monitoring kondisi ruang dengan komunikasi … filegelombang yang diloloskan. tabel menu . 12...
TRANSCRIPT
SODAR ULTRASONIK UNTUK MONITORING KONDISI RUANG DENGAN KOMUNIKASI NIRKABEL
1
Oleh :
Abdullah Pujakusuma E.
NRP. 7211030044
Departemen Elektro
Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi
Politeknik Elektronika Negeri Surabaya - 2014
Dosen Pembimbing:
1) Akuwan Saleh, S.ST, MT
NIP. 19671123.198902.1.001
2) Rahardhita Widyatra S, S.ST NIK. 2000000056
Sistem monitoring konvensional hanya mampu
bekerja pada kondisi intensitas cahaya tertentu.
Contoh : CCTV, Infra Merah
Keterbatasan arah gerak pada sistem monitoring
konvensional, sehingga pengawasan ruang tidak
merata.
Hasil scanning yang tidak memetakan kondisi
ruang/objek keseluruhan (jarak dan posisi).
2
Latar Belakang
menu
CCTV
Infra Merah 3
Sistem Konvensional
menu
1. Membuat sistem monitoring ruang yang dapat
bekerja dalam keadaan apapun, baik gelap
maupun terang.
2. Memudahkan pengguna dalam mengamati
kondisi ruangan dari jarak jauh menggunakan
media nirkabel.
3. Pemetaan kondisi ruang berupa koordinat dan
jarak objek pada layar komputer sesuai kondisi riil
ruang.
4
Tujuan
others menu
5
Blok diagram sistem
menu
6
Prinsip kerja Scanner
flowchart menu
7
Modul Scanner
How to menu
Pengukuran berdasarkan bahan
Jenis Objek Jarak Objek
(cm) Jarak Pengukuran
(cm) Error (%)
Besi 100 100 0
Kayu 100 99.57 0.43
Kaca 100 100.31 0.31
Plastik 100 101.64 1.64
Kertas (Buku) 100 99.2 0.8
Tembok 100 100 0
Kain (Handuk) 100 102.72 2.72
8
Gelombang dapat dipantulkan dengan baik oleh objek padat dan rata.
formula ilustrasi menu
9
Pengukuran berdasarkan Jarak
Semakin jauh objek yang diukur, maka akurasi pengukuran semakin berkurang (kacau).
tabel menu
10
Kinerja sensor berdasarkan Jarak
0
50
100
150
200
250
300
350
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Jara
k (
m)
Waktu (s)
Pengukuran jarak vs. waktu
Jarak 3m Jarak 2m Jarak 1m Jarak 0.5m
Jarak Objek (m) 3 2 1 0.5 Rata-rata (cm) 267.5 191.2 97.4 49.5
Jarak 4m menu
11
Pengukuran berdasarkan Ketebalan
Semakin sempit permukaan objek yang diukur, semakin banyak gelombang yang diloloskan.
tabel menu
12
Pengukuran berdasarkan Kemiringan
Sudut maksimum untuk gelombang dapat kembali adalah 20o untuk jarak 1m
tabel ilustrasi menu
13
Program Plotter
Pilihan putaran sudut maksimum
Pilihan mode scanning
Sensitivitas pendeteksi gerak
Indikator pengeteksi gerak
Jarak maksimum tampilan Plotter
flowchart menu
14
x1 = r sin(θ)
y1 = r cos(θ)
Konversi koordinat polar ke kartesian
reference menu
15
Plotting area persegi tanpa halangan objek
Sisi = 320cm Sisi = 160cm
why corner? ilustrasi menu menu
16
Plotting area lingkaran tanpa halangan objek
Diameter = 160cm Diameter = 320cm
ilustrasi menu
17
Plotting area lingkaran dengan halangan objek
Diameter = 160cm
Objek Sudut (o) Jarak (cm) Selisih
Nyata Pengukuran Nyata Pengukuran Sudut (o) Jarak(cm)
1 45 48 50 52,1 3 2,1 2 180 177 40 41,6 3 1,6 3 280 288 45 45,2 8 0,2
ilustrasi menu others
18
Plotting area persegi dengan halangan objek
Objek Sudut (o) Jarak (cm) Selisih
Nyata Pengukuran Nyata Pengukuran Sudut (o) Jarak (cm) 1 90 93 90 97 3 7 2 225 231 140 148 6 8 3 305 308 38 39 3 1
Sisi = 320cm
ilustrasi menu others
Sudut 0o
Objek
100cm
19
Pengukuran objek bergerak
ngukur menu
20
Pendeteksi objek bergerak (lurus)
Plot objek gerak saja Plot objek gerak dan diam
menu
21
Sudut 0o
Objek (0o, 110)
Objek (270o, 90)
Objek berpindah posisi (ilustrasi)
menu
22
Objek berpindah posisi
menu
23
Sudut 0o
Objek (315o, 150)
Objek (315o, 30)
Objek mendekat ke sensor (ilustrasi)
menu
24
Objek mendekat ke sensor
menu
• Sensor ultrasonik mampu mengukur dengan baik
untuk jarak di bawah 2m.
• Gelombang ultrasonik dipantulkan dengan baik
untuk objek berbahan padat seperti besi dan
tembok.
• Ketebalan objek minimum untuk jarak 100cm
adalah 4cm, semakin tipis objek maka semakin
besar sinyal yang diloloskan.
• Sudut kemiringan objek minimum untuk jarak 100cm
adalah 20o, lebih dari sudut tersebut gelombang
akan dipancarkan ke arah lain.
• Objek bergerak harus memiliki luas permukaan
yang lebar agar bisa dideteksi.
25
Kesimpulan
menu
• Latar Belakang
• Blok Diagram
• Pengukuran bahan
• Pengukuran jarak
• Pengukuran tebal
• Pengukuran miring
• Plotter
• Plot without object
• Plot with object
• Plot moving object
• Area
27
Menu
• Filter algorithm
• Flowchart Plotter
• Flowchart Scanner
• Using waveguide
• Error
• How it works
• Rumus
• Batas
• 4m
• Reflection
• Wireless
• PWM
• Datasheet
28
Fungsi Filter
Sebelum di-filter Sesudah di-filter
algoritma menu
29
Pendeteksi Gerak
Plotting objek gerak dan diam Hanya plotting objek gerak
menu
30
Pengukuran dengan Waveguide
Semakin panjang waveguide, maka pancaran gelombang semakin terfokus.
beamwidth tabel menu
31
Diameter = 320cm
Plotting area lingkaran dengan halangan objek
Objek Sudut (o) Jarak (cm) Selisih
Nyata Pengukuran Nyata Pengukuran Sudut (o) Jarak (cm) 1 45 43 40 41 2 1 2 180 177 90 85 3 5 3 270 261 110 115 9 5
kembali menu
32
Plotting area persegi dengan halangan objek
Sisi = 160cm
Objek Sudut (o) Jarak (cm) Selisih
Nyata Pengukuran Nyata Pengukuran Sudut (o) Jarak (cm) 1 45 42 60 63 3 3
2 180 183 40 38,7 3 1,3
3 280 276 45 47 4 2
kembali menu
Flowchart Plotter
33
kembali menu
Flowchart Scanner
34
kembali menu
35
S(m) = v(m/s) . t(s)
2 =
340 . t(s)
2 = 170 . t(s)
S(cm) = t(uS)
k=
t(uS)
58 k =
2 x 1000000
340 x 100 = 58
Prinsip kerja sensor ultrasonik
kembali menu reference7 reference6
36
Diagram Waktu Sensor
menu
37
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛−𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙𝑦𝑔 𝑑𝑖𝑘𝑒ℎ𝑒𝑛𝑑𝑎𝑘𝑖
𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙𝑦𝑔 𝑑𝑖𝑘𝑒ℎ𝑒𝑛𝑑𝑎𝑘𝑖 x 100%
Perhitungan Error
Contoh : Tabel 4.4 untuk jenis objek Kayu
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 99,57 − 100
100 x 100% = 0,43%
kembali menu
Ketebalan Objek (cm)
Jarak Objek (cm)
Jarak Pengukuran (cm)
Error (%)
5 100 100.1 0.1
4.5 100 100.5 0.5
4 100 99.12 0.88
3.5 100 97.41 2.59
3 100 96.22 3.78
2.5 100 95.14 4.86
2 100 95.07 4.93
1.5 100 95.28 4.72
1 100 96.7 3.3
0.5 100 123.51 23.51
0.4 100 133.84 33.84
0.3 100 148.26 48.26
0.2 100 151.23 51.23
38
Pengukuran berdasarkan Ketebalan
kembali menu
Kemiringan Objek (o)
Jarak Objek (cm)
Jarak Pengukuran (cm)
Error (%)
0 100 100.05 0.05
5 100 100.01 0.01
10 100 98.2 1.8
15 100 98.5 1.5
20 100 97 3
25 100 190.3 90.3
30 100 242.21 142.21
35 100 244.9 144.9
40 100 141.65 41.65
45 100 241.32 141.32
50 100 202 102
39
Pengukuran berdasarkan Kemiringan
kembali menu
Percobaan ke Jarak Objek
(cm) Jarak Pengukuran
(cm) Error (%)
1 30 30.00 0.00
2 60 60.27 0.45
3 90 89.55 0.51
4 120 119.73 0.23
5 150 149.45 0.36
6 180 178.54 0.81
7 210 208.09 0.91
8 240 211.36 11.93
9 270 258.36 4.31
10 300 255.64 14.79
11 330 285.36 13.53
12 360 329.73 8.41
13 370 325.91 11.92
14 380 99.45 73.83
15 390 54.82 85.94
16 400 97.64 75.59
40
Pengukuran berdasarkan Jarak
kembali menu
41
Pengukuran dengan Waveguide
Objek diukur (cm)
Objek penggangu (cm)
Jarak Simpangan (cm) Tanpa WG WG 10cm WG 20cm WG 30cm
150 45 12 7 7 3
150 60 13 9 8 6
150 75 17 12 10 7
150 90 20 12 11 10
150 105 24 14 12 11
150 120 26 18 13 11
kembali menu
42
Scanning dengan halangan (area lingkaran)
Diameter = 160cm
Diameter = 320cm
kembali menu
43
Scanning dengan halangan (area persegi)
Sisi = 160cm
Sisi = 160cm
kembali menu