TUGAS 4 - PERKEMBANGAN TELEMATIKA E-HEALTH

03.18 Unknown 0 Comments

0 komentar:

TUGAS 4 - KOMPAS DIGITAL

07.59 Unknown 0 Comments

A.    Pengertian Kompas

Kompas merupakan alat untuk penunjuk arah mata angin. Kompas bekerja berdasarkan gaya medan magnet. Kompas sendiri menggunakan magnet sebagai komponen utama. Bentuk magnetnya umumnya berbentuk seperti sebuah jarum. Ketika magnet tersebut dalam keadaan bebas, maka akan mengarah ke bagian utara-selatan. Prinsip inilah yang digunakan sebagai dasar dalam pembuatan kompas dan berbagai alat navigasi lainnya.
Kompas adalah alat navigasi untuk menentukan arah berupa sebuah panah penunjuk magnetis yang bebas menyelaraskan dirinya dengan medan magnet bumi secara akurat. Kompas memberikan rujukan arah tertentu, sehingga sangat membantu dalam bidang navigasi. Arah mata angin yang ditunjuknya adalah utara, selatan, timur, dan barat. Apabila digunakan bersama-sama dengan jam dan sekstan, maka kompas akan lebih akurat dalam menunjukkan arah. Alat ini membantu perkembangan perdagangan maritim dengan membuat perjalanan jauh lebih aman dan efisien dibandingkan saat manusia masih berpedoman pada kedudukan bintang untuk menentukan arah.
Penemuan bahwa jarum magnetik selalu mengarah ke utara dan selatan terjadi di Cina dan diuraikan dalam buku Loven Heng. Di abad kesembilan, orang Cina telah mengembangkan kompas berupa jarum yang mengambang dan jarum yang berputar.Pelaut Persia memperoleh kompas dari orang Cina dan kemudian memperdagangkannya. Tetapi baru pada tahun 1877 orang Inggris, William Thomson, 1st Baron Kelvin(Lord Kelvin) membuat kompas yang dapat diterima oleh semua negara. Dengan memperbaiki kesalahan-kesalahan yang timbul dari deviasi magnetik karena meningkatnya penggunaan besi dalam arsitektur kapal.
Alat apa pun yang memiliki batang atau jarum magnetis yang bebas bergerak menunjuk arah utara magnetis dari magnetosfer sebuah planet sudah bisa dianggap sebagai kompas. Kompas jam adalah kompas yang dilengkapi dengan jam matahari. Kompas variasi adalah alat khusus berstruktur rapuh yang digunakan dengan cara mengamati variasi pergerakan jarum. Girokompas digunakan untuk menentukan utara sejati.
Lokasi magnet di Kutub Utara selalu bergeser dari masa ke masa. Penelitian terakhir yang dilakukan oleh The Geological Survey of Canada melaporkan bahwa posisi magnet ini bergerak kira-kira 40 km per tahun ke arah barat laut.
B.     Jenis-Jenis Kompas
Kompas dibedakan menjadi dua jenis, yaitu kompas analog dan kompas digital.
·         Kompas analog
Kompas analog adalah kompas yang biasa kita lihat dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya saja kompas yang dipakai ketika acara pramuka. Sedangkan kompas digital merupakan kompas yang telah menggunakan proses digitalisasi. Dengan kata lain cara kerja kompas ini menggunakan komputerisasi.


·         Kompas digital
Diciptakannya kompas digital bertujuan untuk melengkapi kebutuhan robotika yang semakin canggih. Dunia robotika ini sangat membutuhkan alat navigasi yang efektif dan efisien. Sementara itu alat sistem navigasi yang tersedia di pasaran harganya mahal. Sedangkan kompas sendiri merupakan sebuah alat sistem navigasi yang efektif dengan harga lebih murah. oleh karena itu kompas digital diharapkan bisa mensubstitusi alat sistem navigasi pada robot. 
Prinsip kerja dari kompas digital yaitu dengan cara membaca sinyal yang diterima oleh transmitter yang kemudian ditransmisikan kepada data interface I2C, yang biasa disebut dengan sinyal PWM (Pulse Width Modulation). Definisi dari sinyal PWM sendiri adalah sebuah sinyal yang lebar pulsanya telah termodulasi. Sinyal PWM disini yaitu sinyal yang merepresentasikan koordinat arah mata angin yang akan ditunjukkan oleh rangkaian kompas digital. Dengan spesifikasi sudut arah akan dipresentasikan oleh lebar pulsa positif. Lebar pulsa tersebut merupakan hasil dari timer 16 bit pada I2C yang memberikan ukuran resolusi sebesar 1us.

C.     Komponen Pada Magnet
Pada umumnya kompas terdiri dari 3 komponen penting, yaitu body kompas, jarum magnet dan skala arah mata angin. Badan kompas memiliki fungsi sebagai pembungkus dan melindungi bagian dalamnya.
Jarum magnet yang dipasang sengaja dibuat agar dapat berputar secara horizontal. Untuk skala penunjuk biasnya berbentuk lingkaran sebesar 360° dan memiliki arah mata angin.

