Perancangan Navigasi Flying Robot Menggunakan Sensor Kompas Tipe HM55B

iii

ABSTRAK

Teknologi robot sudah semakin canggih, salah satunya pada bidang aeromodeling yang mulai menunjukan perkembangan, sebagai contoh autopilot yang dapat bekerja secara otomatis tanpa campur tangan manusia secara langsung. Diharapkan dengan adanya autopilot ini, akan memudahkan sistem pengontrolan dari sebuah penerbangan dan juga mengurangi resiko kecelakan yang melibatkan manusia secara langsung.

Robot yang dirancang menggunakan motor Brushless sebagai penggerak putaran Propeller, yang dikontrol oleh mikrokontroler basic stamp, dimana data yang diproses adalah data yang diterima dari pusat kontrol yang dikirim melalui radio frekuensi. Data-data tersebut berupa perintah untuk navigasi dari flying robot, yang didalamnya menggunakan sensor kompas tipe HM55B sebagai penunjuk arah navigasi, dan juga motor servo sebagai penggerak posisi balancer dan propeller belakang yang berfungsi sebagai pengatur arah navigasi.

Dari hasil penelitian yang dilakukan, maka pengujian kompas dengan menggunakan sensor kompas tipe HM55B ini sudah dapat dikatakan cukup baik, karena memiliki nilai error rata-rata diantara 5% - 10%, dan dapat digunakan sebagai penunjuk arah untuk navigasi flying robot.

iv

ABSTRACT

Robotic technology is increasingly sophisticated, one of them on the field aeromodeling which begins to show the development, with the autopilot that can work automatically without direct human intervention. Expected by the autopilot, will facilitate the control system of an airline and also reduce the risk of accidents involving humans directly.

The robot is designed using Brushless motors as propulsion Propeller rotation, which is controlled by basic stamp microcontroller, where the data is processed data received from the control center that is sent via radio frequency. These data form of an order for the navigation of flying robots, which includes using a sensor type HM55B compass as navigational direction, and also the servo motor as the driving position behind the balancer and propeller that functions as a regulator of the direction of navigation.

From the results of research conducted, then testing using a compass with a compass sensor type can be said HM55B is already quite good, because it has an average error value between 5% -10%, and can be used as a compass to navigate a flying robot.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kemajuan dalam bidang teknologi dan ilmu pengetahuan khususnya dalam bidang aeromodeling telah berkembang secara pesat. Seiring perkembangannya, saat ini telah berkembang sistem kendali flying robot jarak jauh dengan menggunakan radio frekuensi, sehingga dengan adanya sistem kendali flying robot nirkabel ini maka diharapkan akan mengurangi atau menghemat pengkabelan. Untuk menentukan arah dalam bernavigasi flying robot dapat digunakan kompas digital, dengan harapan posisi robot tepat pada arah tujuan serta dapat memonitor posisi flying robot secara real time pada software pengontrol kendali. Kendali flying robot menggunakan kompas digital dengan jarak jauh ini sangat diperlukan untuk membuat sebuah sistem/instrumen yang dapat digunakan sebagai sistem pengontrol atau pengaturan posisi dari flying robot, mengatur kecepatan baling-baling dari flying robot , komunikasi data antar flying robot dengan pengontrol, serta keseimbangan dari flying robot terbang itu sendiri. Selain itu juga dapat memahami bagaimana sebuah pesawat dapat bergerak kearah navigasi sesuai dengan sudut yang di inputkan pada software pengontrol.

Karena hal itulah tugas akhir ini dibuat, selain menerapkan kemajuan teknologi nirkabel dan kompas digital juga sebagai bahan pengembangan dari tugas akhir sebelumnya yang dilakukan oleh saudara Aditya Januari dan Rifaldi Ferdiana yang hanya sebatas data komunikasi antar PC dengan pesawat dan arah navigasi, dan untuk kedepannya dapat digunakan sebagai alat pengintai dalam dibidang militer, juga sebagai alat pengintai dibeberapa tempat berbahaya, seperti bancana alam atau sebagainya, sehingga diharapkan akan lebih aman dan efisien karena tidak melibatkan sumber daya manusia secara langsung, dengan demikian jumlah korban dapat diminimalisir dan pengintaian untuk mendapatkan informasi masih dapat dilakukan.

2

1.2. Maksud dan Tujuan

Maksud dari pembuatan tugas akhir ini adalah merancang sebuah flying robot yang dapat dikendalikan pada jarak jauh dengan menggunakan personal komputer, serta menentukan arah sudut menggunakan kompas digital, dan radio frekuensi sebagai alat komunikasi jarak jauh, sedangkan tujuan yang diharapkan dari pembuatan tugas akhir ini yaitu dapat menciptakan sebuah flying robot yang dapat bergerak kearah navigasi sesuai sudut yang diberikan menggunakan sensor kompas tipe HM55B. Penggunaan sensor kompas ini diharapkan dapat membantu dalam menentukan arah navigasi.

1.3. Batasan Masalah

Pada perancangan flying robot dengan menggunakan sensor kompas tipe HM55B ini terdapat beberapa batasan masalah yaitu:

1) Perancangan flying robot menggunakan helikopter/mainan pesawat terbang.

2) Pembacaan sudut dengan menggunakan sensor kompas tipe HM55B. 3) Diharapkan pesawat bisa bergerak sesuai dengan instruksi yang

diberikan pada program.

4) Mendeteksi error dari data kompas.

5) Mikrokontroler yang digunakan adalah dua buah mikrokontroler BS2P40 (basic stamp parallax).

6) Sistem komunikasi mengunakan frekuensi radio.

1.4. Metodologi Penelitian

Metodologi penelitian yang penulis lakukan adalah eksperimental dengan tahapan sebagai berikut :

1. Studi literatur dan studi lapangan

Mencari referensi buku dan mencari berbagai komponen pendukung yang akan dipakai dalam perancangan tugas akhir ini serta mempelajari bahasa pemrograman yang akan digunakan.

3

Mencoba berbagai modul rangkaian yang diperoleh dari studi literatur dan studi lapangan serta mendiskusikan hasil eksperimen dengan dosen pembimbing.

3. Perancangan

Setelah melakukan eksperimen dan hasil eksperimen tersebut sesuai dengan kebutuhan maka dilakukan perancangan dengan cara menggabungkan eksperimen-eksperimen dari segi perangkat keras (modul-modul rangkaian) dengan perangkat lunak, sehingga tersusun sebuah sistem.

4. Analisis dan Pengujian

Untuk mengetahui hasil dari perangcangan sistem yang telah dibuat, selanjutnya akan dilakukan pengujian dengan cara mengambil data dari sistem yang dibuat dan menganalisis data tersebut, apakah telah sesuai dengan yang diinginkan atau belum, apabila data yang diperoleh tidak sesuai dengan yang diinginkan maka akan dilakukan pengecekan kembali dan memperbaikinya sehingga diperoleh hasil pengujian yang sesuai.

1.5. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : BAB I : Pendahuluan

Bab ini berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, metodologi penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II : Landasan Teori

Bab ini membahas tentang teori- teori pendukung yang digunakan dalam perencanaan dan pembuatan tugas akhir

BAB III : Perancangan Sistem

Bab ini berisi tentang perancangan alat yang dibuat untuk tugas akhir ini, meliputi garis besar sistem, perancangan perangkat keras dan perancangan software yang digunakan.

4

Bab ini berisi tentang pengujian – pegujian dan analisa data pada tugas akhir ini.

BAB V : Simpulan dan Saran

Berisi simpulan yang diperoleh selama melakukan penelitian, serta saran agar kedepannya lebih baik lagi dalam melakukan penelitian.

5

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Perkembangan Flying Robot

Perkembangan industri penerbangan sekarang ini sudah semakin maju. Secara umum flying robot yang dikenal dalam industri penerbangan yaitu sejenis pesawat terbang dan helikopter, yang sistem navigasi pengontrolan serta pengendaliannya diatur oleh mesin serta perangkat-perangkat lainnya. Selain itu juga arah navigasinya diatur oleh sumber daya manusia. Namun seiring dengan waktu sekarang mulai berkembang flying robot yang sistem pengendalian serta navigasinya diatur dari jarak jauh, atau dengan kata lain sumber daya manusia dapat mengendalikan flying robot tersebut dari jarak jauh tanpa harus mengendalikannya di dalam flying robot tersebut. Dengan adanya flying robot dengan sistem ini diharapkan akan membantu pekerjaan manusia menjadi lebih aman dan tidak akan membahayakan dirinya. Jenis flying robot seperti ini banyak digunakan untuk peperangan, karena tingkat keamanan dan keselamatannya lebih terjamin.

Ada banyak jenis flying robot sesuai dengan kontruksi dan pemanfaatannya, diantaranya :

1. Helikopter Otonom yang dibuat untuk digunakan sebagai pembelajaran para pilot. Helikopter yang dikendalikan dengan jarak jauh ini sangat menunjang bagi pembelajaran pilot yang masih baru.[3]

6

2. Flying Robot Otonom dengan empat Rotor yang dapat menghemat energi. Tujuan dari proyek flying robot otonom berukuran kecil dengan empat rotor ini adalah dapat bermanuver terbang baik, digunakan di indoor atau outdoor di bawah kondisi apapun.[4]

Gambar 2.2 Flying Robot Otonom dengan empat Rotor

3. Flying Robot yang dipasang kamera. Digunakan sebagai pengintai jarak jauh dan dikendalikan olek PC serta menggunakan mikrokontroler.

Gambar 2.3 Flying Robot Otonom dengan kamera

2.2. Perangkat Keras (Hardware)

2.2.1.Mikrokontroler Basic stamp (BS2P40)

Mikrokontroler adalah sebuah IC yang berfungsi sebagai pengendali perangkat-perangkat yang terhubung dengan mikrokontroler tersebut. Basic stamp adalah mikrokontroler yang dikembangkan oleh Parallax Inc yang mudah diprogram menggunakan format bahasa pemrograman basic. Program yang dibuat di-download melalui port serial dengan menggunakan konverter USB to Serial untuk komputer yang tidak memiliki port serial, serta membutuhkan power supply saat mendownload program.

Beberapa macam versi dari basic stamp yaitu, basic stamp 1, basic stamp 2, basic stamp 1e, basic stamp2P, basic stamp 2Pe dan basic stamp 2sx. Basic stamp

7

bekerja pada tegangan DC 5 volt sampai 15 volt. Basic stamp yang di pakai adalah basic stamp BS2P40 yang mempunyai 40 pin I/O. Berikut adalah gambar dari basic stamp BS2P40.

Gambar 2.4 Modul basic stamp (BS2P40)

Pada mikrokontroler basic stamp ini memiliki spesifikasi sebagai berikut:

1. Mikrokontroler basic stamp BS2P40 Interpreter Chip (PBASIC48W/P40) 2. 8 x 2Kbyte EEPROM yang mampu menampung hingga 4000 instruksi. 3. Kecepatan prosesor 20MHz Turbo dengan kecepatan eksekusi program

hingga 12000 instruksi per detik.

4. RAM sebesar 38byte (12 I/O, 26 variabel) dengan Scratch Pad sebesar 128 byte.

5. Jalur input / output sebanyak 32 pin.

6. Tersedia jalur komunikasi serial UART RS-232 dengan konektor DB9. 7. Tegangan input 9 – 12 VDC dengan tegangan output 5 VDC.

Berikut ini adalah alokasi pin yang terdapat pada mikrokontroler basic stampBS2P40.

8 Diskripsi pin Basic stampBS2P40

Tabel 2.1 Diskripsi Pin BS2P40

Pin Nama Keterangan

1 SOUT

serial out untuk pemrograman yang terkoneksi ke PC pada port di pin RX(DB9 PIN2/DB25 PIN3)

2 SIN

serial input untuk pemrograman yang terkoneksi ke PC pada port di pin TX(DB9 PIN3/DB25 PIN2)

3 ATN

serial data untuk pemrograman yang terkoneksi ke PC pada port di pin DTR (DB9 PIN4/DB25 PIN20)

4 VSS

serial data untuk pemrograman yang terkoneksi ke PC pada port di pin DTR (DB9 PIN5/DB25 PIN7)

5-20

P0-P15 PIN I/O dimana logika high = 5 V dan Low= 0V

21-36

X0-X15

PIN I/O sekunder (Auxiliary) dimana logika high = 5 V dan Low = 0 V

21&37 VDD pin input tegangan sebesar 5V 22 & 38 RES PIN reset

23 & 39 VSS PIN Ground mikrokontroler

24 & 40 VIN

PIN input tegangan yang dilewatkan regulator 5V, membutuhkan sumber sebesar 5,5 -12VDC

2.2.2. Kompas Digital Hitachi HM55B

Sensor kompas berfungsi sebagai penunjuk arah dari gerak flying robot, sensor yang digunakan adalah sensor kompas digital HM55B. Modul kompas digital HM55B diproduksi oleh Parallax, yaitu sensor dual-sumbu magnetik. Sensor ini memiliki keluaran digital sebanyak 2 axis yaitu axis Y dan axis X.

9

Memiliki resolusi sampai 6 bit data dengan kecepatan sensivitas pengukuran antara 30 – 40 ms setelah program dijalankan dan dapat bekerja pada tegangan pada 5V. Konfigurasi pin sensor kompas HM55B.[7].

Gambar 2.6 Kompas Digital HM55B

Cara kerja sensor kompas digital HM55B

Gambar 2.7 koneksi kompas digital dengan modul basic stamp (BS2P40) Kompas-kompas digital yang ada di pasaran banyak macamnya. Di antaranya yaitu HM55B yang cukup sensitif untuk mendeteksi medan magnet bumi. Kompas digital ini cukup disupply tegangan sebesar 5 Vdc dengan konsumsi arus 15mA. Pada CMPS03, arah mata angin dibagi dalam bentuk derajat yaitu : Utara (0o), Timur (90o), Selatan (180o) dan Barat (270o).

Ada dua cara untuk menperoleh informasi arah dari kompas digital ini yaitu dengan membaca sinyal PWM (Pulse Width Modulation) atau dengan membaca data interface I2C. Sinyal PWM adalah sebuah sinyal yang telah dimodulasi lebar pulsanya. Pada HM55B, 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 diantara 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.

10 2.2.3.YS 1020K Transciver

Radio Frekuensi yang digunakan yaitu YS-1020K Transceiver dirancang untuk data sistem transmisi UART dalam jangkauan pendek. Modul dapat langsung berhubungan dengan PC, perangkat RS232, dan lain-lain.

Gambar 2.8 YS-1020K

Tabel 2.2 Susunan pin radio YS-1020K

PIN NAMA PIN FUNGSI LEVEL

1 GND Ground

2 VCC Tegangan input +7,5V

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) B of RS-485 or RXD of RS-232

8 SLEEP Sleep control (input) TTL

9 TEST EX-Factory testing

Modem radio ini mempunyai spesifikasi sebagai berikut : 1. Mempunyai 8 channel untuk pengiriman/penerimaan data

2. Tipe modulasi yang dipakai adalah GFSK (Gaussian Frequensy Shift Keying). Menggunakan Gaussian filter untuk memperhalus penyimpangan frekuensi yang terjadi.

11

3. Dapat menggunakan level TTL (Transistor-Transistor Logic).

4. Integrasi antara receiver dan transmiter memerlukan waktu 10 ms antara pengiriman dan penerima.

5. Saat penerimaan data (received) arus yang diperlukan < 25 mA, sedangkan saat pengiriman data (transmitted) arus yang diperlukan < 350 mA.

6. Power Supply yang dibutuhkan yaitu 7,5V.[8].

2.2.3.1. Komunikasi data

Komunikasi data adalah bagian dari komunikasi yang secara khusus berkenaan dengan transmisi atau pemindahan data dan informasi diantara komputer-komputer dan piranti-piranti yang lain dalam bentuk digital yang dikirimkan melalui media komunikasi data. Data berupa informasi yang disajikan oleh isyarat digital.

1. Komponen komunikasi data

a. Data / Sumber ( Source ) b. Pengirim ( Transmiter )

c. Media Transmisi ( Transmission media ) d. Penerima ( Receiver )

e. Tujuan ( Destination )

Gambar 2.9 Blok diagram model komunikasi sederhana Pada diagram model komunikasi data sederhana dapat dijelaskan :

1. Sumber (source) : dapat membangkitkan data sehingga dapat

ditransmisikan.

2. Pengiriman (Transmiter) : pada bagian ini data yang dibangkitkan dari sistem, sumber tidak ditransmisikan secara langsung dalam bentuk aslinya

12

namun pada sebuah transmiter cukup memindahkan informasi dengan menghasilkan sinyal elektromagnetik yang dapat ditransmisikan dengan beberapa sistem transmisi berurutan.

3. Media Transmisi (transmission media) : merupakan jalur transmisi yang

menghubungkan antara sumber dan tujuan.

4. Penerima (Receiver) : pada bagian ini sinyal dari pengirim diterima dari sistem transmisi dan memindahkan bentuk sinyal elektromagnetik menjadi digital yang dapat ditangkap oeh tujuan.

5. Tujuan (destination) : alat ini menerima data yang dihasilkan oleh penerima.[6]

2. Metode Transmisi

Ada tiga macam metode transmisi data, tiga metode tersebut adalah : 1. Simplex

a. Sinyal ditransmisi dalam satu arah

b. Stasiun yang satu bertindak sebagai transmiter dan yang lain sebagai receiver, tugasnya adalah tetap.

c. jarang digunakan untuk sistem komunikasi data

2. Half Duplex

a. Sinyal ditransmisikan ke dua arah secara bergantian

b. Kedua stasiun dapat melakukan transmisi tetapi hanya sekali dalam suatu waktu.

c. Terdapat “turn around time” (waktu untuk mengubah arah)

3. Full Duplex

a. Sinyal ditransmisikan ke dua arah secara simultan / bersamaan b. Dua arah pada waktu yang sama.

13

3. Ganggguan transmisi

Gangguan yang ada pada transmisi data yaitu : 1. Atenuasi dan distorsi atenuasi

Kekuatan sinyal berkurang bila jaraknya terlalu jauh melalui media transmisi, sehingga mengurangi tingkat kejelasan.

2. Distorsi tunda

Kejadian ini disebabkan oleh sebuah sinyal yang melewati guided berbeda frekuensi.

3. Derau

Adalah sinyal – sinyal yang tidak diinginkan yang terselip atau terbangkitkan dari suatu tempat diantara transmisi dan penerima. [6].

4. Sistem komunikasi radio untuk transmisi digital

Teknik modulasi sinyal analog : a. Amplitudo modulation (AM)

Amplitudo modulation (AM) merupakan proses modulasi yang mengubah amplitudo sinyal pembawa sesuai dengan sinyal pemodulasian atau sinyal informasinya. Sehingga dalam kondisi modulasi AM. Frekuensi dan fasa yang dimiliki sinyal pembawa tetap, tetapi amplitudo sinyal pembawa berubah sesuai dengan informasi.

b. Frequency modulation (FM)

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.[6]

5. Modulator – Demodulator FSK

Alat untuk melakukan modulasi dan demodulasi disebut modem (modulator–demodulator). Modulator adalah bagian yang berfungsi untuk menggabungkan sunyal informasi dengan sinyal pembawa (carrier) dimana sinyal

14

hasil penggabungan inilah yang akan dikirim oleh pemancar (transmitter) . Sedangkan demodulator kebalikan dari modulator yaitu bagian yang berfungsi untuk memisahkan sinyal informasi dengan sinyal pembawa (carrier) dan dilakukan pada penerima (receiver). Alat yang menggunakan port serial untuk berkomunikasi dibagi menjadi 2 kategori, yaitu DTE (Data Terminal Equiment) 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 PSTN yang memiliki rangkaian switching yang sederhana dan memiliki bandwidth yang rendah.

2.2.4. Rangkaian RS232

Rangkaian ini berfungsi untuk komunikasi antara alat dengan komputer. Komponen utama menggunakan IC MAX232 yaitu sebuah IC yang dapat mengubah format digital ke dalam sebuah format atau level RS232 dimana pada level RS232, tegangan high diwakili dengan tegangan +3 sampai +25 V. Diantara -3 dan +3 merupakan tegangan invalid atau tidak sah.

Gambar 2.10 Rangkaian RS232 dengan Rx,Tx

TxD dan RxD dihubungkan dengan modem pin Rx dan Tx sementara R1IN dan T1OUT dihubungkan dengan komputer melalui serial RS232. Port serial lebih sulit ditangani dari pada port paralel karena peralatan yang dihubungkan ke port serial harus berkomunikasi dengan menggunakan transmisi serial, sedangkan data dikomputer diolah secara paralel. Sehingga, data dari port serial harus

15

dikonversikan ke bentuk paralel untuk bisa digunakan secara hardware hal ini bisa digubakan oleh UART (Universal Asynchronus Receiver Transmitter).

Gambar 2.11 Konfigurasi port serial male

Tabel 2.3. Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB9 Nama

Pin

Nama

Sinyal Direction Keterangan

1 DCD In Data Carrier Detect/Received Line Signal Detect

2 RxD In Received Data

3 TxD Out Transmite Data

4 DTR Out Data Terminal Ready

5 GND - Ground

6 DSR In Data Set Ready

7 RTS Out Request to Sent

8 CTS In Clear to Sent

9 RI In Ring Indicator

2.2.5. Motor Brushless

Pada motor brushless terdapat enam bagian penting yaitu, Rotor, Commutator, Brushless, Axle (sumbu), field magnet (medan magnet), dan dc power supply (arus dc). Motor menggunakan magnet untuk menghasilkan gerakan (putaran). Di dalam sebuah elektrik motor kondisi saling tarik menarik dan tolak menolak pada medan magnet ini akan menghasilakan gerakan berputar atau sering

16

disebut rotational motion. Rotor adalah sebuah elektromagnet (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 elektromagnet dan permanen magnet. Untuk membuat agar rotor dapat berputar maka kutub di elektromagnet perlu diubah, hal ini akan dilakukan oleh brushless. Bagian brushless ini berputar pada rotor dan mengubah polaritas magnet pada elektromagnet pada saat berputar.

Beberapa kelamahan dari Brushless:

1. Brushless lama kelamaan akan menjadi rusak

2. Brushless membatasi kecepatan maksimum dari motor.

3. Karena posisi elektromegnet ada di tengah-tengah (rotor) maka pendinginan motor menjadi lebih sulit.

Beberapa keuntungan dari brushless:

1. Jumlah elektromagnet distator dapat sebanyak mungkin untuk mendapatkan kontrol yang lebih akurat.

2. Komputer juga dapat mengatur kecepatan motor lebih baik sehingga membuat brushless lebih efisien.

Gambar 2.12 Motor Brushless

2.2.6. Electronic speed controller (ESC)

ESC adalah sebuah rangkaian elektronik yang fungsinya mengatur putaran pada motor sesuai ampere yang dibutuhkan oleh motor, selain itu juga berfungsi untuk menaikan jumlah arus yang diperlukan oleh motor. Kecepatan untuk motor yang keluar dari ESC diatur melalui pulsa dari mikrokontroler. ESC bekerja dipengaruhi dua faktor:

17

1. Kuat arus (ampere) diberikan pada motor untuk mengontrol speed. AmpereESC harus lebih besar dari pada motor, minimal A.ESC=A.Motor. Misalnya, motor mampu menyedot arus maksimal 30 ampere, ESC harus minimal 30 ampere atau lebih besar dari 30 ampere. Kalau ampere ESC lebih kecil dari motor maka daya kerja ESC akan semakin besar untuk mensupply arus ke motor dan bisa mengakibatkan ESC cepat panas dan terbakar.

2. Di pengaruhi oleh bobot flying robot

Jika beban flying robot semakin berat sebaiknya ampere ESC diberikan nilai yang besar, ini sangat mempengaruhi saat mengangkat beban flying robot.

Gambar 2.13 Electronic Speed Controller (ESC)

2.2.7. Propeller (baling-baling)

Propeller atau baling-baling digunakan pada flying robot sebagai alat gerak, biasanya dipasang di atas flying robot dan di ekornya. Propeller ini akan menghasilkan angin dari putarannya, sehingga membantu motor untuk bisa terbang. Semakin kencang putarannya maka semakin cepat flying robot terbang ke arah yang ditentukan.

Gambar 2.14 Jenis - jenis Propeller

2.2.8. Catu Daya

Catu daya yang digunakan adalah baterai LIPO. Baterai ini memiliki daya sebesar 11,1 V dan arus sebesar 1800 mA. Baterai LIPO ini memiliki ketahanan pemakaian selama 10 menit, tidak boleh terpasang dengan motor maupun

18

komponen lain selama lebih dari 10 jam dan harus segera dicarger sebelum batas minimal dari voltase baterai itu sendiri.

Berikut ini gambar dari baterai yang digunakan.

Gambar 2.15 Baterai LIPO (Lithium Polimer)

2.2.9. Regulator

Rangkaian penyearah sudah cukup bagus jika tegangan ripple-nya kecil, namun ada masalah stabilitas. Jika tegangan PLN naik/turun, maka tegangan outputnya juga akan naik/turun. Untuk beberapa aplikasi perubahan tegangan ini cukup mengganggu, sehingga diperlukan komponen aktif yang dapat meregulasi tegangan keluaran ini menjadi stabil.

Saat ini sudah banyak dikenal komponen seri 78XX sebagai regulator tegangan tetap positif dan seri 79XX yang merupakan regulator untuk tegangan tetap negatif. Bahkan komponen ini biasanya sudah dilengkapi dengan pembatas arus (current limiter) dan juga pembatas suhu (thermal shutdown). Komponen ini hanya tiga pin dan dengan menambah beberapa komponen saja sudah dapat menjadi rangkaian catu daya yang ter-regulasi dengan baik.

19

Misalnya 7805 adalah regulator untuk mendapat tegangan 5 volt, 7812 regulator tegangan 12 volt dan seterusnya. Sedangkan seri 79XX misalnya adalah 7905 dan 7912 yang berturut-turut adalah regulator tegangan negatif 5 dan 12 volt.

Selain dari regulator tegangan tetap ada juga IC regulator yang tegangannya dapat diatur. Prinsipnya sama dengan regulator OP-amp yang dikemas dalam satu IC misalnya LM317 untuk regulator variable positif dan LM337 untuk regulator variable negatif. Bedanya resistor R1 dan R2 ada di luar IC, sehingga tegangan keluaran dapat diatur melalui resistor eksternal tersebut.

Hanya saja perlu diketahui supaya rangkaian regulator dengan IC tersebut bisa bekerja, tengangan input harus lebih besar dari tegangan output regulatornya. Biasanya perbedaan tegangan Vin terhadap Vout yang direkomendasikan ada di

dalam datasheet komponen tersebut. Pemakaian heatshink (aluminium pendingin) dianjurkan jika komponen ini dipakai untuk men-catu arus yang besar. Di dalam datasheet, komponen seperti ini maksimum bisa dilewati arus mencapai 1 A.

2.2.10.Motor Servo Mini Standard.

Berbeda dengan motor DC dan motor Stepper, motor servo adalah sebuah motor dengan sistem closed feedback dimana posisi dari motor akan di informasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor.

Motor servo biasanya hanya bergerak mencapai sudut tertentu saja dan tidak kontinyu seperti motor DC maupun motor stepper. Walau demikian, untuk beberapa keperluan tertentu, motor servo dapat dimodifikasi agar bergerak kontinyu.

20

Pada robot, motor ini sering digunakan untuk bagian kaki, lengan atau bagian-bagian lain yang mempunyai gerakan terbatas dan membutuhkan torsi cukup besar.

Gambar 2.18 Motor ServoMini standard

2.2.11.Motor DC

Gambar 2.19 Motor DC

Motor DC merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik

Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur:

1. Tegangan dynamo  meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan.

2. Arus medan  menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC.

21

Mekanisme Kerja Motor DC

Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama  Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya

 Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.

 Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan.

 Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan. [9]

2.2.12.Driver motor L298

L293 dan L298 adalah contoh IC yang dapat digunakan sebagai driver motor DC. IC ini menggunakan prinsip kerja H-Bridge. Tiap H-Bridge dikontrol menggunakan level tegangan TTL yang berasal dari output mikrokontroler. L293 dapat mengontrol 4 buah motor DC sedangkan L298 dapat mengontrol 2 buah motor DC. Tegangan yang dapat digunakan untuk mengendalikan robot bisa mencapai tegangan 46 VDC dan arus mencapai 2 A untuk setiap kanalnya.

Pengaturan kecepatan kedua motor dilakukan dengan cara pengontrolan lama pulsa aktif (metode PWM - Pulse Width Modulation) yang dikirimkan ke rangkaian driver motor oleh modul pengendali. Duty cycle PWM yang dikirimkan menentukan kecepatan putar motor DC. Gambar 2.10 menunjukkan bentuk IC L293 dan L298 Multiwatt 15 yang digunakan sebagai motor driver.

22

2.3.Perangkat Lunak (Software)

2.3.1.Pengenalan Basic stampEditor

Perangkat lunak ini merupakan algoritma gerak dan tugas flying robot dalam bentuk listing program yang disimpan kedalam mikrokontroler. Mikrokontroler basic stamp (BS2P40) menggunakan bahasa pemrograman basic. Software yang digunakan adalah basic stampeditor. Basic stampeditor adalah sebuah editor yang dibuat oleh Paralax Inc untuk menulis program, mengkompile dan mendownloadnya ke mikrokontroler keluarga basic stamp. Program ini memungkinkan penggunanya memprogram basic stamp dengan bahasa basic yang relatif ringan dibandingkan bahasa pemrograman lainnya. Berikut ini beberapa instruksi-instruksi dasar yang dapat digunakan pada mikrokontroler basic stamp.

Tabel 2.4 Beberapa instruksi dasar basic stamp

Instruksi Keterangan

DO...LOOP Perulangan

GOSUB Memanggil prosedur

IF..THEN Percabangan

FOR...NEXT Perulangan

PAUSE Waktu tunda milidetik

IF...THEN Perbandingan

PULSOUT Pembangkit pulsa

PULSIN Menerima pulsa

GOTO Loncat ke alamat memori tertentu

HIGH Menset pin I/O menjadi 1

LOW Menset pin I/O menjadi 0

PWM Konversi suatu nilai digital ke keluaran analog lewat pulse width modulation

23

Gambar 2.21 Tampilan basic stamp editor

2.3.1.1 . Memprogram Basic stamp

1. Directive

Directive ditulis di awal program. Bagian ini menentukan tipe prosesor yang digunakan dan versi dari compiler PBASIC yang digunakan untuk mengkompile bahasa basic menjadi bahasa mesin. Tampilannya adalah seperti gambar berikut :

Gambar 2.22 Tampilan bagian directive

2. Menentukan Variabel

Menentukan PIN mikrokontroler yang digunakan serta membuat variabel. Ada beberapa ketentuan untuk mendeklarasikan variabel yaitu :

1. PIN : PIN dari mikrokontroler (0-15) 2. VAR : Variabel

3. CON : Konstanta

PIN yang digunakan sudah ditentukan sesuai dengan konfigurasi hardware /mainboard yang digunakan adalah BS2P40. Selain itu dapat membuat variabel

24

bebas yang nantinya dapat digunakan untuk keperluan perulangan atau yang lainnya.

Setelah menentukan variabel dan PIN yang digunakan, selanjutnya membuat program utama. Pada bagian program utama bisa melakukan dua mode program, yaitu program dengan pengetikan langsung atau program dengan pemanggilan prosedur. Program pengetikan lebih efektif jika program tidak terlalu banyak dan hanya untuk menangani kasus yang sederhana. Sedangkan untuk program yang banyak, rumit dan lebih dari satu slot, maka sebaiknya menggunakan program prosedur.

3. Memeriksa Sintak Program

Memeriksa sintak program lakukan untuk memastikan semua sintak sudah benar. Untuk memeriksa sintak ini bisa pilih menu RUN, Cek Sintak atau kombinasi tombol CTRL+T. Tampilan jika listing program yang kita buat sudah benar.

Gambar 2.23 Hasil pemeriksaan sintak yang sukses (tokenize successful)

4. Menjalankan Program

Setelah program selesai, program siap di download ke modul basic stamp. Cara untuk menjalankan program dapat memilih menu RUN atau kombinasi tombol CTR+R. Tampilan jika pendownlodan program sukses.

25 2.3.2.Pengenalan Visual Basic 6.0

Visual Basic merupakan bahasa pemrograman komputer. Di dalamVisual Basic 6.0 menyediakan sintak-sintak dalam pembuatan suatu aplikasi. Dengan menggunakan Visual Basic 6.0 dapat menghasilkan berbagai macam jenis program. Aplikasi yang dibuat dapat diintegrasikan dengan database, hardware lain (interface) dan sebagainya.

Pada layar awal akan muncul tampilan di bawah ini.

Gambar 2.25 Tampilan awal Visual Basic 6.0

Visual Basic 6.0 menyediakan banyak jenis modul aplikasi. Untuk memulai program standar pilihlah Standar EXE, kemudian klik open. Setelah itu akan muncul tampilan seperti berikut ini, yang menunjukan bagian-bagian dari IDE (Integrated Development Environment) yang akan digunakan.

26

Gambar 2.26 Tampilan lembar kerja Visual Basic 6.0

2.3.3.Pengkodean pada Visual Basic 6.0

2.3.3.1.Tipe Data

Tipe data memiliki ciri–ciri tersendiri. Berikut bentuk dan ukuran dari tipe data:

Table 2.5 Ukuran dari tipe data

Tipe Data

Ukuran

Storage Jangkauan

Byte 1 Byte 0 s/d 255

Boolean 2 Byte True atau False

Integer 2 Byte -32768 s/d 32767

Long 4 Byte -2.147.483.648 s/d 2.147.483.647

Single 4 Byte -3,40282e38 s/d -1,401296e-45 (-)

1,401296e-45 s/d 3,402823e38 (+) Double 8 Byte -1,797691348623e308 s/d -4,9406564844127

Currency 8 Byte -922.337.203.685.477,5808 s/d

922.337.203.685.477,5807

Decimal 14 Byte 7,92E+028

Date 8 Byte 1 Januari 100 s/d 31 desember 9999

Object 4 Byte Mangacu pada objek tertentu

String Panjangdari

27

Dim [nama variabel] As [tipe data] atau Public [nama variabel] As [tipe data] atau

Private [nama variabel] As [tipe data]

Variant 16 Byte Sembarang angka sampai jangkauan jenis double atau string

2.3.3.2. Variabel

Variabel digunakan untuk menampung nilai sementara di memori. Untuk membuat sebuah variabel terdapat ketentuan sebagai berikut :

a. Harus dimulai dengan suatu huruf

b. Tidak dapat mengandung titik atau spesial karakter c. Tidak dapat lebih dari 255 huruf

d. Tidak dapat sama dengan keyword dari visual basic

e. Tidak membedakan huruf besar dan huruf kecil (no case sensitive) Cara mendeklarasi variabel adalah sebagai berikut :

Public akan membuat suatu variabel dapat diakses dari segala tempat di dalam project, sedangkan Dim dan Private akan membuat suatu variabel yang hanya dapat diakses di dalam modul dimana variabel tersebut dideklarasikan.

2.3.3.3. Operator

Visual basic menyediakan operator aritmatika, komparasi dan logika, salah satu hal yang harus dipahami adalah tata urut dari masing–masing operator, sehingga mampu membuat ekspresi yang akan menghasilkan nilai yang benar.

a. Operator aritmatika

Tabel 2.6 Operator Aritmatika Nama Operator Tanda Operator

Pangkat ^

Negatif -

28

b. Operator Komparasi

Tabel 2.7 Operator Komparasi

c. Operator Logika

Tabel 2.8 Operator Logika

Nama Operator Tanda Operator

Not Not

And And

Or Or

Xor Xor

2.3.4. Komunikasi serial Visual Basic 6.0

Visual Basic 6.0 menyediakan komponen MS Comm Control 6.0, sebagai media komunikasi. Untuk menambahkan komponen ini pada Visual Basic, pilih Project ->Components. Setelah itu akan muncul tampilan sebagai berikut:

Pembagian Bulat \

Sisa Bagi Mod

Tambah dan Kurang + , - Penggabungan string &

Nama Operator Tanda Operator

Sama =

Tidak Sama <> Kurang dari < Lebih dari > Kurang dari sama <= Lebih dari sama >=

29

Gambar 2.27 Penambahan komponen pada Visual Basic 6.0

Untuk mengadakan suatu komunikasi serial antara 2 peralatan, kita harus melakukan beberapa langkah.

1. Membuka Serial Port

Pada komunikasi serial, bit-bit data yang masuk dari dunia luar ke dalam komputer melalui serial port akan ditampung dulu di receive buffer sebelum akan dieksekusi oleh main controller. Demikian pula sebelum dikirimkan ke luar, data akan ditampung dulu di transmit buffer. Gambar skema lengkapnya dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Sebelum membuka serial port, dilakukan pengaturan protokol komunikasi serial dengan property MSComm. Menentukan nomor port komunikasi menggunakan CommPort dan menentukan baud rate, parity, data bits, stop bits mengguankan property setting. Sedangkan untuk membuka serial port cukup menggunakan perintah Port Open. Sehingga kode program akan tertulis sebagai berikut

MSComm1.ComPort = 1

MSComm1.Settings = “9600,N,8,1”

MSComm1.PortOpen = True

2. Mengatur Serial Device

Pada tahap ini kita perlu memastikan bahwa pengaturan protokol komunikasi serial yang digunakan pada peralatan lain yang kita akses, sesuai dengan pengaturan pada komputer yang kita pakai.

30

3. Setting Receive dan Transmit Buffer Properties

Ada beberapa property dari receive buffer dan transmit buffer (porperty dari

MSComm) yang perlu kita atur.

a. InBufferSize : mengatur ukuran receive buffer b. OutBuffer Size : mengatur ukuran transmit buffer

c. Rthreshold : menentukan jumlah karakter yang diterima oleh receive buffer sebelum OnComm event dipicu

d. Sthreshold : menentukan jumlah karakter yang diterima oleh transmit buffer sebelum OnComm event dipicu. Nilai 0 berarti tidak pernah dipicu, sedangkan nilai 1 berarti dipicu setiap satu karakter.

e. InputLen : menentukan jumlah karakter yang dibaca CPU dari receive buffer

f. InputMode : menentukan tipe data input yang akan dibaca CPU. Com Input Mode Text untuk data string/teks dan com Input Mode Binary untuk data biner.

4. Managing Receive dan Transmit Buffer

Untuk menampilkan data dari peralatan lain ke dalam aplikasi VB, digunakan properti Input, sedangkan untuk mengirim data dari aplikasi VB ke peralatan lain digunakan poperti Output. Contoh struktur kode untuk Input dan Output.

TxtDisplay.Text = MSComm1.Input ( Contoh Input ) MSComm1.Output = “Data String” ( Contoh Output )

31

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

3.1. Perancangan Flying Robot secara umum

Pada bab ini akan dijelaskan mengenai blok sistem secara keseluruhan serta komponen yang membangun perancangan sistem navigasi flying robot secara deadreckoning menggunakan kompas digital.

Gambar 3.1 Diagram blok sistem pemancar

Gambar 3.2 Diagram blok sistem penerima

Cara kerja dari setiap blok sistem pemancar dan penerima

Blok sistem pengirim/pemancar terdiri dari beberapa bagian yaitu :

1. PC (Personal Computer) : sebagai antar muka dari sistem kontrol flying robot, dimana PC akan mengirimkan data melalui transmiter sebagai perintah untuk flying robot bernavigasi. PC juga berfungsi sebagai indikator kondisi atau keadaan kompas sebagai penunjuk arah posisi flying robot.

32

2. RS 232 (Serial Komunikasi): sebagai buffer/penyangga atau serial komunikasi, dimana data yang dikirim transmitter atau yang diterima oleh receiver berbentuk serial, sehingga dibutuhkan converter data paralel ke serial. RS232 akan mengkoneksikan antara PC dengan modem pemancar, sehingga data bisa dikirim ke modem penerima dan akan memerintahkan flying robot bernavigasi dan juga menerima data dari kompas yang dikirim untuk ditampilkan di PC. Karena data dikomputer diolah secara paralel maka data harus dikonversikan ke bentuk serial untuk bisa digunakan secara hardware, hal ini bisa diubah oleh UART (Universal Asynchronus Receiver Transmitter).

3. Modem Radio Pemancar (Transmitter) : dirancang untuk data sistem transmisi UART dalam jangkauan pendek. Modul dapat langsung berhubungan dengan PC, perangkat RS232, dan lain-lain. Data yang dikirim dari PC akan dikirimkan ke modul penerima pada modem radio, sehingga akan diolah dan akan mengghasilkan output, output ini berupa gerak flying robot secara keseluruhan. Pada bagian ini data yang dibangkitkan dari sistem, sumber tidak ditransmisikan secara langsung dalam bentuk aslinya namun pada sebuah transmiter cukup memindahkan informasi dengan menghasilkan sinyal elektromagnetik yang dapat ditransmisikan dengan beberapa sistem transmisi berurutan.

Blok sistem penerima terdiri dari beberapa blok yaitu :

1. Modem Radio Penerima (Receive) : digunakan sebagai penerima data dari transmitter, kemudian data akan dikirim ke mikrokontroler yang nantinya akan memberikan perintah untuk menggerakkan flying robot. Pada bagian ini sinyal dari pengirim diterima dari sistem transmisi dan memindahkan bentuk sinyal elektromagnetik menjadi digital yang dapat ditangkap oeh tujuan, serta mengirim kembali data kompas yang terjadi setelah proses navigasi ke PC.

2. Mikrokontroler : sebagai pengontrol dari sistem. Mikrokontroler terdiri dari dua mikro yaitu mikro master dan mikro slave. Dimana fungsi masing- masing mikro adalah sebagai berikut :

33 a. Mikro Master

 Sebagai Pengontrol dari seluruh sistem

 Sebagai pemberi perintah kepada mikro slave untuk menggerakan brushless cepat atau lambat.

 Sebagai pengontrol pergerakan motor servo

 Sebagai receiver (penerima) data dari PC melalui radio frekuensi.

b. Mikro Slave

 Sebagai pengolah data kompas

 Sebagai pengerak motor brushless yang dikendalikan oleh ESC.

 Sebagai input dan output dari sistem komunikasi antar mikro dan sebagai transmiter data kompas ke .

3. Electronic Speed Controller (ESC) - Brushless : digunakan sebagai pengatur putaran pada motor brushless, ESC akan mendapatkan data dari mikrokontroler yang kemudian akan memberikan sinyal pulsa pada brushless dan menggerakkan propeller sesuai data inputan dari mikro. 4. Propeller : digunakan pada flying robot sebagai alat gerak, biasanya

dipasang di atas flying robot dan di ekornya. Propeller ini akan menghasilkan angin dari putarannya, sehingga membantu motor untuk bisa terbang. Pada blok diagram propeller akan digerakkan oleh ESC,Motor Brushless yang sudah di kontrol oleh mikrokontroler, kemudian propeller akan menghasilkan putaran yang akan menggerakkan flying robot ke arah sesuai yang kita tentukan, setelah flying robot bergerak maka kompas akan mengecek sudut yang dihasilkan oleh gerak flying robot.

5. Kompas Digital : berfungsi sebagai penunjuk arah dari gerak flying robot. Kompas digital ini dipasang pada flying robot. Pada saat flying robot bergerak ke suatu arah yang kita tentukan maka kompas digital ini akan membaca nilai sudut tertentu sesuai dengan arah yang ditunjuk oleh flying robot. Selain output yang dihasilkan kompas juga akan di set terlebih dulu, yang nantinya nilai set point ini akan dibandingkan dengan nilai output yang

34

dihasilkan oleh kompas. Sudut yang digunakan sesuai dengan arah mata angin. Tapi hanya akan digunakan beberapa sampel.

6. Motor driver : berfungsi sebagai penggerak motor dc dan mengatur kecepatannya.

7. Motor DC : sebagai actuator.

3.2. Perancangan Perangkat Keras (Hardware)

3.2.1. Perancangan Mekanik

Sebuah sistem flying robot sebenarnya tertumpu pada sistem keseimbangannya, ilmu yang memepelajarinya adalah aeromodeling, perancangan frame bentuk flying robot mengadopsi dari frame helikopter mainan yang biasa dijual bebas dipasaran, karena selain telah teruji keseimbangan dalam bernavigasi, juga telah adanya sistem propeler yang lebih sinkron untuk bentuk frame keseluruhan, dimana dimensi/ukuran dari frame flying robot itu sendiri adalah:

1. Panjang = 550 mm 2. Lebar = 120 mm 3. Tinggi = 200 mm 4. Berat = 390 g 5. Bentuk 3 dimensi (3D)

maka dari itu perancangan mekanik secara keseluruhan dapat dilihat seperti gambar dibawah ini.

35

Gambar 3.4 Frame flying robot tampak samping depan

Pada dasarnya propeler akan bergerak secara simultan dan tidak berubah-ubah, yang menyebabkan flying robot dapat bernavigasi maju, mundur ke kiri dan ke kanan adalah terdapat pada balancer propeler yang digerakan oleh servo motor, sehingga akan mengubah posisi / bentuk kemiringan propeler dan menyebabkan perubahan tekanan udara, sehingga menyebabkan terjadi gerakan dorong atau tekan sesuai arah tekanan udara, dengan demikian terciptalah navigasi flying robot yang diinginkan.

Gambar 3.5 posisi motor brushless dan balancer propeller

Sedangkan untuk navigasi flying robot ke samping (kanan-kiri), tidak hanya pergerakan dari propeler utama saja, karena propeler utama hanya menghasilkan tekanan udara dari arah atas dan bawah saja, sehingga lebih cenderung untuk navigasi maju, mundur, naik dan turun, serta membantu membentuk sudut elevasi sebagai acuan gerak pada saat benavigasi ke arah samping, jadi untuk navigasi ke arah samping bukan hanya satu propeler saja yang bekerja tetapi didukung oleh propeler kecil dibelakang, sehingga navigasi flying robot untuk gerak ke kiri dan ke kanan menggunakan propeler belakang.

36

Propeler kecil dibelakang ini juga adalah sebagai penjaga keseimbangan pada saat posisi diam pada porosnya dan juga pada saat navigasi maju, mundur, naik dan turun.

Gambar 3.6 posisi servo motor penggerak tuas pengatur propeller

Dengan adanya kebutuhan sebuah bentuk frame flying robot, maka digunakanlah frame helikopter mini e-sky sebagai bahan perancangan.

Gambar 3.7 Bentuk Utuh Flying Robot

3.2.2. Mikrokontroler Basic Stamp (BS2P40)

37

Mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler jenis basic stamp BS2P40 yang dilengkapi 40 port yang bisa digunakan sebagi input ataupun output. Pemilihan mikrokontroler jenis ini didasari karena mudah dalam penggunaannya, serta compatible-nya mikrokontroler ini dengan modul alat yang menjadi pendukung dalam perancangan flying robot ini, diantaraya adalah pada modul kompas digital yang memang satu produk dan juga compatible, serta untuk aplikasi yang menggunakan sistem pulsa yaitu servo motor dan brushless, mikrokontroller ini dirasa cukup baik untuk pengontrolannya. Mikrokontroler yang digunakan yaitu sebanyak dua buah mikro, mikro master dan mikro slave. Berikut konfigurasi portnya yang dipakai.

Tabel 3.1 Konfigurasi port mikro master yang digunakan.

Nama Pin No. Pin Fungsi Keterangan

MAIN I/O 0 Radio In Sebagai penerima data dari PC

ke Mikro.

MAIN I/O 1 Radio Out Sebagai Pengirim data dari

mikro ke ke PC. MAIN I/O 2 Servo Belakang Penggerak posisi arah Baling

Belakang

MAIN I/O 3 Komunikasion Komunikasi antar mikro untuk

perintah aktivasi brushless

MAIN I/O 4 Servo Kanan Penggerak posisi baling utama

MAIN I/O 5 Komunikasiup

Komunikasi antar mikro untuk pergerakan brushless semakin

cepat.

MAIN I/O 6 Servo kiri Penggerak posisi baling utama

MAIN I/O 7 Ngobrol Komunikasi data antar mikro

untuk pengiriman data kompas.

MAIN I/O 8 Servo depan Penggerak posisi balancer

baling utama.

38

MAIN I/O 13 Aplus Polaritas positif untuk motor a

MAIN I/O 15 Amin Polaritas negatif untuk motor a

AUX I/O 0 – 15 - -

Tabel 3.2 Konfigurasi port mikro slave yang digunakan.

Nama Pin No. Pin Fungsi Keterangan

MAIN I/O 0 Brushless Penggerak motor Brushless

MAIN I/O 1 Radio Out Pengirim Data Kompas ke PC

MAIN I/O 2 Din/Dout Kirim dan Terima data dari

kompas.

MAIN I/O 3 Komunikasion Komunikasi untuk aktivasi

brushless

MAIN I/O 4 Clk Clock untuk kompas

MAIN I/O 5 Komunikasiup Komunikasi untuk percepatan

kecepatan motor brushless

MAIN I/O 6 En Enable untuk kompas

MAIN I/O 7 Ngobrol Komunikasi dua mikro untuk

baca data kompas.

AUX I/O 0 – 15 - -

3.2.3. Sensor Kompas

Sensor Kompas yang digunakan adalah sensor kompas digital HM55B. Alasan pemilihan sensor ini karena ukuran kecil dan relatif ringan sehinga kemungkinan tidak akan mengganggu keseimbangan flying robot karena beban yang berat, selain itu output yang dihasilkan tergolong baik dan akurat.

Gambar bentuk dari sensor kompas HM55B.

39 Dimensi dari Kompas Digital HM55B.

Gambar 3.10 Dimensi Kompas Digital

Jumlah sensor kompas digital yang digunakan yaitu satu buah dengan konfigurasi pin sebagai berikut:

Tabel 3.3 Konfigurasi pin pada kompas digital HM55B.

Nama PIN Keterangan

Din Serial data input

Dout Serial data output

GND Ground 0 Volt

CLK Clock input sinkron

EN Enabel (aktif low)

VCC Power input 5 Volt

Berikut Gambar skema rangkaian sensor kompas digital HM55B.

40

Cara kerja sensor kompas digital HM55B :

Kompas digital ini cukup supply tegangan sebesar 5 Vdc dengan konsumsi arus 15mA. Kompas digital dibagi menjadi dua sumbu yang memiliki medan magnet sejajar X-axis (medan magnet) x Cos θ, Y-axis (medan magnet) x Sin θ. Rumus untuk mencari sudut yaitu menggunakan:

Pada HM55B, 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 diantara 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. Kompas bekerja selain mengecek sudut yang dituju juga membandingkan dengan sudut yang telah di set sebelumnya pada program.

3.2.4. Electronik Speed Controller (ESC) - Motor Brushless

Elektronik Speed Controller (ESC) adalah sirkuit elektronik untuk mengatur kecepatan motor listrik secara bervariasi, mengatur putaran arah dan juga sistem pengereman secara dinamis dan biasanya digunakan pada sistem yang menggunakan radio kontrol.

Sebuah ESC sendiri biasa dihubungkan ke saluran kontrol penerima throttle atau dimasukkan ke penerima itu sendiri. Tergantung dari tipe yang digunakan, sebuah ESC memberikan informasi kontrol bukan gerak mekanis seperti yang pada servo, yaitu dengan cara yang bervariasi, mulai dari pelan hingga cepat tergantung tingkat switching dari efek medan transistor, atau FET. Perpindahan cepat transistor inilah yang menyebabkan motor berputar cepat atau lambat, hal ini juga memungkinkan variasi putaran yang lebih halus dan lebih tepat, serta kecepatan motor dengan cara yang jauh lebih efisien dibandingkan dengan tipe mekanik dengan koil resistif. ESCs Paling modern menggabungkan rangkaian

41

baterai eliminator (atau BEC) untuk mengatur tegangan penerima. BECs biasanya berbentuk linier atau berupa regulator tegangan.

DC ESCs dalam arti luas adalah pengendali PWM untuk motor listrik. ESC umumnya menerima 50 Hz frekuensi PWM servo, sinyal input yang bervariasi dari lebar pulsa 1-2 ms. Ketika diberikan dengan lebar pulsa 1 ms pada 50 Hz, ESC merespon dengan mematikan motor DC pada output-nya. Jika dibeikan 1.5 ms lebar pulsa, maka akan menggerakan motor 50% atau setengah dari kecepatan, dan jika diberi lebar pulsa 2ms maka kecepatan motor full (terus-menerus), ESC ini berfungsi sebagai pen-drive motor sehingga motor brushless dapat bergerak dan menggerakan propeler. ESC Brushless yang digunakan adalah 25A brushless speed controlled sedang motor brushless yang digunakan adalah motor brushless 400.

Gambar 3.12 ESC dan motor Brushless

3.2.5. Radio Frekuensi

Media komunikasi yang digunakan yaitu melalui frekuensi radio (RF). Untuk melakukan komunikasi melalui frekuensi radio menggunakan modem huawei YS-1020K.

Gambar 3.13 Modul Radio YS-1020K

YS-1020K merupakan modul komunikasi yang sangat aman dan mudah digunakan, radio ini mempunyai 8 kanal dengan frekuensi yang berbeda-beda, frekuensi yang digunakan pada sistem ini adalah 433 Mhz pada kanal 6. Jarak

42

jangkauan komunikasi dari radio ini maksimal sekitar 700 meter pada baudrate 9600 bps.

Tabel 3.4 Susunan pin radio YS-1020K yang digunakan.

PIN NAMA PIN FUNGSI KETERANGAN

1 GND Ground Negative tegangan

2 VCC Tegangan input Positive tegangan 3 RXD/TTL Input serial data Baca data dari mikro 4 TXD/TTL Output serial data Kirim data ke mikro

5 DGND Digital Grounding -

6 A(TXD) A of RS-485 or TXD of

RS-232 -

7 B(RXD) B of RS-485 or RXD of

RS-232 -

8 SLEEP Sleep control (input) -

9 TEST EX-Factory testing -

Metode transmisi yang digunakan yaitu metode Half Duplex dimana : a. Sinyal ditransmisikan ke dua arah secara bergantian

b. Kedua stasiun dapat melakukan transmisi tetapi hanya sekali dalam suatu waktu.

c. Terdapat “turn around time” (waktu untuk mengubah arah)

43

Konektor pada komputer (DB-9) akan mengeluarkan data dalam level tegangan RS-232. Supaya data yang dikirim dapat diterima oleh PC, maka dibutuhkan suatu penghubung untuk menyamakan masing-masing level tegangan. Rangkaian tersebut dirancang dengan sebuah IC MAX 232. Kegunaan IC MAX232 adalah sebagai driver, IC MAX 232 ini berfungsi merubah/mengkonversi tegangan atau kondisi logika TTL dari hardware agar sesuai dengan tegangan pada komputer . IC yang dipakai pada sistem ini memiliki 16 pin. IC ini memerlukan komponen tambahan berupa kapasitor agar dapat dihubungkan dengan port serial PC dan terminal TTL. Kapasitor pada rangkaian IC MAX 232 berfungsi sebagai charge untuk menyuplay muatan ke bagian pengubah tegangan. Sistem ini dioperasikan dengan catu daya 5 volt.

Gambar 3.14 Skema Rangkaian IC Max232

3.2.7. Propeller

Baling-baling untuk menjalankan kapal atau pesawat terbang. Baling-baling ini memindahkan tenaga dengan mengkonversi gerakan rotasi menjadi daya dorong untuk menggerakkan pesawat terbang, untuk melalui suatu massa udara, dengan memutar dua atau lebih baling-baling yang sama dari sebuah poros utama. Baling-baling dari sebuah propeler berperan sebagai sayap berputar, dan memproduksi gaya yang mengaplikasikan prinsip bernoulli dan hukum gerak newton, menghasilkan sebuah perbedaan tekanan antara permukaan depan dan belakang baling-baling tersebut. Sehingga dengan adanya gaya tekan atau dorong yang dihasilkan akan dapat mengangkat flying robot.

Adapun propeler yang digunakan adalah propeler tail boom esky, dengan panjang 250 mm dan lebar 30 mm.

44

Gambar 3.15 Propeler

3.2.8. Sumber Tegangan

Sumber tegangan yang dipakai yaitu :

1. Lithium polymer

Baterai yang digunakan adalah Li-Poly Battery 1500 mAh, 11.1 V discharge sebagai sumber tegangan untuk motor brushless dan mampu bertahan selama 6-8 menit, serta Li-Poly Battery 1550 mAh, 11.1V sebagai sumber tegangan untuk servo, mikro, dan kompas.

Gambar 3.16 baterai Lithium polymer

3.2.9. Motor servo

Motor servo yang digunakan adalah e-sky 7.5g digital servo sebanyak 4 buah, dimana fungsi dari motor servo itu sendiri adalah sebagai penarik atau pendorong tuas tempat dudukan propeler guna membuat perubahan bentuk kemiringan pada propeler yang akan menghasilkan gaya tekan dari udara sesuai yang diharapkan, dengan adanya servo ini maka tercipta navigasi flying robot maju, mundur dan gerak kesamping.

45

3.2.10.IC Motor Driver L298

L298N diproduksi STMicroelectronic merupakan komponen Dual Full-bridge driver. Komponen ini bisa men-drive dua buah motor DC sampai tegangan 46 Vdc dan arus sebesar 2A untuk tiap kanal. Satu motor dapat dikontrol dengan 3 pin seperti Aenable, A+ dan A-. Pin output yang menuju motor DC dihubungkan dengan dioda 1N4002 yang dihubungkan ke sumber Vcc dan ground motor DC. Pemilihan dioda ini berdasarkan kemampuannya untuk menangani arus tinggi yang mampu mengurangi spike yang terjadi akibat perubahan arah gerak robot.

Gambar 3.1 Rangkaian motor driver L298N

Tabel 3.5 Tabel kebenaran untuk satu motor

Aen A(+) A(-) Status Motor

L X X Motor off H L L Stop (rem)

H H L Berputar clockwise (cepat)

H L H Berputar counterclockwise (cepat) H H H Stop (rem)

P H L Berputar clockwise (cepat)

P L H Berputar counterclockwise (cepat) H = High ; L = Low ; P = Pulsa ; X = Don’t care

3.3. Perancangan Perangkat Lunak (Software)

46

Dalam pengontrolannya, flying robot akan dikontrol melalui software yang dibuat pada software visual basic, dimana ilustrasi tampilan pengontrolan dapat dilihat seperti gambar di bawah ini.

Gambar 3.19 Software pengontrol flying robot

Berikut keterangan dari gambar tampilan interface flying robot pada software visual basic.

Tabel 3.6 Keterangan instruksi pada tampilan interfaceflying robot

No Nama instruksi Keterangan

1 ON

Instruksi untuk menggerakkan flying robot. Dilakukan dengan penekanan tombol „q‟ pada keyboard PC.

2 OFF

Instruksi untuk mematikan flying robot. Dilakukan dengan penekanan tombol „w‟ pada keyboard PC.

3 EXIT Instruksi untuk keluar dari proses.

4 Sudut tujuan Menginputkan data sudut.

5 Error kompas Tampilan data error kompas.

47

7 Time Tampilan jam.

8 Display Kompas Tampilan sudut yang dibaca kompas termasuk sudut terakhir.

Tombol ON-OFF adalah perintah kepada flying robot untuk menghidupkan dan mematikan kondisi motor atau flying robot, dimana setiap penekan tombol akan memberikan perintah kepada flying robot bergerak selama kurang lebih 1 detik, sedang panel sudut tujuan yaitu tampilan untuk menginputkan sudut yang ingin dicapai dengan cara memberikan besaran sudut yang akan atau harus ditempuh oleh flying robot. Range sudut yang digunakan dari 0-359. Setelah sudut diinputkan maka robot akan bergerak ke arah sudut yang diinputkan dan kondisi display akan membaca sudut terakhir, jika melebihi sudut yang diinputkan atau sudut tujuan maka error akan ditampilkan pada tampilan error kompas.

3.3.2. Software gerak navigasi flying robot.

Gambar 3.20 Software program gerak flying robot

3.3.3. Algoritma dasar

Perancangan algoritma dasar sangat penting untuk sistem kendali pada robot, karena algoritma yang akan menjadi panduan dalam mengembangkan

48

algoritma kendali keseluruhan dari navigasi yang telah ditentukan. Berikut adalah bebrapa gerak navigasi flying robot.

Gambar 3.21 Ilustrasi navigasi flying robot

Ketika pertama kali flying robot ON, robot akan menunggu data dari komputer, ketika di komputer di ON-kan maka flying robot hidup dimana propeler berputar, kemudian menunggu data untuk dapat terbang (up), dan menunggu data input sudut, setelah data sudut diinputkan maka robot akan bergerak kearah sudut yang diinputkan.

3.3.4. Algoritma Seluruh Kendali Robot

Pada bagian ini adalah algoritma navigasi robot dengan tugas bergerak sesuai inputan dari PC oleh user.

49 Mulai

Inisialisasi Program

Rdata = “q” Baca data dari radio frekuensi

( Rdata)

Baca data dari radio frekuensi (Rdata)

Sudut = Rdata

Baca Sudut Kompas Sekarang dari Mikro Slave

(Kdata)

Sudut > Kdata ? Belok Kanan

Sudut < Kdata ? Belok Kiri

Sudut = Kdata ?

Sudut = Kdata ? Tidak Ya Tidak Tidak Ya Ya Tidak Tidak

Rdata = “w” Ya Tidak

LOW komunikasion HIGH Komunikasion

Tidak

Rdata = “q” Ya Tidak 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Error=ABS(kdata-sudut) Ya Error=ABS(kdata-sudut) Ya

50

Berikut ini adalah penjelasan flowchart program utama pada mikro master : Tabel 3.7 Penjelasan flowchart program utama pada mikro master

No Keterangan

1 Memulai awal program.

2 Pendeklarasian program. Pengaturan nama prosesor,nama kompiler, konfigurasi pin-pin dan deklarasi variabel. 3 Pembacaan data yang dikirim oleh radio frekuensi dengan

variable rdata.

4 Pengecekan tombol ON, karakter yang dikirim yaitu “q” 5 Perintah kepada mikro slave untuk menjalankan brushless 6 Pembacaan data dari radio frekuensi untuk kondisi OFF/ input

data set point.

7 Pengecekan tombol OFF, karakter yang dikirim yaitu “w”. 8 Mematikan Brushless.

9 Pengecekan tombol ON, karakter yang dikirim yaitu “q”. 10 Data dengan variable rdata disimpan di variable sudut. 11 Pembacaan sudut akhir dari mikro slave.

12 Pengecekan data kompas jika sudut > kdata

13 Instruksi untuk belok kearah kanan sesuai input sudut

14 Pengecekan Sudut yang diinputkan = sudut akhir yang didapat

15 Jika tidak looping hingga tercapai, jika Ya hitung error dan kembali baca data input Radio Frekuensi.

16 Pengecekan data kompas jika sudut < kdata

17 Instruksi untuk belok kearah kiri sesuai input sudut

18 Pengecekan Sudut yang diinputkan = sudut akhir yang didapat 19 Jika Tidak, looping hingga tercapai, jika Ya hitung error dan

51

Gambar 3.23 Flowchart program utama pada Mikro Slave Mulai

Inisialisasi Program

Gosub Kompas

Komunikasion = 1

Speed = speed + 1 Serout radioout, 240, [DEC3 angle]

Speed = 1500

Gosub Kompas

Serout radioout,240,[DEC3 angle] Serout ngobrol, 240, [DEC3 angle] Pulsout motorbrushless,speed

Ya

Tidak

Speed = 2000 ?

Gosub Kompas

Serout radioout,240,[DEC3 angle] Serout ngobrol, 240, [DEC3 angle] Pulsout motorbrushless,speed

Tidak Ya

Komunikasion = 0 Tidak

Ya

Komunikasion = 0 Tidak Ya 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

52

Berikut ini adalah penjelasan flowchart program utama pada mikro slave :

Tabel 3.8 Penjelasan flowchart program utama pada mikro slave

No Keterangan

1 Memulai awal program.

2 Pendeklarasian program. Pengaturan nama prosesor,nama kompiler, konfigurasi pin-pin dan deklarasi variabel. 3 Pemanggilan program kompas.

4 Kirim data kompas

5 Pemberian pulsa untuk kecepatan motor brushless 6 Pengecekan komunikasi, komunikasi jalan. 7 Pemanggilan program kompas.

8 Pengiriman data kompas, data pulsa untuk menggerakan brushless.

9 Proses pengaturan kecepatan motor brushless.

10 Pengecekan pulsa bhrushless dengan kondisi kecepatan brushless sebesar 2000

11 Jika pulsa brushless terpenuhi maka komunikasi jalan 12 Pemanggilan program kompas

13 Pengiriman data kompas, data pulsa untuk menggerakan brushless.

53

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM

4.1. Tujuan Pengujian dan Analisa Sistem

Tujuan dari pengujian dan analisa dari sistem ini yaitu untuk mengukur fungsionalitas dan kehandalan dari sistem yang dibangun. Dengan demikian akan diketahui sejauh mana harapan dari tujuan dapat tercapai, sehingga dengan adanya pengujian dan analisa dari sistem maka akan didapat karakteristik ataupun data yang diinginkan dan dapat diaplikasikan pada tujuan pembuatan tugas akhir ini.

4.2. Pengujian Hardware Secara Modular

4.2.1. Pengujian Regulator

Pengujian regulator bertujuan untuk mengetahui jumlah tegangan yang dihasilkan dari inputan yang diberikan. Regulator yang digunakan adalah regulator dengan IC 7805 untuk menghasilkan tegangan output 5 volt. Adapun hasil dari pengujian regulator dapat dilihat pada tabel 4.1.

Tabel 4.1 Hasil pengujian Output tegangan dari regulator

NO Tegangan Input ( V ) Tegangan Output ( V )

1 11 4,88

2 10 4,88

3 9 4,88

4 8 4,88

5 7 4,88

6 6 2,92

Karakteristik : 6 < vin≤ 10 = 4,8 – 5,2 dan 0 < vin≤ 6 = 0,5 x vin Keterangan : Pengujian dilakukan pada bulan April.

54

4.2.2. Pengujian Servo

Pengujian servo bertujuan untuk mendapatkan nilai set point yang tepat agar pergerakkan balancer pada flying robot seimbang. Adapun tabel pangujiannya dapat dilihat pada tabel 4.2.

Tabel 4.2 Hasil pengujian nilai untuk servo

No Posisi Servo Arah Kanan Tengah Arah Kiri

1 Depan 2250 1875 1500

2 Belakang 2350 1880 1570

3 Kanan 2650 1875 1250

4 Kiri 2250 1875 950

Sedangkan besarnya nilai dari tiap kondisi adalah untuk besar kecilnya langkah servo saat bergerak.

Keterangan : Pengujian dilakukan pada bulan Juni.

4.2.3. Pengujian Motor Brushless dan ESC (electronic speed controller)

Pengujian motor brushless dan ESC adalah bertujuan untuk dapat mencari nilai besaran pulsa untuk memutarkan motor brushless sehingga dapat mengangkat flying robot. Pengujian ini dilakukan guna mendapatkan nilai yang tetap agar dalam pemrograman lebih mudah menentukan nilai pulsa yang digunakan. Hasilnya dapat dilihat pada tabel 4.3 berikut.

Tabel 4.3 Hasil pengujian nilai untuk motor untuk motor brushless

NO Pulsa Keadaan Motor

1 0 – 800 belum berputar 2 800 – 1000 berputar pelan 3 1000 - 1500 berputar sedang 4 1500 - 2000 berputar cepat

55

Keterangan: nilai diatas adalah nilai pulsa yang diberikan. Dimana nilai diatas didapat dari pengujian dan analisa.

Keterangan : Pengujian dilakukan pada bulan April.

4.2.4. Pengujian Modem Huawei YS 1020K

Kita dapat merubah nilai baudrate pada radio frekuensi sesuai kebutuhan, dengan menjalankan software pabrikasinya, maka kita bisa men-setting radio frekuensi. Contoh tampilan software untuk setting konfigurasi saat pertama kali dijalankan.

Gambar 4.1 Software untuk setting konfigurasi radio frekuensi

Setelah hardware radio frekuensi terhubung, maka kita dapat membaca parameter yang terdapat atau yang sudah terpasang pada radio frekuensi ini. Dengan cara menekan tombol Read Para pada software konfigurasi yang terletak sebelah kiri atas software. Tampilan saat pembacaan konfigurasi dapat dilihat pada gambar 4.2.

56

Gambar 4.2 Proses pembacaan konfigurasi pada radio frekuensi

Saat proses pembacaan selesai dan sukses maka akan tampil konfirmasi bahwa pembacaan selesai, tampilan dapat dilihat pada gambar 4.3.

Gambar 4.3 Proses pembacaan selesai dan sukses

Sedang ketika pembacaan tidak sukses atau mengalami kegagalan, maka akan tampil seperti pada gambar 4.4.

Gambar 4.4 Pembacaan gagal atau tidak sukses

Saat proses pembacaan selesai dan sukses maka konfigurasi radio frekuensi dapat dilihat pada software ini, lalu kita dapat mengubah konfigurasi tersebut sesuai kebutuhan, diantaranya serial number (SN), dimana ini adalah nilai yang unik yang harus diisi pada kedua radio frekuensi yang akan saling berkomunikasi, serial number harus sama antar keduanya, agar pengiriman tepat pada tujuan, jika berbeda maka data yang dikirim tidak akan dapat diterima. Kemudian ada channel yang digunakan, kita dapat mengatur channel mana yang akan digunakan, tergantung kebutuhan. Lalu ada baudrate, yang dapat di isi sesuai denga

57

kebutuhan pula. Tampilan hasil pembacaan dan saat proses konfigurasi pada software radio frekuensi dapat dilihat pada gambar 4.5.

Gambar 4.5 Proses konfigurasi radio frekuensi

Setelah selesai mengkonfigurasi lalu kita isikan konfigurasi tersebut ke radio frekuensi dengan cara menekan tombol write para, dan jika telah selesai memproses setting pada radio frekuensi maka akan tampil konfirmasi write parameter selesai, tampilan dapat dilihat pada gambar 4.6.

58

Tabel 4.4 Konfigurasi Baudrate pada Basic Stamp.

Baud Rate 8-bit

No Parity

INVERTED

8-bit

No Parity

TRUE

7-bit

Even Parity

INVERTED

7-bit

Even Parity

TRUE

1200 18447 2063 26639 10255

2400 17405 1021 25597 9213

4800 16884 500 25076 8692

9600 16624 240 24816 8432

Baudrate 1200

Pada pemrograman Basic Stamp, baudrate yang dipilih adalah baudrate yang 8-Bit No Parity TRUE, dengan nilai yang mewakili baudrate aslinya, misalnya ketika kita akan menggunakan baudrate 1200, maka pada program Basic Stamp diberikan nilai 2063, seperti terlihat pada gambar 4.7.

Gambar 4.7 Program pada mikro dengan baudrate 1200

Program diatas dapat dijelaskan sepeti ini, kirim data serial melalui pin radioout dengan baudrate 1200, sedang data yang dikirim adalah string 1200-A, 1200-B dan seterusnya.

Sedang pada saat akan melihat data yang dikirim oleh mikro, kita dapat melihatnya pada hyper terminal dengan langkah seperti berikut:

59

Buka hyper terminal dan setting sesuai konfigurasi yang dibutuhkan, konfigurasi dapat dilihat seperti pada gambar 4.8.

1. Pertama kita berikan deskripsi koneksi, dapat di isi bebas, tampilan dapat dilihat dibawah ini, contoh yang di uji dengan nama deskripsi koneksi “Baudrate”.

Gambar 4.8 Deskripsi nama koneksi

2. Kita setting Port yang akan digunakan, hal ini berfungsi sebagai media pengiriman data melalui port yang digunakan, contaoh kasus yang di uji adalah port com 1.

60

3. