Kelebihan Model Sistem Manajemen Riset
244
Forum Tahunan Pengembangan Iptek dan Inovasi Nasional IV, Tahun 2014
Roket Kendali Ketinggian Rendah Otomatis Menggunakan ATmega 328 dengan Sensor BMP085 dan CMPS10 serta Grafik
Antarmuka
Autonomous Low Altitude Rocket Control Using ATmega 328 with BMP085 and CMPS10 sensors and GUI Graphical user Interface
Agil Setiawan , M. Fadhil Abdullah, Anggara Wijaya
Universitas Telkom, Jl. Telekomunikasi Terusan Buah Batu
, Bandung, 40257
I N F O A R T I K E L A B S T R A C T
Keywords:
Li-Po Battery Microcontroller Atmega 328
ARDUINO IDE BMP085 Sensor
CMPS10 Sensor Graphical User Interface
Kata Kunci: Li-Po Baterai
Mikrokontroller Atmega 328 ARDUINO IDE
Sensor BMP085 Sensor CMPS10
Tampilan Antarmuka The mastery of rocket technology in Indonesia is still lags behind developed
countries specially in Europe. Therefore Indonesia must improve the technology of rocket independently because developed countries is stingy to
share their knowledges. Moreover as we know the technology of rocket is so important because it has many advantages like launch a communication
satellite for civil or for the interest of national defense. Therefore we made low altitude rocket or we call it ALARC. ALARC has power sources such as
Li-po Battery with system of control using mikrokontroller Atmega 328 and integrated with software ARDUINO IDE. ALARC has BMP085 as a sensor
for barometer and CMPS10 as a compass sensor and control of rocket. ALARC has a timing system for launch and automatically open parachute.
ALARC has graphical user interface GUI made using visual studio for make user easy for using it. Hopefully with ALARC, Indonesia can compete with
developed countries.
S A R I K A R A N G A N
Penguasaan teknologi roket Indonesia masih sangat jauh di bawah negara maju, khususnya Eropa. Oleh sebab itu, Indonesia harus mampu
mengembangkan teknologi roket secara mandiri karena negara maju cenderung sulit untuk membagi ilmu mereka. Pentingnya pengembangan
teknologi roket juga karena
beragam manfaat yang dimilikinya, salah satunya untuk meluncurkan satelit komunikasi sipil maupun untuk
kepentingan pertahanan Negara. Maka dari itu dibuat low altitude rocket atau yang disebut ALARC yang memiliki sumber tenaga berupa Li-Po Baterai
dengan sistem kontrol berupa mikrokontroller ATmega 328 dengan software ARDUINO IDE serta dilengkapi dengan sensor BMP085 untuk sensor
barometer dan CMPS10 sebagai sensor kompas serta kontrol roketnya. ALARC juga dilengkapi dengan sistem waktu peluncuran serta parasut
otomatis terbuka. ALARC juga dilengkapi dengan tampilan antarmuka yang dibuat dengan visual studio sehingga memudahkan pemakai menggunakan
ALARC. Dengan adanya ALARC ini diharapkan Indonesia juga dapat bersaing dengan negara- negara maju dalam pembuatan roket.
Corresponding author : E-mail address: agil.setiawan03gmail.com
245
Forum Tahunan Pengembangan Iptek dan Inovasi Nasional IV, Tahun 2014
PENDAHULUAN Pentingnya penerapan teknologi antariksa seperti
roket pada negara lain harus dicontoh oleh negara Indonesia. Mengingat begitu banyak manfaat yang
dihasilkan dari teknologi roket seperti untuk keperluan peluncuran satelit komunikasi ataupun
untuk membuat roket kendali sebagai pertahanan negara. Namun yang menjadi permasalahan
adalah negara-negara maju khususnya Eropa sangat enggan dalam membagi ilmu tentang roket
karena sangat mahal dan terbatas. Oleh karena itu Indonesia harus mengembangkan teknologi roket
meskipun tanpa bergantung dengan negara lain karena pada dasarnya kita mampu untuk
mengembangkannya. Selain itu, dengan adanya pengembangan ilmu tentang roket ini Indonesia
tidak akan dipandang sebelah mata lagi oleh negara lain. Untuk mewujudkan hal tersebut maka
dibuat APTRG Low Altitude Rocket Control atau disingkat ALARC yang merupakan roket kendali
dengan sumber tenaga berupa li-po lithium polimer
dengan dilengkapi dengan sistem kontrol menggunakan ATmega 328 dengan software
arduino IDE serta dilengkapi dengan sensor BMP 085 untuk sensor barometernya dan CMPS 10
untuk sensor kompasnya serta kontrol dari roket. Selain itu, ALARC juga dilengkapi dengan
tampilan antarmuka atau disebut GUI yang bertujuan
untuk mempermudah
dalam penggunaan.
KERANGKA TEORI Pada pembuatan sistem kerja dari kontrol roket
terinspirasi dari pesawat V-tail yaitu
sebuah pengaturan
yang tidak
konvensional dari
permukaan kontrol ekor yang menggantikan sirip tradisional dan permukaan horisontal dengan dua
permukaan yang ditetapkan dalam konfigurasi V ketika dilihat dari depan atau belakang pesawat.
Bagian belakang setiap permukaan berengsel, dan ini bagian bergerak, kadang-kadang disebut
ruddervators, menggabungkan tugas elevator dan rudder. Selain itu, bentuk roket juga terinspirasi
dari bentuk
peluru kendali disingkat: rudal, peluru
berpandu atau misil adalah senjata
roket militer yang bisa dikendalikan atau
memiliki sistem pengendali otomatis untuk mencari target atau menyesuaikan arah. Kemudian
dalam pembuatan sistem untuk pembacaan sensor atau gerak kontrol servo menggunakan sensor
– sensor yang biasanya digunakan pada AWS
Automatic Weather Station serta pada flight controller quadcopter
seperti arduflyer ataupun
ardupilot. METODE PENELITIAN
Penelitian ini terdiri dari tiga tahapan, yaitu pembuatan kerangka roket, pembuatan sistem dan
pembuatan graphical user interface. Pada pembuatan kerangka roket awalnya dibuat desain
dengan
menggunakan autocad,
kemudian dilakukan implementasi dari proses desain. Dalam
hal ini dibuat kerangka roket seideal mungkin disesuaikan dengan motor EDF Electric Ducted
Fan . Dalam penelitian ini digunakan tiga Fin
sebagai penyeimbang dan pengarah roket yaitu dua fin dinamis fin yang dapat dikontrol
mengikuti UAV jenis flying wing dan satu fin statis. Kemudian pada sistem menggunakan
Mikrokontroller berupa Atmega 328 dengan bootloader
Arduino serta menggunakan BMP085 sebagai sensor barometer serta Cmps10 sebagai
sensor kompas. Kemudian EDF akan terhubung dengan Mikrokontroller dengan tujuan untuk
mengatur putaran motor ataupun lama terbang dari roket. Selain itu, Mikrokontroller juga
terhubung dengan sebuah servo yang digunakan untuk membuka parasut secara otomatis. Dalam
hal ini roket di set terbang selama 10 detik dikarenakan melewati 10 detik roket akan
condong ke arah bawah. Setelah sistem rampung maka untuk mempermudah penggunaan dari roket
maka
dilakukan proses
decoding melalui
graphical user
interface GUI
dengan menggunakan visual studio sebagai pengolah
datanya. Kemudian
untuk telemetry
data digunakan modul zigbee.
HASIL DAN PEMBAHASAN Dalam pembuatan desain roket telah dilakukan uji
coba sebanyak lima kali sehingga didapatkan hasil desain roket yang terbaik seperti gambar dibawah
ini :
Gambar 1. Desain ALARC Autonomous Low Altitude
Rocket Control
Adapun ketika dilakukan pengujian lima kali didapatkan data ketinggian terbang roket seperti
yang diperlihatkan pada Tabel 1.
246
Forum Tahunan Pengembangan Iptek dan Inovasi Nasional IV, Tahun 2014
Tabel 1. Pengujian Ketingian
No Ketinggian
1 30 m
2 70 m
3 50 m
4
80 m
5 130 m
Dalam pengujian yang kelima didapatkan hasil yang terbaik dengan ukuran dan spesifikasi roket
seperti yang diperlihatkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Ukuran Roket
Bagian Ukuran
Keterangan Tinggi
Keseluruhan
50 cm Dari ujung sampai fin bawah
Tinggi Body
22 cm Tinggi Bagian Tengah
Lebar Roket 10 cm
Lebar Keseluruhan
Tinggi Fin
17 cm Dari Ujung Fin sampai bawah
Lebar Fin
6.5 cm -
Selain itu, untuk membuat ALARC dapat terbang tinggi dibutuhkan baterai sebesar enam cell
dengan 2200 mAh. Hal ini dikarenakan EDF Electric Ducted Fan
yang digunakan yaitu sebesar 4000kv, dengan memberi pulsa yang lebih
sempit dan linearitas naik ke ESC maka akan didapatkan percepatan yang konstan sehingga
momentum dari motor EDF dapat di ubah menjadi daya dorong yang optimal.
Gambar 2.
Bagian dalam ALARC
Bagian dalam ALARC terdiri dari tiga bagian, yaitu: bagian pertama, terletak paling bawah
sebagai tempat peletakan baterai dan ESC serta modul zigbee; bagian kedua yaitu bagian tengah
untuk menyimpan mikrokontroller; dan bagian ketiga adalah bagian paling atas sebagai tempat
untuk menyimpan parasut.
Gambar 3.
Mikrokontroler ALARC
Mikrokontroller ALARC
dibuat dengan
menggunakan PCB kemudian menggunakan ATmega 328 yang sudah diintegrasikan program
arduino untuk pengolah kodenya. Selain itu, juga digunakan BMP085 sebagai sensor barometer
serta Cmps10 sebagai sensor kompas beserta 3- axis yang nantinya dibutuhkan untuk mengontrol
kendali roket agar tetap pada lintasan yang telah ditentukan.
Gambar 4. Kodingan sistem ALARC menggunakan Arduino
Dalam proses koding menggunakan arduino 1.0.5 dimana sensor diinisiasi untuk melakukan
pembacaan data pitch, roll dan yaw. Kemudian dari pembacaan sensor tadi akan diolah dan
dilakukan proses filter jenis kalman sehingga dapat meredam pembacaan informasi ambang
yang tidak dibutuhkan. Berdasarkan hasil pengolahan data tersebut dilakukan proses maping
atau konversi dari nilai sensor ke nilai kontrol dalam
bentuk pulsa
digital yang
telah diperhitungkan untuk interface kontrol, kemudian
hasil dari nilai tersebut akan dikirim ke servo untuk mengatur gerak dari servo. Selain itu juga
dilakukan pengkodingan untuk EDF Electric Ducted Fan
dimana diinisialisasi agar ALARC terbang selama 10 detik kemudian melakukan
pembukaan parasut secara otomatis