D.    Jenis Kompas digital
Diciptakannya kompas digital bertujuan untuk melengkapi kebutuhan robotika yang semakin canggih. Dunia robotika ini sangat membutuhkan alat navigasi yang efektif dan efisien. Sementara itu alat sistem navigasi yang tersedia di pasaran harganya mahal. Sedangkan kompas sendiri merupakan sebuah alat sistem navigasi yang efektif dengan harga lebih murah. oleh karena itu kompas digital diharapkan bisa mensubstitusi alat sistem navigasi pada robot.
Kompas-kompas digital yang ada di pasaran banyak macamnya. Di antaranya yaitu CMPS03 Magnetic Compass buatan Devantech Ltd. CMPS03 yang berukuran 4 x 4 cm ini menggunakan sensor medan magnet Philips KMZ51 yang cukup sensitif untuk mendeteksi medan magnet bumi. Kompas digital ini cukup supplai tegangan sebesar 5 Vdc dengan konsumsi arus 15mA. Pada CMPS03, arah mata angin dibagi dalam bentuk derajat yaitu : Utara (0), Timur (90), Selatan (180) dan Barat (270).
Ada dua cara untuk menperoleh informasi arah dari kompas digital ini yaitu dengan membaca sinyal PWM (Pulse Width Modulation) pada pin 4 atau dengan membaca data interface I2C pada pin 2 dan 3. Sinyal PWM adalah sebuah sinyal yang telah dimodulasi lebar pulsanya. Pada CMPS03, lebar pulsa positif merepresentasikan sudut arah. Lebar pulsa bervariasi antara 1mS (00) sampai 36.99mS (359.90). Dengan kata lain lebar pulsa berubah sebesar 100uS setiap derajatnya. Sinyal akan low selama 65mS di antara pulsa, sehingga total periodanya adalah 65mS + lebar pulsa positif (antara 66mS sampai 102mS). Pulsa tersebut dihasilkan oleh timer 16 bit di dalam prosesornya, yang memberikan resolusi 1uS.
Selain PWM, CMPS03 juga dilengkapi dengan interface I2C yang dapat digunakan untuk membaca data arah dalam bentuk data serial. Pada mode 8 bit, arah utara ditunjukkan 6dengan data 255 dengan resolusi 1,40625 derajat/bit. Pada mode 16 bit, arah utara ditunjukkan dengan data 65535 sehingga resolusinya menjadi 0,0055 derajat/bit.
Dari berbagai macam kompas digital di atas dapat diketahui bahwa kompas digital CMPS03 merupakan kompas digital yang paling bagus. Walaupun kompas ini paling bagus karena gambarannya bisa ditampilkan dalam layar LCD karakter, namun kompas ini tidak bisa digunakan oleh semua jenis robot. Hal ini dikarenakan setiap robot mempunyai kebutuhan atas sistem navigasi berupa kompas digital yang beda antar robot satu dengan robot lainnya. Ada kemungkinan jenis robot A membutuhkan kompas digital jenis B, dan ada kemungkinan bahwa kompas satu tidak bisa tersubstitusikan oleh kompas lainnya.

E.     Rangkaian Kompas Digital
Rangkaian Kompas Digital adalah rangkaian yang digunakan untuk mengetahui arah mata angin. Rangkaian ini berfungsi untuk menunjukan arah apabila anda sedang dalam perjalanan jauh, karena dapat dengan mudah menunjukan tempat yang akan kita tuju. Kompas digital juga memiliki sifat magnet, maka jarus yang terdapat pada rangkaian kompas akan selalu menunjukan arah utara dan selatan.
Jarum yang terdapat pada rangkaian ini akan selalu menunjukan arah dengan akurat, karena sudah disingkronisasikan dengan medan magnet bumi.Berdasarkan dari jenisnya, rangkaian kompas digital dibedakan menjadi dua, yaitu kompas digital dan kompas analog. Kompas analog merupakan kompas yang hampir setiap hari kita jumpai sehari-hari. Contohnya adalah kompas yang di gunakan pada saat pramuka. Sedangkan untuk kompas digital merupakan kompas yang menggunakan proses digitalisasi. Cara kerja kompas digital juga cukup rumit, karena harus menggunakan komputerisasi.
Gambar Skema Rangkaian Kompas Digital

Pada gambar diatas, kita lihat terdapat 12 pin sensor. Pin yang ditandi dengan nomor 2 terikat bersama dan terhubung ke tanah. Sedangkan pin yang 3 merupakan pin output. Sebuah LED dihubungkan diantara kutub positif (+5 V) dan masing-masing pin output. Resistor 1K akan membatasi arus LED untuk 5mA. Arah dapat diidentifikasi dengan menginterpretasikan kombinasi LED bersinar. Sebuah regulator 5V khas menggunakan IC 7805 digunakan untuk menghasilkan 5V DC dari baterai 9V untuk menyalakan rangkaian.
Diciptakannya kompas digital bertujuan untuk melengkapi kebutuhan robotika yang semakin canggih. Dunia robotika ini sangat membutuhkan alat navigasi yang efektif dan efisien. Sementara itu alat sistem navigasi yang tersedia di pasaran harganya mahal. Sedangkan kompas sendiri merupakan sebuah alat sistem navigasi yang efektif dengan harga lebih murah. oleh karena itu kompas digital diharapkan bisa mensubstitusi alat sistem navigasi pada robot.
Kompas digital sebagai penunjuk arah menggunakan teknologi sensor magnetik yang pertama kali diciptakan oleh PNI, iNC. untuk militer US. Teknologi ini disebut “Magneto-Inductive” dan telah digunakan pada teknologi kompas sejak 60 tahun yang lalu, bahkan sebelum Indonesia merdeka militer US ternyata sudah menggunakan kompas digital.


Daftar Pustaka :
o   http://blog.enportu.com/2016/04/18/mengenal-jenis-kompas/
o   https://blograngkaianelektronika.wordpress.com/tag/fungsi-rangkaian-kompas-digital/
o   https://digital-meter-indonesia.com/blog/kompas-digital/
o   http://belajarnavigasidarat.blogspot.com/2012/10/jenis-kompas-digital.html?m=1


0 komentar:

Langganan: Komentar (Atom)