Embed Size (px)
Citation preview
Nomor SPPP : 367/LPPM/UPB/IX/2016
LAPORAN KEMAJUAN
PENELITIAN INOVASI TEKNOLOGI
BAGAN PENANGKAP IKAN OTOMATIS BERBASIS ARDUINO MENGGUNAKAN SENSOR MAXSONAR-WR
TIM PENELITI
1. Andi Maslan, ST,. M.SI
2. Joni Eka Candra, ST, MT
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS PUTERA BATAM
TAHUN 2016-2017
HALAMAN PENGESAHANLAPORAN KEMAJUAN PENELITIAN INOVASI TEKNOLOGI
Tema Unggulan : Jaringan KomputerNama Rumpun Ilmu : Teknik InformatikaJudul Penelitian : Bagan Penangkap Ikan Otomatis Berbasis Arduino
Menggunakan Sensor Maxsonar-WRKetua Peneliti
a. Nama Lengkap : Andi Maslan, ST. M.SIb. NIDN : 1018087902c. Jabatan Fungsional : Lektord. Program Studi : Teknik Informatikae. Nomor HP : 081372117034f. Alamat surel (e-mail) : lanmasco@gmail,comAnggota Penelitia. Nama Lengkap : Joni Eka Candra,. ST,. M.Tb. NIDN : 1025068201c. Program Studi : Teknik Informatikad. Nomor HP : 085655567040e. Alamat surel (e-mail) : [email protected]
Biaya Penelitian : Rp. 20.000.000 (Dua Puluh Juta Rupiah)
Mengetahui Batam, 31 September 2016Dekan Fakultas Teknik Tim Peneliti
Ganda Sirait , S.Si., M.SI Andi Maslan, S.T., M.SI.NIP. 00068 NIP. 00069
ii
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN.......................................................................................iiDAFTAR ISI..................................................................................................................iiiDAFTAR GAMBAR.....................................................................................................ivRINGKASAN................................................................................................................viBAB I PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang ......................................................................................................11.2 Permasalahan ........................................................................................................11.3 Batasan Penelitian ................................................................................................11.4 Tujuan penelitian ..................................................................................................21.5 Luaran ...................................................................................................................3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA2.1 State of the art ...................................................................................................42.2 Bagan Penangkap Ikan.......................................................................................62.3 Peralatan Pendukung ..........................................................................................72.3.1 Motor DC............................................................................................................72.3.2 Sonar ..................................................................................................................72.3.3 Mikrokontroller...................................................................................................122.3.4 Arduino................................................................................................................13
BAB III METODE PENELITIAN3.1 Tahapan Penelitian .............................................................................................153.2 Lokasi Penelitian ................................................................................................163.3 Alat dan Bahan Penelitian ..................................................................................163.4 Desain Blok.........................................................................................................173.5 Model Rancangan ...............................................................................................183.6 Tahap Perancangan ............................................................................................193.6.1 Rangkaian Input..................................................................................................20 3.6.2 Rangkaian Output...............................................................................................21
BAB IV. HASIL PENCAPAIAN DAN RENCANA BERIKUTNYA4.1 Hasil yang di Capai.............................................................................................224.2 Kendala Penelitian .............................................................................................234.3 Rencana Selanjutnya...........................................................................................23
DAFTAR PUSTAKA
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bagan penangkap ikan..............................................................................6
Gambar 2.2 Penggunaan Sonar Dalam Mendeteksi Ikan..............................................8
Gambar 2.3 Sensor Lv-Maxsonar Ez.............................................................................9
Gambar 2.4 Sensor MB7060 XL-Maxsonar-WR1.........................................................10
Gambar 2.5 Arduino MEGA2560.................................................................................13
Gambar 2.6 Tampila Arduino IDE................................................................................14
Gambar 3.1 Desain Blok Sensor Deteksi .......................................................17
Gambar 3.2 Model Rancangan Alat Tangkap (Bagan Automatis)...............................18
Gambar 3.3 Kerja Sensor..............................................................................................19
Gambar 3.4 Kerja Output Motor Servo.........................................................................20
Gambar 3.5 Kerja Output Lampu..................................................................................21
iv
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Rencana Target Capaian Tahunan...........................................................3
Tabel 4.1. Target dan Capaian Penelitian...................................................................22
RINGKASAN
v
Indonesia juga disebut negara Maritim, apalagi Batam yang merupakan bagian dari Provinsi Kepulauan Riau. Dari kondisi alam seperti ini, maka wajar penghasilan di sektor Perikanan termasuk urutan kedua setelah sektor pertanian. Karena mayoritas penghasilan masyarakat indonesia di kedua sektor tersebut. Untuk masyarakat pesisir yang ada di Kota Batam memiliki mata pencaharian sebagai nelayan. Masalahnya teknologi yang digunakan oleh nelayan memang tertinggal dari Negara-negara lain yang secara geografis bukan negara maritime. Sehingga tidak mengherankan hasil industri perikanan seperti Thailand dan Filipina, disusul Vietnam, sangat bagus menembus pasar internasional. Padahal wilayah laut dan potensi perikanan mereka tidak ada apa-apanya dibandingkan Indonesia. Nelayan yang ada di daerah Hinterland Pulau Batam, untuk mendapatkan ikan diperlukan suatu peralatan tradisional seperti bagan. Bagan merupakan suatu jebakan ikan yang dibuat oleh para nelayan dengan memanfaatkan abstrator cahaya buatan lampu. Dalam proses penangkapan ikan dengan Bagan, atraktor cahaya yang digunakan bertujuan untuk mengumpulkan ikan yang memiliki sifat fototaksis positif. Ikan yang bersifat fototaksis positif akan berkumpul didaerah lampu sehingga memudahkan nelayan dalam menangkap ikan. Dari phenomena tersebut maka untuk memudahkan dan meningkat hasil tangkapan ikan, maka seharusnya nelayan beralih ke teknologi modern dengan mengembangkan teknologi aplikatif yang dapat diterapkan bagi para nelayan khususnya Nelayan Hinterland. Teknologi yang akan diterapkan pada penelitian ini dengan membuat suatu alat penangkap ikan atau Bagan otomatis dengan menggunakan sistem Sonar berbasis arduino. Pada penelitian ini sudah dalam tahap pengadaan alat agar dapat dilakukan instalasi sesuai dengan konsep desain yang telah ditentukan.
