Perancangan Komunikasi Flying Robot Berbasis Microkontroller

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kemajuan dalam bidang teknologi dan ilmu pengetahuan khususnya dalam bidang teknik kendali ( teknik kontrol ) telah berkembang dengan pesat. Perkembangan ini mempermudah komunikasi dan pengendalian alat elektronik khususnya pengontoran Robot terbang ( Flying Robot ). Seiring perkembangannya saat ini telah berkembang sistem kendali robot terbang jarak jauh dengan menggunakan frekuensi radio sehingga tidak perlu memakai saluran kabel yang banyak.

Kendali robot terbang ini jauh ini sangat diperlukan untuk membuat sebuah sebuah sistem / instrumen yang dapat digunakan sebagai sistem pengaturan posisi, kecepatan baling – baling , komunikasi datanya, serta keseimbangan dari robot terbang sendiri .

Sesuai dengan topik yang akan diangkat, Penulis memberi judul pada tugas akhir ini yaitu “Perancangan Komunikasi Flying Robot Berbasis Mikrokontroler”.

1.2. Identifikasi Masalah

Permasalahan yang akan dibahas pada skripsi ini adalah :

1. Bagaimana merancang kendali Robot terbang ( Flaying Robot ) baik secara hardware maupun software.

2 1.3. Maksud dan Tujuan

Maksud dan tujuan tugas akhir ini adalah:

1. Merancang posisi Robot terbang ( Flying Robot ) agar robot dapat mengatur posisinya sendiri sesuai keinginan kita.

2. Merancang agar posisi dari robot terbang sendiri dapat menjaga keseimbangan.

3. Merancang agar Robot terbang ( Flying Robot ) sendiri agar bisa berkomunikasi dengan PC ( Personal Komputer ).

1.4. Batasan Masalah

Pada perancangan yang akan dibuat ini terdapat beberapa batasan masalah karena keterbatasan pengetahuan dan kemampuan penulis, yaitu :

1. Flying robot sendiri rancang menggukan akrelik 1mm

2. Beban yang bisa di angkat oleh pesawat sendiri bervariasi tergantung motor yang digunakan.

3. Dimensi pada pesawat sendiri mempunyai panjang 42,5 cm tinggi 9 cm dan berat 650gram

4. Jarak Modem sendiri hanya bisa sampai 500 m.

1.5. Metodologi Penelitian

1. Studi Pustaka, yaitu melakukan penelitian dengan mempelajari literatur yang berhubungan dengan pembuatan tugas akhir salah satunya dengan melakukan browsing di Internet.

2. Perancangan sistem, mencakup perhitungan komponen, perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak.

3. Pengembangan sistem, berupa realisasi rangkaian, rangkaian direalisasikan diatas PCB.

3 4. Ujicoba sistem, berupa pengujian parameter-parameter sistem dengan

alat ukur dan dengan perangkat lunak. 5. Penulisan laporan tugas akhir

1.6 Sistematika Pembahasan

Tugas akhir ini tersusun atas beberapa bab pembahasan. Sistematika pembahasan tersebut adalah sebagai berikut:

BAB I : Pendahuluan, menguraikan secara singkat latar belakang, tujuan, batasan masalah dan sistematika pembahasan.

BAB 11: Landasan Teori, berisi pembahasan secara garis besar tentang hardware meliputi : mikrokontroler basicstamp, ESC ( Elektronik Speed Contorl ),Motor Brusshless ,Modem Komunikasi, dan Software meliputi : Basic Stamp Editor, fowchart .

BAB III: Perencanaan Sistem, yang membahas tentang perencanaan sistem yang akan dibuat dan meliputi perancangan hardware dan perancangan software yang akan dibuat

BAB IV: Pengujian dan Analisa, yang berisi analisa hasil dari alat yang dibuat berdsarkan analisa perangkat keras, dan analisis perangkat lunak.

BAB V : Kesimpulan dan Saran yang berisi kesimpulan yang diambil berdasarkan analisa hal–hal penting, keunikan, kelebihan/kekurangan, serta saran–saran untuk penyempurnaan alat yang dibuat.

4

BAB II

LANDASAN TEORI

Dalam Bab ini akan dijelaskan mengenai teori – teori tentang robot terbang serta penunjang untuk membentuk sebuah robot terbang, baik teori perangkat keras maupun perangkat lunak yang akan di gunkakan

2.1 Pengertian Mikrokontroler Basic Stamp

Basic stamp adalah mikrokontroler yang dikembangkan oleh Parallax Inc. yang mudah diprogram menggunakan format bahasa pemrograman Basic. Dipanggil “stamp” sederhana karena ukurannya yang sebesar perangko pos. Mikrokontroler Basic Stamp menggunakan power supply saat pemrogramannya dan tidak kehilangan programnya saat baterai atau power supply dicabut.

Kode PBasic disimpan di dalam EEPROM serial pada board Basic Stamp. EEPROM menyediakan penyimpanan yang sulit diubah, yaitu menjaga memory saat kehilangan power. EEPROM digunakan dalam Basic Stamp 1 dan 2 yang dijamin berfungsi selama 40 tahun ke depan dan mampu untuk 10.000.000 kali penulisan ulang per lokasi memori. EEPROM yang digunakan dalam Basic Stamp 2e dan 2sx dijamin untuk digunakan sampai 1.000.000 kali penulisan ulang per lokasi memori.

5 Pada mikrokontroler basic stamp ini mempunyai spesifikasi sebagai berikut :

-

EEPROM 8 x 2 Kbyte yang mampu menampung instruksi hingga 4.000 buah

-

Memiliki kecepatan prosesor 50 MHz Turbo untuk eksekusi program hingga

10.000 instruksi per detik

-

Memiliki 16 pin jalur input/output

-

Tersedia jalur komunikasi serial UART RS-232 dengan konektor DB-9

-

Dilengkapi LED indikator pemrograman

-

Tegangan input : 9 - 12 VDC dan tegangan output : 5 VDC

2.1.1 Koneksi Pemrograman Basic Stamp

Dianjurkan menggunakan papan buatan Parallax dan kabelnya dalam pemrograman modul Basic Stamp. Jika item ini tidak tersedia, anda dapat membuat papan sendiri dengan mencontoh diagram berikut pada circuit dan kabel buatan sendiri. Hati-hati mengikuti diagram ini, yang biasa muncul dalam pemrograman Basic Stamp adalah kabel modif buatan yang jelek atau koneksi pemrograman pada papan aplikasinya.

Dengan koneksi pemrograman untuk seluruh modul BS2, memungkinkan membalikkan pasangan kabel dan masih mendapat hasil yang positif dalam penggunaan penguji “koneksi” teknologi parallax. Tim pendukung mencoba dan belum tetap dapat mengkomunikasikan Basic Stamp. Sangat vital untuk memeriksa koneksi menggunakan meteran dan memastikan nomor pin untuk menghindari masalah seperti ini, lebih jelasnya lihat gambar 2.9 dibawah ini.

6 Gambar 2.16 Pemrograman dan Koneksi Komunikasi

Run-time Untuk Seluruh Model BS2

Catatan : meskipun tidak tampak (lihat gambar 2.9), power harus dihubungkan dengan Basic Stamp saat memprogramnya. Juga koneksi pemrograman adalah sama untuk Bs2sx.

2.2 Alokasi Pin – Pin Basic Stamp

Basic stamp memiliki port input/output sebanyak 40 pin, yang terdiri dari :

Gambar Port 2.17 I/O DT Basic Mini System

2.3 Motor brushless

Pada motor ini terdapat enam bagian penting yang bisa kita ingat : Rotor, Commutator, Brushes, Axle (sumbu), Field Magnet (medan magnet) dan DC power supply (arus DC). Motor menggunakan magnet untuk menghasilkan gerakan (putaran). Mungkin jika kita ingat dulu pernah bermain dengan magnet

7 maka masih ingat hal mendasar dari sifat magnet itu sendiri : kutub yang sama akan saling tolak menolak dan yang berlainan akan tarik-menarik. Jadi jika kita punya dua buah magnet dan menandai satu sisi magnet tersebut dengan "north" (utara) dan yang lainnya dengan "south" (selatan), maka bagian sisi "noth" akan coba menarik "south", sebaliknya sisi "north" magnet yang pertama akan melawan/menolak sisi "north" magnet kedua dan seterusnya. Di dalam sebuah elektrik motor kondisi saling "tarik-menarik" dan "tolak-menolak" ini akan menghasilkan gerakan berputar atau sering disebut sebagai rotational motion. -Pada gambar ini kita dapat melihat dua buah magnet pada motor. Rotor adalah sebuah elektro magnet (magnet yang dihasilkan dari arus listrik) sedangkan sebagai medan magnet digunakan magnet yang permanen. Jika arus DC mengalir, maka rotor akan berputar 180 derajat karena perbedaan kutub antara "electro-magnet" dan "permanent-"electro-magnet".

Untuk membuat agar "rotor" tetap berputar maka kutub di elektro-magnet perlu diubah, hal ini akan dilakukan oleh "brushes". Bagian "brushes" ini enempel pada dua buah elektroda yang berputar pada "rotor" dan mengubah polaritas magnet pada elektro magnet pada saat berputar. Permanen magnet pada dasarnya tetap pada posisinya dan tidak berubah, oleh karena itu disebut sebagai "Stator", sedangkan elektro-magnet berputar, maka disebut "Rotor". Memang "brushed" motor pada prinsipnya sangat sederhana dan mudah untuk dibuat/diproduksi, tapi mempunyai beberapa kelemahan :

1. Brushes lama kelamaan akan menjadi rusak.

2. Karena "brushes" memutus dan menghubungkan koneksi, maka akan menimbulkan "storing/electrical noise.

3. Brushes membatasi kecepatan maximum dari motor.

4. Karena posisi "electromagnet" ada di tengah2 (rotor), maka pendinginan motor menjadi lebih sulit.

5. Penggunaa "brushes" juga berarti membatasi jumlah kutub magnet yang dapat diinstalasi.

Brushless Motor mempunyai banyak keuntungan dibandingkan dengan tipe motor yang biasa (brushed).

8 1. Karena bukan "brushs" tetapi rangkaian komputer kecil yang mengontrol

perpindahan arus, maka arus tersebut akan bisa lebih akurat (presisi). Komputer juga dapat mengatur kecepatan motor lebih baik sehingga membuat "brushless motor" lebih efisien.

2. Tidak adanya storing/electrical noise.

3. Jumlah "electromagnets" di stator dapat sebanyak mungkin untuk mendapatkan kontrol yang lebih akurat.

Gambar 2.18 Jenis motor brusshless 2210 2.4 ESC (Electronic Speed Controller)

Sebuah Modul Rangkaian Electronic yg fungsinya mengatur putaran pada motor sesuai ampere yg di butuhkan oleh motor bisa dibilang ESC yg dimaksud disini bekerja dan hanya bisa digunakan untuk Motor Jenis AC (3 fasa connector) sedang untuk Dinamo DC bisa tanpa menggunakan ESC dan bisa juga dengan ESC 2 fasa dan cukup 2 kutub catu daya + dan - (2 fasa connector).

Kasaran dan gambarannya istilah cara kerja ESC hampir sama dengan sekering yg di maksud pak pinguin ada benar nya, cm klo sekering bekerja pada 1 beban daya saja, klo ESC pada heli ini di pengaruhi dan bekerja untuk untuk 2 beban (bobot dan motor).

Kalau dilihat dari functionnya, kerja ESC untuk heli ini bekerja dan di pengaruhi oleh 2 faktor:

1. Kuat arus (Ampere) untuk di berikan motor untuk mengontrol Speed Ampere ESC harus lebih besar dari pada motor/minimal A.ESC=A.Motor

9 esc minimal harus sama atau lebih besar ampere nya dari motor. Misal motor anda mampu menyedot arus maksimal 30a, esc anda harus minimal 30a atau lebih besar. kalau ESC ampere nya lbih kecil dari motor nya, daya kerja ESC akan semakin lebih besar untuk menyuply arus untuk diberikan ke motor, dan bisa mengakibatkan ESC cepat panas dan terbakar, terlebih motor itu tidak bergerak bebas/dalam keadaan memutar beban.

2. Di pengaruhi oleh bobot heli

jika beban (bobot heli) semakin berat, klo bisa Ampere ESC diberikan nilai yg besar, ini sangat mempengaruhi saat mengangkat bobot heli, putaran motor akan sedikit tertahan dan terbeban karena sifat saat membuat tekanan angin.

Gambar 2.19 Esc 40 A

2.5 Komunikasi data

Prinsip dasar dari sistem komunikasi data adalah suatu cara untuk sebuah pertukaran data dari kedua pihak. Pada Gambar 2.1 dijelaskan sebuah contoh sistem komunikasi data sederhana.

Sistem sumber Sistem tujuan

Gambar 2.20 Blok diagram model komunikasi sederhana

Sumber Transmitter Media Receiver

Transmisi

10 Pada diagram model komunikasi data sederhana dapat dijelaskan :

1. Sumber (Source) : Alat ini membangkitkan data sehingga dapat ditransmisikan.

2. Pengirim (Transmitter) : Pada bagian ini data yang dibangkitkan dari sistem sumber tidak ditransmisikan secara langsung dalam bentuk aslinya namun pada sebuah transmitter cukup memindahkan informasi dengan menghasilkan sinyal elektromagnetik yang dapat ditransmisikan dengan 3. beberapa sistem transmisi berurutan.

4. Media Transmisi (Transmission media) : Merupakan jalur transmisi 5. tunggal yang menghubungkan antara sumber dan tujuan.

6. Penerima (Receiver) : Pada bagian ini sinyal dari pengirim diterima dari sistem transmisi dan memindahkan bentuk sinyal elekromagnetik menjadi digital yang dapat ditangkap oleh tujuan.

7. Tujuan (Destination) : Alat ini menerima data yang dihasilkan oleh penerima.

Dalam sebuah transmisi data dapat berupa simplex yaitu sinyal ditransmisikan hanya pada satu arah, half duplex yaitu kedua stasiun dapat mentransmisikan, namun hanya satu pada saat yang sama, full duplex yaitu kedua stasiun bisa mentransmisikan secara bersamaan.

Transmisi data terjadi antara transmitter dan receiver melalui beberapa media transmisi. Media transmisi dapat digolongkan sebagai transmisi dengan panduan (guided media) atau transmisi tanpa panduan (unguided media). Pada kedua hal tersebut komunikasi berada dalam bentuk gelombang elektromagnetik . Dengan guided media, gelombang dikendalikan melalui jalur fisik, sedangkan pada unguided media menyediakan alat untuk mentransmisikan gelombang elektromagnetik namun tidak mengendalikannya.

2.5.1 Gangguan transmisi

Dalam sistem komunikasi, sinyal yang diterima kemungkinan berbeda dengan sinyal yang ditransmisikan karena adanya gangguan transmisi. Untuk pengiriman sinyal analog terdapat gangguan yang dapat menurunkan kualitas

11 sinyal, namun bagi pengiriman sinyal digital akan terdapat gangguan seperti bit error. Gangguan yang ada pada transmisi data yaitu :

1. Atenuasi dan distorsi atenuasi

Kekuatan sinyal berkurang bila jaraknya

transmisi. Pada sinyal analog karena atenuasi berubah-ubah sebagai fungsi frekuensi, sinyal diterima menjadi penyimpangan, sehingga mengurangi tingkat kejelasan.

2. Distorsi tunda

Distorsi tunda merupakan suatu kejadian khas pada guided media, kejadian ini disebabkan oleh sebuah sinyal yang melewati guilded berbeda frekuensi.

3. Derau

Adalah sinyal-sinyal yang tidak diinginkan yang terselip atau terbangkitkan dari suatu tempat diantara transmisi dan penerimaan. Derau merupakan faktor utama yang membatasi kinerja sistem komunikasi. Seperti intermodulasi, efek dari intermodulasi akan menghasilkan sinyal-sinyal pada suatu frekuensi sehingga akan menghalangi sistem transmisi. 2.5.2 Sistem komunikasi radio untuk transmisi digital

Pada konsep ruang bebas dalam hambatan gelombang elektromagnetik berawal dari asumsi bahwa suatu link frekuensi radio propagasinya bebas dari segala gangguan. Sistem komunikasi radio gelombang pembawa dipropagasikan dari pemancar dengan menggunakan antena pengirim. Dibagian antena pemancar atau sebaliknya mengkonversi gelombang elektromagnetik menjadi sinyal di bagian penerima.

Sinyal analog yang mengandung informasi asli disebut dengan baseband signal. Bila sinyal baseband ini memiliki frekuensi yang lebih rendah, maka sinyal ini harus digeser ke frekuensi yang lebih tinggi untuk memperoleh transmisi yang efisien. Hal ini dilakukan dengan mengubah-ubah amplitudo, frekuensi atau fasa dari suatu sinyal pembawa yang berfrekuensi lebih tinggi yang disebut sinyal pembawa (carrier). Proses ini disebut modulasi, modulasi

12 didefinisikan sebagai proses yang mana beberapa karakteristik dari pembawa diubah-ubah berdasarkan gelombang pemodulasinya. Pada sistem modulasi terdapat dua macam yaitu modulasi analog dan modulasi digital.

Teknik modulasi sinyal analog : Amplitude Modulation (AM) Frequency Modualtion (FM)

Amplitude Modulation (AM) merupakan proses

modulasi yang mengubah amplitudo sinyal pembawa sesuai dengan sinyal pemodulasin atau sinyal informasinya. Sehingga dalam modulasi AM, frekuensi dan fasa yang dimiliki sinyal pembawa tetap, tetapi amplitudo sinyal pembawa berubah sesuai dengan informasi.

Gambar 2.21 Bentuk gelombang AM

Jika sinyal frekuensi rendah mengendalikan amplitudo dari sinyal frekuensi tinggi maka kita dapatkan modulasi amplitudo.

Frequency Modulation (FM) proses modulasi yaitu sinyal informasi ditumpangkan ke sinyal carrier atau sinyal pembawa, Modulasi Frekuensi merupakan suatu proses modulasi dengan cara mengubah frekuensi gelombang pembawa sinusoidal, yaitu dengan cara menyelipkan sinyal informasi pada gelombang pembawa tersebut.

13 (a) sinyal informasi (b)sinyal pembawa

(c) Frekuensi yang diubah (d)gelombang pembawa yang (d) termodulasi

Gambar 2.22 Bentuk gelombang FM

Sinyal informasi pada gambar 2.3(a) ditumpangkan

pada sinyal pembawa gambar 2.3.(b) dengan cara mengubah lengkungan frekuensi sesaat fungsi waktu seperti, Gambar 2.3.(c) sehingga menghasilkan gelombang pembawa yang termodulasi, seperti pada gambar 2.3.(d)

Jika sinyal modulasi mengendalikan frekuensi pembawa maka kita dapatkan modulasi frekuensi. Jalur komunikasi radio biasanya dirancang untuk transmisi data digital, maka data digital tersebut harus terlebih dahulu dinyatakan kedalam sinyal analog sebagai baseband signal. Teknik untuk pengkodean sinyal digital ke dalam sinyal analog disebut dengan modulai digital. Beberapa teknik modulasi digital yang umum digunakan untuk data digital biner adalah:

Amplitudo Shift keying (ASK) Phase Shift keying (PSK) Frekquency Shift Keying (FSK)

14 2.5.3 Modulator-Demodulator FSK

Alat untuk melakukan modulasi dan demodulasi disebut modem (modulator-demodulator). Modem memungkinkan dua buah sistem elektronik

digital untuk berkomunikasi menggunakan saluran transmisi. Alat yang menggunakan port serial untuk berkomunikasi dibagi menjadi 2 kategori, yaitu DTE (Data Terminal Equipment) dan (Data Communication Equipment), modem adalah perangkat DCE, perangkat yang berhubungan langsung dengan medium transmisi, sedangkan perangkat DTE contohnya adalah terminal atau komputer. Modem FSK umumnya memiliki kecepatan 300 bps sampai 1200 bps dan sering digunakan untuk komunikasi data antar komputer dan pada PSTN yang memiliki rangkaian switching yang sederhana dan memiliki bandwidth yang rendah.

2.5.4 Pengiriman data tak sinkron

Pengiriman data tak sinkron, setiap karakter dikirimkan sebagai suatu kesatuan bebas, yang berarti bahwa waktu antara pengiriman sebagai bit terakhir dari sebuah karakter dan bit pertama dari karakter berikutnya tidak tetap. Pengiriman data tak sinkron lebih sederhana dibandingkan pengiriman sinkron, karena hanya di dalam penerima dan tetap dijaga agar sesuai dengan detak pengiriman yang menggunakan bit awal (start bit) dan bit akhir (stop bit) yang dikirim dengan setiap karakter.

2.5.5 Pengiriman data sinkron

Pada pengiriman data sinkron sejumlah blok data dikirimkan secara kontinu tanpa bit awal atau bit akhir. Detak pada penerima dioperasikan secara berulang-ulang dan dikunci agar sesuai dengan detak pada pengirim.

2.5.6 Perbedaan pengiriman sinkron dan tak sinkron

Umumnya pengiriman tak sinkron tidak mahal. Setiap byte yang diterima dibedakan dengan bit awal dan bit akhir, karena detak penerima selalu dimulai

15 kembali setelah satu karakter diterima atau dengan kata lain detak panerima hanya akan berjalan pada saat ada isyarat data yang akan diterima dan hanya perlu pada keadaan sinkron untuk selang waktu 8 bit, maka penyesuaian bit juga bukan merupakan persoalan besar.

Pengiriman sinkron lebih mahal dibandingkan pengiriman tak sinkron, tetapi dapat bekerja pada laju yang lebih tinggi. Karena data biasanya dikirim tanpa pembatas, diperlukan adanya buffering baik pada pengirim maupun penerima. Laju pengiriman dapat diubah dengan mengubah detak pengiriman dan kecepatan data pada waktu yang sama.

2.6 Modem Komunikasi

Media komunikasi yang digunakan yaitu melalui frekuensi radio ( RF ) untuk komunikasi melalui frekuensi radio menggunkan YS – 1020U

Gambar 2.23 YS – 1020U

YS – 1020U merupakan modul komunikasi yang sangat aman mempunyai 8 kanal dengan frekuensi yang berbeda – beda . jarak jangkaun komunikasi sekitar 500 meter pada boudrate 9600bps dan maksimum 800 meter dengan baudrate 1200bps

16 Table 2.23 Deskripsi pin – pin YS – 1020U

Pin Nama Pin Fungsi Lavel

1 GNG Ground

2 Vcc Tegangan Input + 3.3 ~ 5.5 V

3 RXD / TTL Input Serial Data TTL

4 TXD / TTL Output Serial Data TTL

5 DGND Digital Grounding

6 A ( TXD ) A of RS – 485 or TXD of RS -232 7 B ( RXD ) A of RS – 485 or RXD of RS -232 8 SLEEP Sleep control ( input )

9 RESET Reset ( input )

2.7 Catu Daya

Catu daya memegang peranan yang sangat penting dalam hal perancangansebuah robot, tanpa bagian ini robot tidak akan berfungsi. Begitu juga bila pemilahan catu daya tidak tepat, maka robot tidak akan bekerja dengan baik penentu system catu daya yang akan digunakan di tentukan oleh banyak factor, di antaranya :

1. Tegangan

Setiap modul atau rangkaian tidak memiliki tegangan yang sama hal ini akan berpengaruh terhadap desain catu daya. Tegangan tertinggi dari sala satu modul atau rangkaian akan menentukan nilai tegangan catu daya.

2. Arus

Arus memiliki satuan Ah ( ampere – haour ). Semakin besar Ah , semakin lama daya tahan baterai bila pada beban yang sama.

Secara umum , ada beberapa jenis dan bentuk baterai yang dapat digunakan untuk system catu daya pada sebuah robot, diantaranya Lithium Ion (Li-Ion). Baterai Li-Ion merupakan baterai standar terbaru (disamping Lithium Polymer). Baterai ini memiliki rapat energy lebih tinggi dibandingkan dengan baterai lainnya. Hal ini memungkinakan baterai Li-Ion memiliki volume lebih

17 kecil untuk kapasitas yang sama. Selain itu, bater Li-Ion tidak memiliki memory effect sehingga dapat di recharge kapan pun kita mau. Terdapat pula baterai Lithium yang bersenyawa dengan senyawa polymer atau biasa disebut Lithium Polymer. Baterai Li-Po sangat baik untuk pemakaian dalam arus besar karena dapat memberikan arus hingga 30 Ampere

Gambar 2.24 Lithium Ion (Li-Ion)

2.8 Perangkat Lunak ( Software )

Perangkat lunak merupakan factor penting dalam tahapan perancangan robot. Pernagkat lunak ini berupa algoritma gerak dan tugas robot dalam bentuk listing program yang di tanamkan kedalam mikrokntroler. Program dapat bermacam – macam bentuk dan bahasa pemogramannya, sesuai kebutuhan dengan spesipikasi dari mikrokontroler yang digunakan.

Mikrokontroler Basic Time Bs4p menggunkan bahasa pemograman Pbasic, yang bahasa pemogramannya hampir sama dengan bahasa Basic. Software yang digunakan adalah BASIC Stamp Editor v2.4.

2.8.1 BASIC Stamp Editor v2.4

Intruksi yang digunakan dapat digunkan pada editor Basic Stamp yang relatif cukup banyak digunakan. Berikut ini adalah beberapa intruksi dasar yang dapat digunakan pada mikrokontroler BS4p Basic Stamp .

18 Tabel 2.25 Beberapa intruksi dasar mikrokontroler BS4p Basic Stamp Intruksi Keterangan

DO....LOOP Perulangan

GOSUB Memanggil Prosedur IF...THEN Percabangan

SERIN Peneriama data serial RS - 232 SEROUT Pengiriman data serial RS - 232

PULSOUT mengkonversi nilai digital ke analog menggunakan pulsa sebagai pembangkitnya

GOTO Lompat menuju alamat yang dituju

Basic Stamp Editor adalah software yang dibuat khusus , software ini berjalan pada system opersi windows. Software ini dapat berjalan pada computer dengan system minimum, tanpa harus membutuhkan spesipikasi computer yang canggih.

19 2.9 Flowchat

Adalah Bagan-bagan yang mempunyai arus yang menggambarkan langkah-langkah penyelesaian suatu masalah. Flowchart merupakan cara penyajian dari suatu algoritma

Tujuan Membuat Flowchat :

• Menggambarkan suatu tahapan penyelesaian masalah • Secara sederhana, terurai, rapi dan jelas

• Menggunakan simbol-simbol standar

Simbol-simbol flowchart yang biasanya dipakai adalah simbol-simbol flowchart standar yang dikeluarkan oleh ANSI dan ISO.

Simbol-simbol ini dapat dilihat pada

20 Gambar 2.27. Simbol Flowchart Standar

21 BAB III

PERANCANGAN SISTEM

Pada bab ini akan di jelaskan mengenai komponen – komponen apa saja yang membangun robot terbang berdasarakan landasan teori. Gambar 3.1 merupakan diagram blok keseluruhan dari sistem

Gambar 3.10 Diagram Blok Sistem

3.1 Hardware

3.1.1 Mikrokontroler Basic Stamp

Pemilihan mikrokontroler ini berdasarkan kebutuhan pada banyaknya kebutuhan, dengan 40 pin I/O yang di miliki oleh Basic Stamp yang menggunkan bahasa tingkat tinggi.

22 Nama Port Pin No TipePin Fungsi

Port I/O P1 I/O Serial Komunikasi

Port I/O P3 I/O Pengaktifan Motor Utama Port I/O P5 I/O Pengaktifan Motor Kedua Port I/O P7 I/O Pengaktifan Motor Ketiga

Port I/O 1 I/O Penggabungan Semua Ground

Port I/O 5VDC I/O Penggabungan Semua Vcc

Tabel 3.11 Pin – Pin I / O yang digunakan pada Basic Stamp

3.1.2 kendali motor

Keluaran dari mikrobasic stamp akan di hubungkan kembali ke kendali motor yang berfungsi membaca pulsa, pengaturan kecepatan putaran motor dapat dilakukan dengan cara memberikan data serial dari penerima di visual basic melalui pin – pin Rx ( reciever ) dan Tx ( transmiter ) masing masing.

Data serial itu berupa nilai frekuensi yang akan menjadi acuan/setpoint. Bagi kendali motor yang langsung berhubungan dengan driver motor akan memutarkan motor dengan cara membaca frekuensi yang berbentuk pulsa jika pulsa sudah di terima maka otomatis akan menggerakan baling – baling sesuai yang di inginkan.

Mikrokontroler Basic Stamp Driver Motor Baling – Baling Pesawat

23 3.1.3 Perancangan Pesawat

Perancangan pesawat sendiri menggunakan akrelik 1 mm yang di padukan dengan lem sebagai perekat dan mur sebagai pengencang antara bagian bagian badan dan bagian yang lainnya

Gambar 3.15 Model Pesawat Spesifikasi Pesawat :

Panjang Pesawat : 42,5 cm Tinggi Pesawat : 9 cm

Panjang Baling – Baling Utama : 25 cm Panjang ke 2 Baling – Baling Kecil : 10,5 cm Berat Pesawat : 650 g

3.2 Software

3.2.1 Algoritma Dasar

Perancangan algoritma dasar merupakan hal yang sangat penting dalam perancangan sistem kendali pada sebuah robot, sebab algoritma dasar inilah yang akan menjadi panduan dalam pengembangan / perancangan algoritma kendali secara keseluruhan. Algoritma – algoritma dasar tersebut diantaranya :

24 3.2.1.1 Flowchart Program

25 Gambar 3.17 Flowchat Program

26 Gambar 3.18 Flowchart Program lanjutan

3.2.2 Tabel Kebenaran Flowchat Program

Kode Yang Diterima Kondisi

21 s/d 25 Motor atas aktif

13 Motor mati

41 s/d 45 Motor Belakang 1

51 s/d 55 Motor belakang 2

61 s/d 65 Naik motor kiri

71 s/d 75 Naik motor kanan

27 BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISA

4.1. Analisa perangkat keras

Pengujian perangkat keras dilakukan untuk mengetahui apakah perangkat keras yang telah dirancang dapat bekerja atau berfungsi dengan baik sebagaimana yang diinginkan. Pengujian yang dilakukan terhadap perangkat keras meliputi beberapa blok rangkaian perangkat keras yang telah dirancang dan juga pengujian terhadap gabungan dari beberapa blok rangkaian.

Komponen yang digunakan pada rangkaian dalam perancangan terdiri dari: 1. Basic Stamp ( BS2sx)

2. Modem Huawai YS 1020 -U

4.1.1 Pengujian Basic Stamp BS2SX

Pengujian basic stamp dapat menggunakan software bawaan dari basic sendri yaitu bastest yang cara kerjanya jika komnukiasi serial yang terjadi dapat mengeluarkan logika 0 secara bergantiian pada semua pin port I/.

Jika komunikasi serial berjalan dengan lancar,pada program akan tampak daftar data yang dikirim dan di terima ( 0 = 0 , 1=1 , 2=2 dst ) serta tampil di jendela ”Success” jika komunikasi serial tidak berjalan lancar maka akan muncul tulisan ”Fail”

4.1.2 Pengujian Modem Huawei YS 1020 –U

Modem Huawei YS 1020 – U berfungsi sebagai jalur komunikasi tanpa kabel ( wireless ) yang dapat menirimkan dan menerima data. YS – 1020U merupakan modul komunikasi yang sangat aman mempunyai 8 kanal dengan frekuensi yang berbeda – beda . jarak jangkaun komunikasi sekitar 500 meter pada boudrate 9600bps dan maksimum 800 meter dengan baudrate 1200bps

28 Tabel 4.10 Pengujian jarak dan penerimaan data

Menggunakan YS -1020 –U

Jarak (meter) Data yang dikirim

Data yang

diterima Keterangan

±100 ‘11’ ‘11’ berhasil

±200 ‘14’ ‘14’ berhasil

±300 ‘16’ ‘16’ berhasil

±400 ‘18’ ‘18’ berhasil

±500 ‘19’ ‘19’ berhasil

±600 ‘15’ - -

±700 ‘17’ - -

±800 ‘14’ - -

Dari data-data tabel diatas maka menunjukan bahwa rangkaian MAX 232 dan RF YS-1020U dalam kondisi bagus. Berikut adalah gambar hasil penerimaan karakter pada hyper terminal :

29 Tabel 4.12 Pengujian pengiriman data ke flying robot

Jarak (meter) Data yang dikirim

Data yang

diterima Keterangan

±100 ‘11’ ‘11’ berhasil

±200 ‘14’ ‘14’ berhasil

±300 ‘16’ ‘16’ berhasil

±400 ‘18’ ‘18’ berhasil

±500 ‘19’ ‘19’ berhasil

±600 ‘15’ - -

±700 ‘17’ - -

±800 ‘14’ - -

Pada pengiriman data ke flying robot agak tersendat-sendat yang dikarenakan adanya waktu tunda dari Pulsout. Berikut adalah gambar hasil penerimaan data pada debug basic stamp:

30 Ket : Hasil data yang diterima apakah berhasil / tidak

4.1.3 Pengujian Berat Beban Yang Mampu Di Angkat Flying Robot

Pengujian pada miniatur pesawat sendiri bertujuan apakah pesawat layak di pergunakan apa tidak. Pengujiannya sendiri di lakukan dalam dua tahap yaitu yang pertama pengujian apakah pesawat dapat mengangkat beban yang di inginkan dan yang kedua pengujian jarak terbang pesawat itu sendiri.

Table 4.14 Pengujian beban yang di angkat

Beban ( gram ) Hasil yang didapat

+10 gram Berhasil

+20 gram Berhasil

+30 gram Berhasil

+40 gram Berhasil

+50 gram Berhasil

+60 gram Tidak berhasil

+70 gram Tidak berhasil

+80 gram Tidak berhasil

+90 gram Tidak berhasil

30

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari pembahasan pada bab-bab sebelumnya, maka akhirnya penelitian pada tugas akhir ini dapat di ambil beberapa kesimpulan antara lain :

1. Karakter data yang dikirim adalah maksimal 2 karekter karena agar lebih mudah di lihat hasilnya dan berbanding terbalik jika karaker yang dikirim hanya satu karakter saja yang dapat mengakibatkan ada data awal yang sama.

2. Jarak yang dihasilkan tidak seperti apa yang di inginkan karena jarak modem sendiri terbatas

3. Jarak komunikasi modem sendiri hanya sampai + 500 m

5.2 Saran

1. Sistem kendali navigasi jarak jauh ini bisa dikembangkan dengan menggunakan beberapa sensor yang lebih akurat supaya tidak terjadi error pada saat pengujian.

2. Beban yang di gunakan masih cukup ringan karena bentuk dari pesawat itu sendiri kecil, jadi untuk pengembangan berikutnya alangkah lebih baiknya agar besar pesawat bisa disesuaikan dengan beban yang akan di bawanya.

PERANCANGAN KOMUNIKASI FLYING ROBOT BERBASIS MIKROKONTROLER

TUGAS AKHIR

Disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan pada

Program Studi Diploma Tiga (D-III) Teknik Komputer di Jurusan Teknik Komputer Universitas Komputer Indonesia

Disusun Oleh : Aditya Januari

10806021

Pembimbing : Agus Mulyana, M.T.

JURUSAN TEKNIK KOMPUTER

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

vii DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.11 Microkontroler BasicStam BS2SX

Gambar 2.16 Pemograman Dan Koneksi Komunikasi Run Time untuk Seluruh Model BS2

Gambar 2.17 Port I/O

Gambar 2.18 Motor Brushless 2210 Gambar 2.19 ECS 40 A

Gambar 2.20 Blok Diagram Model Komunikasi Gambar 2.21 Bentuk Gelombang AM

Gambar 2.22 Bentuk Gelombang FM Gambar 2.23 YS – 1020U

Gambar 2.24 Lithium Ion

Gambar 2.25 Tampilan Editor Basic Stam Gambar 2.26 Flowchat Program

Gambar 2.27 Flowchat Program Gambar 3.10 Diagram Blok Sistem

Gambar 3.14 Diagram Blok Modul Penggerak Gambar 3.15 Model Pesawat

Gambar 3.16 Flowchart Program Gambar 3.17 Flowchart Program Gambar 3.18 Flowchart Program

viii Gambar 4.17 Pengiriman Data Melalui hyperterminal

DAFTAR PUSTAKA

1. —. Menyusun Skripsi & Tesis. Bandung : Informatika, 2010.

2. Manual Basic Mini. Electronics, Innovative. Surabaya : Innovative Electronics, 2004,

Vols. 1-2.

3. Peter H, Anderson.Basic Starter Package. Baltimore MD : Dep Of EE, 1997. 4. product guide. Paralax. USA : paralax, 2004, Vol. 1-32.

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.23 Diskripsi Pin – pin Ys – 1020 U Tabel 2.25 Diskripsi Pin – pin Ys – 1020 U Tabel 3.11 Pin – Pin I/O

Table 3.12 Tabel Kebenaran Flowchart

Tabel 4.10 Pengujian Jarak Dan Penerima Data

Tabel 4.11 Hasil Penerimaan Data Pada Hyperterminal Tabel 4.12 Pengujian Pengiriman Data Ke Flying Robot Tabel 4.13 Hasil Pengujian Pengiriman Data Ke Flying Robot Tabel 4.15 Pengujian Beban

iii

KATA PENGANTAR

Assalamua’laikum Wr.Wb.

Rasa puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pengasih dan Penyayang atas rahmat, karunia serta bimbingan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “PERANCANGAN KOMUNIKASI FLYING ROBOT BERBASIS MIKROKONTROLER” Adapun tujuan dari penyusunan tugas akhir ini adalah dalam rangka untuk memenuhi dan melengkapi syarat dalam pencapaian gelar Ahli Madya Komputer di Fakultas Teknik Dan Ilmu Komputer di UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA ( UNIKOM ).

Penulis juga menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna yang dikarenakan keterbatasan pengetahuan dan kemampuan yang penulis miliki. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari para pembaca terhadap tugas akhir ini apabila terdapat kekurangan dalam tugas akhir ini. Penulis mengharapkan supaya tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.

Penulis juga tidak lupa untuk mengucapkan terimakasih yang sebanyak-banyaknya kepada semua pihak yang telah memberi petunjuk, bimbingan, dukungan, serta dorongan semangat dalam proses penyusunan tugas akhir ini sehingga penulis mampu menyelesaikannya.

Ucapan terimakasih yang ingin penulis sampaikan kepada :

1. Bapak Wendi Zarman ,S.Si, M.Si. selaku Kepala Jurusan Teknik komputer

2. Bapak Agus Mulyana. M.T. selaku dosen pembimbing yang telah menyediakan waktu, tenaga serta pikiran untuk memberikan bimbingan dan pengarahan sejak awal hingga akhir dari penyusunan tugas akhir ini.

3. Bapak dan Ibu dosen penguji sidang Jurusan Teknik Dan Ilmu Komputer. 4. Bapak dan Ibu dosen beserta asisten Jurusan Teknik Dan Ilmu Komputer .

5. Semua keluarga terutama ibu dan kaka yang sudah membrikan motifasi moril maupun materil

iv 6. Asisten lab Elektronika dan Asisten Lab Mikroprosesor yang telah banyak membantu

dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

7. Teman-teman penulis terutama kelas 06 Tk 3 yang telah banyak memberikan bantuan terbesar dalam doa, perhatian dan dorongan semangat sehingga penulis dapat menyelesaikan studi dan penulisan tugas akhir ini.

Akhir kata penulis berharap semoga Tuhan Yang Maha Pengasih dan Penyayang membalas segala amal budi serta kebaikan semua pihak yang telah membantu penulis dalam penyusunan tugas akhir ini.

Bandung, Agustus 2010

i

LEMBAR PENGESAHAN

Perancangan Komunikasi Flying Robot

Berbasis Mikrokontroler

Disusun Untuk Memenuhi Syarat Kelulusan

Pada Program Studi Diploma Tiga Jurusan Teknik Komputer

Disusun Oleh : Aditya Januari NIM 10806021

Telah disetujui dan disahkan sebagai laporan tugas akhir di Bandung, Agustus 2010

Mengetahui, Menyetujui,

Ketua Jurusan Teknik Komputer Pembimbing

Wendi Zarman, S.Si, M.Si. Agus Mulyana, M.T.

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Data pribadi

Nama : Aditya Januari

Jenis kelamin : Laki-laki

Tempat, tanggal lahir : Bandung, 04 Januari 1987

Agama : Islam

Alamat : Jl Laswi No 87 Rt 05 / 02 Ciparay

Bandung 40381

Phone : (022) 70822540 / 08996126609 Email : a_3doors@yahoo.com

Pendidikan

1994 – 2000 : SD N Generasi Muda 1 Ciparay 2000 – 2003 : SLTPN 1 Baleendah

2003 – 2006 : SMK Prakarya Internasional 1 Bandung

2006 – 2010 : Program Diploma Tiga (D3) Teknik Komputer Unikom, Bandung

Kerja Praktek :

Laboratorium Elektronika Unikom Bandung

Organisasi :

Asisten Laboratorium Mikroprosesor Unikom

DAFTAR PUSTAKA

1. —. Menyusun Skripsi & Tesis. Bandung : Informatika, 2010.

2. Manual Basic Mini. Electronics, Innovative. Surabaya : Innovative Electronics, 2004, Vols. 1-2.

3. Peter H, Anderson.Basic Starter Package. Baltimore MD : Dep Of EE, 1997. 4. product guide. Paralax. USA : paralax, 2004, Vol. 1-32.

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.23 Diskripsi Pin – pin Ys – 1020 U Tabel 2.25 Diskripsi Pin – pin Ys – 1020 U Tabel 3.11 Pin – Pin I/O

Table 3.12 Tabel Kebenaran Flowchart

Tabel 4.10 Pengujian Jarak Dan Penerima Data

Tabel 4.11 Hasil Penerimaan Data Pada Hyperterminal Tabel 4.12 Pengujian Pengiriman Data Ke Flying Robot Tabel 4.13 Hasil Pengujian Pengiriman Data Ke Flying Robot Tabel 4.15 Pengujian Beban

iii

KATA PENGANTAR

Assalamua’laikum Wr.Wb.

Rasa puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pengasih dan Penyayang atas rahmat, karunia serta bimbingan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “PERANCANGAN KOMUNIKASI FLYING ROBOT BERBASIS MIKROKONTROLER” Adapun tujuan dari penyusunan tugas akhir ini adalah dalam rangka untuk memenuhi dan melengkapi syarat dalam pencapaian gelar Ahli Madya Komputer di Fakultas Teknik Dan Ilmu Komputer di UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA ( UNIKOM ).

Penulis juga menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna yang dikarenakan keterbatasan pengetahuan dan kemampuan yang penulis miliki. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari para pembaca terhadap tugas akhir ini apabila terdapat kekurangan dalam tugas akhir ini. Penulis mengharapkan supaya tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.

Penulis juga tidak lupa untuk mengucapkan terimakasih yang sebanyak-banyaknya kepada semua pihak yang telah memberi petunjuk, bimbingan, dukungan, serta dorongan semangat dalam proses penyusunan tugas akhir ini sehingga penulis mampu menyelesaikannya.

Ucapan terimakasih yang ingin penulis sampaikan kepada :

1. Bapak Wendi Zarman ,S.Si, M.Si. selaku Kepala Jurusan Teknik komputer

2. Bapak Agus Mulyana. M.T. selaku dosen pembimbing yang telah menyediakan waktu, tenaga serta pikiran untuk memberikan bimbingan dan pengarahan sejak awal hingga akhir dari penyusunan tugas akhir ini.

3. Bapak dan Ibu dosen penguji sidang Jurusan Teknik Dan Ilmu Komputer. 4. Bapak dan Ibu dosen beserta asisten Jurusan Teknik Dan Ilmu Komputer .

5. Semua keluarga terutama ibu dan kaka yang sudah membrikan motifasi moril maupun materil

iv 6. Asisten lab Elektronika dan Asisten Lab Mikroprosesor yang telah banyak membantu

dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

7. Teman-teman penulis terutama kelas 06 Tk 3 yang telah banyak memberikan bantuan terbesar dalam doa, perhatian dan dorongan semangat sehingga penulis dapat menyelesaikan studi dan penulisan tugas akhir ini.

Akhir kata penulis berharap semoga Tuhan Yang Maha Pengasih dan Penyayang membalas segala amal budi serta kebaikan semua pihak yang telah membantu penulis dalam penyusunan tugas akhir ini.

Bandung, Agustus 2010

i

LEMBAR PENGESAHAN

Perancangan Komunikasi Flying Robot

Berbasis Mikrokontroler

Disusun Untuk Memenuhi Syarat Kelulusan

Pada Program Studi Diploma Tiga Jurusan Teknik Komputer

Disusun Oleh : Aditya Januari NIM 10806021

Telah disetujui dan disahkan sebagai laporan tugas akhir di Bandung, Agustus 2010

Mengetahui, Menyetujui,

Ketua Jurusan Teknik Komputer Pembimbing

Wendi Zarman, S.Si, M.Si. Agus Mulyana, M.T. NIP. 4127.70.05.010 NIP.412.70.05.017

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Data pribadi

Nama : Aditya Januari Jenis kelamin : Laki-laki

Tempat, tanggal lahir : Bandung, 04 Januari 1987 Agama : Islam

Alamat : Jl Laswi No 87 Rt 05 / 02 Ciparay Bandung 40381

Phone : (022) 70822540 / 08996126609 Email : a_3doors@yahoo.com

Pendidikan

1994 – 2000 : SD N Generasi Muda 1 Ciparay 2000 – 2003 : SLTPN 1 Baleendah

2003 – 2006 : SMK Prakarya Internasional 1 Bandung

2006 – 2010 : Program Diploma Tiga (D3) Teknik Komputer Unikom, Bandung

Kerja Praktek :

Laboratorium Elektronika Unikom Bandung

Organisasi :

Asisten Laboratorium Mikroprosesor Unikom