vi
BAB IPENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia jika dilihat dari Struktur Geografinya termasuk negera kaya,
didalamnya terdapat berbagai macam sumber daya alam yang dapat di perbaharui dan
tidak dapat diperbaharui. Kondisi Geografis indonesia terdiri dari 13.000 Pulau yang
tersebar luas dari Sabang Sampai Meroke. Indonesia juga disebut negara Maritim,
apalagi Batam yang merupakan bagian dari Provinsi Kepulauan Riau. Dari kondisi alam
seperti ini, maka wajar penghasilan di sektor Perikanan termasuk urutan kedua setelah
sektor pertanian. Karena mayoritas penghasilan masyarakat indonesia di kedua sektor
tersebut. Untuk masyarakat pesisir mata pencaharian nelayan adalah di sektor perikanan
tersebut. Masalahnya teknologi yang digunakan oleh nelayan kita memang tertinggal
dari Negara-negara lain yang secara geografis bukan negara maritime. Sehingga tidak
mengherankan jika hasil industri perikanan Thailand dan Filipina, disusul Vietnam,
sangat bagus dan berhasil menembus pasar internasional. Padahal wilayah laut dan
potensi perikanan mereka tidak ada apa-apanya dibandingkan Indonesia.
Sebagai informasi bahwa nelayan yang ada di daerah Hinterland Pulau Batam,
untuk mendapatkan ikan diperlukan suatu peralatan tradisional seperti bubu, bagan,
Bagan, pancing, jala, gill net (jaring insang), beach seine (jaring pantai), trammel net
(jaring nilon tiga lapis), dan trawl (pukat dasar). Di Hinterland Pulau Batam, alat
tangkap tradisional yang terkenal adalah Bagan. Bagan merupakan suatu jebakan ikan
yang dibuat oleh para nelayan dengan memanfaatkan abstrator cahaya buatan lampu.
Dalam proses penangkapan ikan dengan Bagan, atraktor cahaya yang digunakan
bertujuan untuk mengumpulkan ikan yang memiliki sifat fototaksis positif. Ikan yang
bersifat fototaksis positif akan berkumpul didaerah lampu sehingga memudahkan
nelayan dalam menangkap ikan. Dari phenomena tersebut maka untuk memudahkan
dan meningkat hasil tangkapan ikan, maka seharusnya nelayan beralih ke teknologi
modern dengan mengembangkan teknologi yang aplikatif yang dapat diterapkan bagi
para nelayan khususnya Nelayan Hinterland. Teknologi yang akan diterapkan pada
penelitian ini dengan membuat suatu alat penangkap ikan atau Bagan otomatis dengan
menggunakan sistem Sonar. Sistem Sonar mampu mendeteksi keberadaan ikan yang
ada dasar laut atau di area tangkapan.
Penelitian yang berkaitan dengan rancang bangun prototipe bagan ikan otomatis
menggunakan sensor sonar berbasis arduino telah pernah dilakukan. Bagan otomatis
ini menggunakan cahaya lampu sebagai penarik perhatian ikan yang bersifat
fototaksis, serta menggunakan sensor Lv-Maxsonar Ez sebagai pendeteksi kedatangan
ikan yang bersifat fototaksis. Dalam perancangan ini juga dibuat rangkaian H-Bridge
yang berfungsi menggerakkan motor yang berfungsi menurunkan dan menarik jaring.
Akan tetapi sensor Lv-Maxsonar Ez yang digunakan pada penelitian tersebut masih
memiliki keterbatasan dari segi jarak hanya mencapai 0 – 600 cm, dan kurang tahan
terhadap air. Sedangkan Sensor MB7060 XL-Maxsonar-WR1 memiliki kelebihan
yaitu jarak jangkau sonar mencapai 0 – 765 cm dan mampu mengukur jarak 20 – 765
cm dan tahan air. Untuk rangkaian H-Bridge pada penelitian ini fungsi motor dibuat
multifungsi bukan saja menunrunkan dan menarik jaring ikan, akan tetapi dapat
menuangkan ikan ke tempat yang disediakan yang terdapat pada bagan itu sendiri.
1.2 Permasalahan
Dari latar belakang masalah yang penulis uraikan bahwa permasalahan yang
akan diteliti dirumuskan sebagai berikut :
1. Teknologi Penangkapan Ikan masih tertinggal dibanding Negara lain
2. Alat tangkap atau bagan yang digunakan oleh para nelayan didaerah
Hinterland Batam masih manual
1.3 Batasan Penelitian
Penelitian yang berkaitan dengan Sistem Deteksi Dan Bagan Ikan Otomatis
Menggunakan Maxsonar-Wr Metode Akustik Berbasis Arduino ini dibatasi pada
sistem deteksi ikan dengan sonar dan alat penangkap dibuat dalam bentuk prototype.
1.4 Tujuan penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membangun Prototype Sistem Deteksi
Dan Bagan Ikan Otomatis Menggunakan Maxsonar-Wr Metode Akustik Berbasis
Arduino.
2
1.5 Luaran
Inovasi dan penerapan teknologi memberikan luaran sebagai berikut :
1. Publikasi Ilmiah Internasional
2. Pemakalah dan Temu Ilmiah Nasional;
3. Teknologi Tepat Guna yang dapat digunakan langsung oleh para nelayan
4. Perwarupa atau Prototype Bagan Otomatis
Tabel 1.1 Rencana Target Capaian Tahunan
No
.
Jenis Luaran Indikator capaian
TS
1 Publikasi ilmiah di jurnal nasional (ber ISSN) 1) Publikasi
2 Pemakalah dalam temu ilmiah 2) Nasional Nasional
Lokal
3 Bahan ajar 3) Tidak ada
4 Luaran lainnya jika ada (Teknologi Tepat Guna,
Model/Purwarupa/Desain/Karya Seni/Rekayasa Sosial)
Purwarupa
5 Tingkat Kesiapan Teknologi TKT 6
BAB II
3
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 State of the art
Penelitian dengan memanfaatkan sendor sonar pernah dibahas dalam beberapa
penelitian sebelumnya seperti penelitian oleh (Syamsu Ismail , Deni Permana, dan Eko
Joni Pristianto. 2012) dengan judul “ PERANCANGAN PEMANCAR SONAR
UNTUK SISTEM PENDETEKSI KAPAL SELAM” Hasil penelitian tersebut
menjelaskan bahwa Sound Navigation and Ranging (SONAR), adalah merupakan suatu
teknik deteksi dengan menggunakan gelombang akustik, dalam hal ini memanfaatkan
air sebagai medium propagasi. Penguasaan teknologi bawah air bersifat strategis, karena
banyak sekali aplikasi teknologi yang bisa dihasilkan baik itu untuk peralatan komersial
ataupun peralatan militer. Sistem SONAR sendiri terdiri dari sistem Pemancar
(transmitter) yang didalamnya terdapat pembangkit gelombang, modulator, penguat,
serta projektor (transduser elektrik-akustik), sementara pada sisi Penerima (receiver)
terdiri dari hydrophone (transduser akustik-elektrik), filter, demodulator, penguat,
pengolah sinyal serta Tampilan Peraga (display). Perancangan suatu sistem komunikasi,
demikian juga SONAR, diawali dengan Link Budget transmisi dan propagasi bawah air
yang mengacu pada spesifikasi yang telah ditentukan. Dalam Link Budget
diperhitungkan kebutuhan intensitas daya akustik pada hidrofon, rugi-rugi elektrik pada
semua komponen elektronik, rugi-rugi akustik sepanjang transmisi bawah air, dan rugi-
rugi konversi getaran listrik menjadi getaran akustik oleh projektor dan konversi
sebaliknya oleh hidrofon. Disamping rugi-rugi yang disebutkan di atas, faktor derau
elektrik maupun akustik dan reverberasi harus diperhitungkan. Tulisan ini membahas
pemancar akustik sistem sonar pendeteksi kapal selam. Dengan memasukan faktor-
faktor yang diperoleh dari link budget, maka kebutuhan daya akustik yang
diproyeksikan ke dalam air apat ditentukan. Faktor konversi projektor menentukan daya
elektrik yang harus dicatukan pada projektor oleh penguat daya sonar. Frekuensi
gelombang pembawa dtentukan sesuai dengan jarak jangkau dan kedalaman.
Selain itu penelitian yang sama juga pernah dihahas oleh (Haryono,
Andreas ,2012) yang berjudul “ Pendeteksi Keberadaan Ikan Menggunakan Sensor
Ultrasonik “ Dari hasil percobaan dan analisa secara garis besar Aim art AT200 bisa
digunakan untuk mendeteksi keberadaan ikan dibawah permukaan air. Baik jarak dan
4
jumlah ikan bisa terbaca meskipun menggunakan perhitungan secara manusal,
sedangkan untuk visualisasi objek bisa terdeteksi dengan baik pada percobaan dengan
menggunakan satu dan dua objek. Untuk visualisasi objek keberhasilannya adalah 69 %.
Untuk visualisasi jarak, bisa terbaca dengan baik pada jarak objek lima meter ke bawah.
Selanjutnya Penelitian yang sama memanfaatkan sendor sonar dalam mendeteksi
ikan dan prototype alat tangkap ikan yang dilakukan oleh (M. Zainal Abidin, 2015)
yang berjudul “Designing Prototype Automatic Fishing Machine Use Sonar Sensor”.
Pada penelitian ini dilakukan rancang bangun prototipe bagan ikan otomatis
menggunakan sensor sonar berbasis arduino uno r3. Bagan otomatis ini menggunakan
cahaya lampu sebagai penarik perhatian ikan yang bersifat fototaksis, serta
menggunakan sensor Lv-Maxsonar Ezsebagai pendeteksi kedatangan ikan yang bersifat
fototaksis. Dalam perancangan ini juga dibuat rangkaian H-Bridge yang berfungsi
menggerakkan motor yang berfungsi menurunkan dan menarik jaring. Dari hasil
pengujian tanpa menggunakan air didapatkan bahwa semua bagian dari sistem berjalan
dengan baik. Motor dc akan menurunkan jaring ketikan push button di tekan dan setelah
jaring mencapai kedalaman yang ditentukan motor dc akan berhenti kemudian sensor
akan mulai mendeteksi ikanbersifat fototaksis mendatangi cahaya yang dipancarkan
tepat di atas jaring, ketika ikan terdeteksi oleh sensor maka motor dc akan menarik
jaring ke atas.
Perbedaan penelitian ini adalah jenis Sonar Akustik yang digunakan. Pada
penelitian sebelumnya yang berkaitan dengan rancang bangun prototipe bagan ikan
otomatis menggunakan sensor sonar Lv-Maxsonar Ez berbasis arduino. Bagan otomatis
ini menggunakan cahaya lampu sebagai penarik perhatian ikan yang bersifat fototaksis,
serta menggunakan sensor Lv-Maxsonar Ez sebagai pendeteksi kedatangan ikan yang
bersifat fototaksis. Dalam perancangan ini juga dibuat rangkaian H-Bridge yang
berfungsi menggerakkan motor yang berfungsi menurunkan dan menarik jaring. Akan
tetapi sensor Lv-Maxsonar Ez yang digunakan pada penelitian tersebut masih memiliki
keterbatasan dari segi jarak hanya mencapai 0 – 600 cm, dan kurang tahan terhadap air.
Sedangkan Sensor MB7060 XL-Maxsonar-WR1 memiliki kelebihan yaitu jarak
jangkau sonar mencapai 0 – 765 cm dan mampu mengukur jarak 20 – 765 cm dan tahan
air. Untuk rangkaian H-Bridge pada penelitian ini fungsi motor dibuat multifungsi
5
bukan saja menunrunkan dan menarik jaring ikan, akan tetapi dapat menuangkan ikan
ke perahu yang dimiliki oleh nelayan.
2.2 Bagan Penangkap Ikan
Bagan adalah salah satu alat penangkapan ikan yang menggunakan abstrator
cahaya buatan lampu. Dalam proses penangkapan ikan dengan Bagan, atraktor
cahaya yang digunakan bertujuan untuk mengumpulkan ikan yang memiliki sifat
fototaksis positif. Ikan yang bersifat fototaksis positif akan berkumpul didaerah lampu
sehingga memudahkan nelayan dalam menangkap ikan.
Gambar 2.1 Bagan penangkap ikan
Proses penangkapan ikan dengan alat tangkap Bagan dilakukan pada tahapan
pengangkatan hasil tangkapan pada kondisi air surut dengan menggunakan serok
sebagai bagian akhir dari proses hauling. Proses hauling dilakukan setiap sore hari yang
jika pada periode air pasang tinggi dilakukan setiap hari dan jika pada periode air
pasang rendah, akan dilakukan setiap 2 (dua) hari sekali.
6
2.3 Peralatan Pendukung
2.3.1 Motor DC
Motor arus searah atau motor dc adalah mesin yang merubah energi arus searah
menjadi energi mekanis yang berupa putaran. Hampir pada semua prinsip
pengoperasianya motor arus searah sangat identik dengan generator arus searah.
Berdasarkan fisiknya motor arus searah secara umum terdiri atas bagian yang
diam dan bagian yang berputar. Pada bagian yang diam (stator) merupakan tempat di
letakkan kumparan medan yang berfungsi untuk menghasilkan fluks magnet sedangkan
bagian yang berputar (rotor) ditempati oleh rangkaian jangkar seperti kumparan
jangkar, komutator dan sikat. Motor arus searah bekerja berdasarkan prinsip interaksi
antara dua fluks magnetik. Dimana kumparan medan akan menghasilkan fluksi magnet
yang arahnya dari kutub utara menuju kutub selatan dan kumparan jangkar akan
menghasilkan fluksi magnet ini menimbulkan suatu gaya.
Penggunaan motor arus searah ini akhir – akhir ini mengalami banyak
perkembangan, khususnya pemakaianya sebagai motor penggerak. Motor arus
searah digunakan secara luas pada berbagai motor penggerak dan pengangkutan dengan
kecepatan yang bervariasi yang membutuhkan respon dinamis dan keadaan steady-
state. Motor arus searah mempunyai pengaturan yang sangat mudah dilakukan
dalam berbagai kecepatan dan beban yang bervariasi, itu sebabnya digunakan pada
aplikasi tersebut. Pengaturan kecepatan pada motor arus searah dapat dilakukan
dengan memperbesar atau memperkecil arus yang mengalir pada jangkar menggunakan
sebuah tahanan.
2.3.2 Sonar
Sonar atau Sound Navigation and Ranging yang diartikan adalah
pengukuran jarak dan navigasi suara. Dengan kata lain, sonar merupakan teknik yang
digunakan untuk menentukan posisi ( jarak ) dengan gelombang suara. Sonar (Sound
Navigation and Ranging) merupakan suatu peralatan atau piranti yang digunakan dalam
komunikasi di bawah laut, sonar sendiri bekerja untuk mencari atau mendeteksi suatu
benda yang ada di bawah laut dengan cara mengirim gelombang suara yang
nantinya gelombang suara tersebut dipantulkan kembali oleh benda yang akan
dideteksi.
7
Gambar 2.2 Penggunaan Sonar Dalam Mendeteksi Ikan
Pengembangan sonar berawal dari metode pengukuran kecepatan suara dalam air
dengan menggunakan lonceng. Teknik ini kemudian dikembangkan untuk
mendeteksi adanya gunung es di laut untuk menghindari tabrakan antara kapal
dengan gunung es. Dengan berjalannya waktu, teknik Sonar digunakan untuk
mendeteksi keberadaan kapal lain. Dalam perang dunia I misalnya, teknik sonar
digunakan untuk mendeteksi kapal selam militer. Pada awalnya sonar hanya
dipergunakan dalam militer, namun dalam perkembangannya pada tahun 1970-an
angkatan laut Amerika Serikat mendeklasifikasikannya untuk dapat digunakan oleh
sipil. Sonar kemudian banyak digunakan sebagai alat untuk mencari dan menangkap
ikan.
Adapun fungsi sonar adalah sebagai berikut :
1. Sonar biasa dimanfaatkan dalam mengukur kedalamanlaut (Bathymetry)
2. pengidentifikasian jenis-jenis lapisan sedimen dasar laut(Subbottom
Profilers)
3. pemetaan dasar laut ( Sea Bed Mapping )
4. analisa dampak lingkungan didasar laut
5. Penangkap ikan
1. Sensor LV-maxsonar Ez
Sensor sonar adalah sensor yang umum digunakan untuk menentukan jarak sebuah
objek. Pada dasarnya sensor ini bekerja berdasarkan prinsip pemantulan gelombang
8
suara, dimana dalam hal ini variabel yang diukur adalah waktu pemantulan sejak
gelombang tersebut dipancarkan. Tidak seperti sensor jarak lain seperti inframerah
atau sensor laser, sensor sonar ini memiliki jangkauan deteksi yang relatif luas,
sehingga untuk jarak deteksi yang didapat, tidak dapat ditentukan lokasi objek
secara tepat pada daerah deteksi tersebut tanpa menggunakan pengolahan lanjutan.
Gambar 2.3 Sensor Lv-Maxsonar Ez
Sensor Lv-Maxsonar Ez memiliki karakteristik sebagai berikut :
a. Sensor pengukur jarak berbasis ultrasonic yang bekerja pada frekuensi 42kHz.
b. Bekerja pada catu daya 2,5VDC - 5,5VDC dengan konsumsi arus 2mA.
c. Hasil pembacaan data diperbaharui secara otomatis dengan jeda 50ms (20Hz).
d. Dapat dioperasikan secara otomatis dalam mengukur jarak (free-run) ataupun
manual (triggered).
e. Mampu mendeteksi objek dalam : 0 - 6,5 m dan mampu mengukur jarak objek
dalam range : 0.15 - 6,5 m
f. Resolusi : 2,54 cm
g. Memiliki antarmuka : lebar pulsa, tegangan analog dan serial UART TTL (bukan
RS-232).
h. Menggunakan 1 buah transducer yang digunakan sebagai transmitter dan receiver.
i. Konsumsi daya yang rendah, sehingga cocok untuk aplikasi yang berbasiskan
9
baterai.
j. Dapat dihubungkan dengan berbagai macam mikrokontroler
Sensor sonar pada dasarnya bekerja berdasarkan prinsip pemantulan gelombang
ultrasonic, berikut ini adalah hal yang dilakukan oleh sensor untuk mendeteksi
keberadaan sebuah objek:
a. Sensor memancarkan sinyal ultrasound dengan frekuensi sekitar 50 KHz.
b. Sensor mendeteksi waktu pantulan lewat receiver sejak sinyal tersebut dipancarkan.
Model sonar pada dasarnya adalah cara bagaimana data jarak hasil pembacaan
sensor diintrepretasiakan. Tidak seperti sensor jenis lain (misal Laser atau sumber
infrared) yang hanya mendeteksi wilayah yang sangat sempit (focus), pancaran
gelombang sonar bersifat menyebar dan membentuk area deteksi’ berbentuk
kerucut Kita tidak dapat secara langsung mengintepretasikan data jarak yang
dihasilkan sensor sonar secara langsung tanpa pengolahan awal, maka secara
umum jangkauan sudut deteksi untuk sensor sonar ini besarnya kurang lebih 30°.
2. Sensor MB7060 XL-Maxsonar-WR1
Sensor MB7060 XL-Maxsonar-WR1 adalah sensor sonar yang memiliki
kemampuan tahan terhadap air. Sensor ini adalah penyempurnaan dari sensor Lv-
Maxsonar-Ez
Gambar 2.4 Sensor MB7060 XL-Maxsonar-WR1
Adapun fitur yang dimiliki sensor MB7060Xl-Macsonar-WR adalah sebagai berikut
10
:
a. Sensor pengukur jarak berbasis ultrasonic yang bekerja pada frekuensi 42kHz.
b. Bekerja pada catu daya 3,3VDC - 5,5VDC.
c. Hasil pembacaan data diperbaharui secara otomatis dengan jeda 100ms (10Hz).
d. Dapat dioperasikan secara otomatis dalam mengukur jarak (free- run) ataupun
manual (triggered).
e. Mampu mendeteksi objek dalam : 0 - 765 cm dan mampu mengukur jarak objek
dalam range : 20 - 765 cm
f. Resolusi : 1 cm
g. Kalibrasi secara otomatis dan real-time ketika terkena noise
h. Memiliki antarmuka : lebar pulsa, tegangan analog dan serial UART TTL (bukan
RS-232).
i. Menggunakan 1 buah transducer yang digunakan sebagai transmiter dan receiver
j. Konsumsi daya yang rendah, sehingga cocok untuk aplikasi yang berbasiskan
baterai
k. Dilengkapi dengan kemasan corong yang terbuat dari PVC + fitting PVC 3/4"
l. Memiliki ketahanan air sesuai dengan standar IP67 (tes ketahanan di dalam air
dalam jangka waktu 30 menit pada kedalaman 1 m).
m. Dapat dihubungkan dengan berbagai macam mikrokontroler
3. Power supply
Power supply menggunakan transformator dengan arus 5 A. Tegangan yang
digunakan dari transformator adalah 12 V dan 20 V, kemudian tegangan 12 V di
pararelkan ke lm 7812 dan 7805 agar didapatkan tegangan 12 V dan 5 V.
4. H-Bridge
H-Bridge adalah rangkaian yang digunakan untuk mengubah polaritas motor dc.
Sehingga motor dc dapat difungsikan untuk menurunkan jaring atau menarik jaring
kembali keatas.
5. Rangkaian lampu pemanggil ikan otomatis
LED difungsikan sebagai atraktor atau cahaya buatan yang difungsikan sebagai alat
11
untuk memancing ikan yang bersifat fototaksis.
2.3.3 Mikrokontroller
Mikrokontroller adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di
dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori
program, atau keduanya), dan perlengkapan input output. Dengan kata lain,
mikrokontroller adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan
keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara
khusus, cara kerja mikrokontroller sebenarnya membaca dan menulis data.
Mikrokontroller merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol
peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiahnya
isa dise ut “pengendali kecil” dimana se uah sistem elektronik yang sebelumnya banyak
memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat
direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroller ini.
Mikrokonktroller digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara otomatis,
seperti sistem kontrol mesin, remote control, mesin kantor, peralatan rumah tangga, alat
berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya, dan konsumsi tenaga
dibandingkan
dengan mendesain menggunakan mikroprosesor memori, dan alat input output yang
terpisah, kehadiran mikrokontroller membuat kontrol elektrik untuk berbagai proses
menjadi lebih ekonomis. Dengan penggunaan mikrokontroller ini maka :
a. Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas;
b. Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian besar dari
sistem adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi;
c. Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang kompak.
Agar sebuah mikrokontroller dapat berfungsi, maka mikrokontroller tersebut
memerlukan komponen eksternal yang kemudian disebut dengan sistem minimum.
Untuk membuat sistem minimum paling tidak dibutuhkan sistem clock dan reset,
walaupun pada beberapa mikrokontroller sudah menyediakan sistem clock internal,
12
sehingga tanpa rangkaian eksternal pun mikrokontroller sudah beroperasi. Yang
dimaksud dengan sistem minimum adalah sebuah rangkaian mikrokontroller yang sudah
dapat digunakan untuk menjalankan sebuah aplikasi. Sebuah IC mikrokontroller tidak
akan berarti bila hanya berdiri sendiri. Pada dasarnya sebuah sistem minimal
mikrokontroller AVR memiliki prinsip yang sama.
2.3.4 Arduino
Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source,
diturunkan dari wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik
dalam berbagai bidang. Hardware-nya memiliki prosesor Atmel AVR dan software-nya
memiliki bahasa pemrograman sendiri. Saat ini Arduino sangat populer di seluruh
dunia. Banyak pemula yang belajar mengenal robotika dan elektronika lewat Arduino
karena mudah dipelajari. Tapi tidak hanya pemula, para hobbyist atau profesional pun
ikut senang mengembangkan aplikasi elektronik menggunakan Arduino. Bahasa yang
dipakai dalam Arduino bukan assembler yang relatif sulit, tetapi bahasa C yang
disederhanakan dengan bantuan pustakapustaka (libraries) Arduino.
1. Arduino MEGA2560
Arduino MEGA2560 adalah board Arduino yang merupakan perbaikan dari board
Arduino Mega sebelumnya. Arduino Mega awalnya memakai chip ATmega1280
dan kemudian chip ATmega2560, oleh karena itu namanya diganti menjadi
Arduino Mega 2560 pada revisinya yang ke 3 (R3). Secara fisik, ukuran Arduino
MEGA2560 dua kali lebih besar dari Arduino Uno, untuk mengakomodasi lebih
banyaknya pin digital dan analog pada board, dimana terdapat 4 port serial dan
yang digunakan adalah IDE. Berikut ini penjelasan tentang konfigurasi dari
Arduino MEGA2560:
13
Gambar 2.5 Arduino MEGA2560
2. Arduino IDE
Arduino IDE (Integrated Development Enviroment) merupakan aplikasi berbasis
open-source dari Arduino yang digunakan untuk penulisan kode. Dengan Arduino
IDE penulisan kode menjadi mudah dan kode yang ditulis dapat diunggah ke
Arduino. Software ini dapat digunakan di Windows, Mac OS X, dan Linux.Arduino
IDE dibuat dalam bahasa Java dengan didasarkan pada Processing, avr-gcc, dan
open source software lainnya. Bahasa pemrograman Arduino didasarkan pada
bahasa pemrograman C/C++ serta terhubung dengan AVR Libc sehingga dapat
menggunakan fungsi-fungsi yang terdapat pada AVR Libc. AVR Libc berisi fungsi-
fungsi yang digunakan untuk menggunakan AVR, seperti pada pengaturan register.
Pada Arduino IDE penggunaan AVR Libc dipermudah karena secara default library
pada Arduino IDE sudah mencakup AVR Libc tanpa kita harus tahu AVR Libc
mana yang digunakan. Jika dalam penulisan kode membutuhkan AVR Libc, maka
penambahan AVR Libc pada header code program dapat dilakukan.
14
Gambar 2.6 Tampila Arduino IDE
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Tahapan Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode Akustik. Menurut aziz et.al., metode akustik
dapat digunakan untuk menduga densitas dan potensi sumber daya ikan pelagis kecil.
Teknologi hidroakustik merupakan teknologi yang dapat digunakan untuk mendeteksi
sumber daya hayati dan nonhayati secara lebih akurat, cepat, dalam jangkauan yang
luas, tidak mengganggu biota dan tidak merusak lingkungan. Dalam tahapan ini
perancangan rangkaian keseluruhan dari alat rancang bangun prototipe sistem bagan
ikan otomatis menggunakan sensor sonar berbasis Arduino mengikuti tahap-tahap
sebagai berikut :
1. Survey awal mengumpulkan data-data pendukung seperti Model bagan nelayan saat
ini, lokasi atau objek dan kondisi air.
15
2. Kajian Metodologi
3. Menentukan alat deteksi yang cocok
4. Menentukan Model Perancangan Alat
5. Instalasi Komponen
6. Memasukkan perintah ke dalam Mikrocontroler berbasis Arduino
7. Testing
8. Evaluasi fungsi Alat
9. Penarikan Kesimpulan
3.2 Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di di Laboratorium Universitas Putera Batam dan data
diperoleh dari Pulau Akar Kel Setokok Kota Batam.
3.3 Alat dan Bahan Penelitian
Peralatan yang dibutuhkan
1. Solder
2. Timah
3. Bor PCB
4. Multimeter
5. Kabel
6. PCB
7. Akrilik
8. Steroform
9. Jaring ikan
10. LED
11. Baja Ringan Untuk Rangka Bagan
12. Kabel
16
13. Arduino Software IDE
14. untuk pembuatan casing prototipe.
15. Timah, sebagai media penyambung kaki komponen
Komponen Utama
1. Ardino Mega2560
2. Motor Servo
3. Driver Relay
4. Labtop
5. Sensor MB7060 XL-Maxsonar-WR1
3.4 Desain Blok
Sistem prototipe bagan ikan automatis terdiri dari beberapa rangkaian dimana
pusat pengendali utamanya yaitu mikrokontroller ATMega2560. Rangkaian
mikrokontroller terdiri dari rangkaiani input dan rangkaian output. Mikrokontroller pada
sistem ini terhubung dengan sensor sonar max untuk menggerak motor jaring.
17
Gambar 3.1 Desain Blok Sensor Deteksi
3.5 Model Rancangan
Sistem prototipe bagan ikan automatis terdiri dari beberapa rangkaian dimana
pusat pengendali utamanya yaitu mikrokontroller ATMega2560. Rangkaian
mikrokontroller terdiri dari rangkaiani input dan rangkaian output. Mikrokontroller pada
sistem ini terhubung dengan sensor sonar max untuk menggerak motor jaring.
18
Gambar 3.2 Model Rancangan Alat Tangkap (Bagan Automatis)
Sensor melakukan pendeteksian objek untuk menggerakan motor untuk mengangkat
jaringan jika ditemukan ikan yang dideteksi oleh sensor. Sesor dapat bekerja karena di
program di Mikrocontroller. Motor satu berfungsi mengangkat jaringan dan motor dua
menuangkan ikan kedalam tempat penampungan ikan. Seangkan relay lampu, untuk
19
menyalakannya menggunakan sensor cahaya. Jika keadaan siang maka lampu akan
mati, dan kondisi malam dan tidak ditermuka cahaya, maka lampu akan menyala.
3.6 Tahap Perancangan
3.6.1 Rangkaian Input
1. Sensor Maxsonar-WR
Sensor ultrasonik juga disebut transceiver karena dapat mengirim dan
menerima sinyal. Sensor memancarkan gelombang ultrasonik kemudian
saat mengenai objek akan dipantulkan kembali menuju sensor dan sensor
akan menerima gelombang tersebut. Kemudian sensor akan mengubahnya
menjadi besaran tegangan (analog). Sistem menggunakan transducer yang
mengubah energi listrik menjadi energi suara ketika mengirim dan
mengubah energi suara menjadi listrik ketika menerima suara pantulan.
Gambar 3.3 Kerja Sensor
Prinsip kerjanya seperti pada radar atau SONAR (Sound Navigation and
Ranging) yang memanfaatkan gema atau pantulan suara, dimana yang
digunakan adalah suara dengan frekuensi tinggi atau disebut juga dengan
ultrasonik. Dengan mengukur waktu dari gelombang pantulan yang sampai
ke sensor ini maka ikan dapat terdeteksi. Apabila gelombang sensor yang
dikirimkan tersebut tidak mengenai objek dalam hal ini ikan maka sinyal
yang berupa tegangan akan konstan berbeda jika ada ikan yang
memantulkan gelombang nilai tegangannya akan berubah-ubah. Hal inilah
yang akan diproses oleh mikrokontroller sehingga dapat membedakan
pembacaan pendeteksian ikan. Mikrokontroller akan mengolah informasi
dari data yang dikirimkan oleh sensor pada bagian pin ADC yang akan
dikonversi kedalam bentuk digital untuk selanjutnya diolah dan
20
menggerakan motor.
3.6.2 Rangkain Output
1. Motor Servo
Motor servo difungsikan untuk menggerakan atau mengangkat jaringan
jika sensor berhasil mendeteksi ikan.
Gambar 3.4 Kerja Output Motor Servo
Dari board arduino dihubungka ke dua motor servo. Setiap servo akan
mendapatkan garis sinyal khusus dari output digital Arduino dan kemudian
akan menghubungkan tegangan dan ground untuk masing-masing servo,
selanjutnya tegangan dari arduino 5 v dan + 3.3V pin untuk menyalakan
motor servo. Salah satu Arduino pin digital dapat digunakan untuk output
sinyal yang diperlukan untuk mengoperasikan motor servo. Untuk
prototype ini digunakan digital pin 0 dan pin digital 1. Karena ini juga
berfungsi ganda sebagai serial Tx dan Rx pin dari Arduino.
2. Lampu
Lampu digunakan untuk menarik perhatikan ikan agar dapat masuk
kedalam bagan.
21
Gambar 3.5 Kerja Output Motor Servo
Sensor LDR sebagai masukan analog ke arduino yang membutuhkan
tengangan 5v, dari senor LDR yang menjadi masukan arduino digunakan
sebagai pengendali empat lampu LED sebagai output dari arduino
BAB IV HASIL PENCAPAIAN DAN RENCANA TAHAP BERIKUTNYA
4.1 Hasil yang Dicapai
22
Berdasarkan metode penelitian, terdapat beberapa capaian yang ditargetkan pada
penelitian ini. Target output tersebut kemudian di-break down ke dalam beberapa tahap
sesuai jadwal kegiatan yang tercantum dalam proposal. Adapun realisasi dari target output
dan capaian tersebut, dapat diamati pada tabel di bawah ini:
Tabel 5.1 Target dan Capaian Penelitian
No Jenis Kegiatan Target Output RelialisasiCapaian Keterangan
1 Analisis kebutuhan
a. Survey Lokasi
b. Analisis Kebutuhan
alat
Untuk
mendapatkan
Informasi cara
kerja bagan
penangkap ikan
100% Foto hasil
Kunjungan survey
ke Pulau Akar
Setokok Batam
b. Pembelian Alat Mendapatkan
alat utama
bagan
penangkap ikan
automatis,
seperti sensor
sonar, Arduino
uno dan kit
100% Sudah dilakukan
pengiriman dari
toko online di
digiwarestore.com
2 Penentuan Model
Rancangan
a. Desain Blok
b. Desain Mekanikal
kerja alat
c. Rangkaian Input
d. Rangkaian Output
Desain 60 % Dalam bentuk
desain gambar
3 Instalasi Komponen Bagan Otomatis 0 % Belum terlaksana
4 Testing Alat Bagan Otomatis 0 % Belum terlaksana
23
Berkerja dengan
Sempurna
5 Evaluasi Alat Evaluasi Alat 0 % Belum terlaksana
6 Pembuatan Laporan Laporan Penelitian
0 % Belum terlaksana
7 Seminar Prosiding 0 % Belum terlaksana
8 Publikasi Jurnal 0 % Belum terlaksana
4.2 Kendala Penelitian
Kendala yang terjadi pada penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Pemesanan alat memakan waktu yang lama, Karena alat-alat harus di beli di
luar kota seperti dari Surabaya.
2. Proses penelusuran alat sebagai pembandingan harga, memakan waktu terlalu
lama Karena mencari harga yang normal.
3. Terlambatnya proses pemesanan barang Karena terkendala dengan dana yang
tersedia
4. Rentang waktu antara pengajuan proposal dengan laporan kemajuan terlalu
berdekatan.
4.3 Rencana Selanjut
Untuk rencana selanjutnya yang harus di selesaikan pada penelitian ini adalah
rancangan Mekanik, elektrik, instalasi software dan Pengujian Keberhasilan Kerja Alat
serta membuat laporan akhir agar dapat di seminarkan di acara seminar Ilmiah bidang
Komputer di Luar Negeri atau Dalam Negeri.
DAFTAR PUSTAKA
Misdawati, Mansur, Khairunnisa; 2014. Perancangan Prototipe Fish Finder Dengan Sensor Ultrasonik Untuk Analisis Geometris Posisi Ikan. Universitas Hasanuddin.
24
Fauziyah dan Jaya A, 2010 Densitas Ikan Pelagis Kecil Secara Akustik di Laut Arafura PS. Ilmu Kelautan FMIPA, Universitas Sriwijaya, Sumatera Selatan, Indonesia.
Abidin, Zainal; 2015. Pembuatan prototipe Bagan Penangkap Ikan Otomatis Menggunakan Sensor sonar. Universitas Lampung.
Ismail dkk, 2012. Perancangan Pemancar Sonar Untuk Sistem Pendeteksi Kapal Selam. Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomunikasi (PPET) – LIPI
Haryono dkk, 2012. Pendeteksi Keberadaan Ikan Menggunakan Sensor Ultrasonik. Universitas kristik Satya Wacana.
www.maxbotix.com/Ultrasonic_Sensors/MB7060
www.lazada.com
25
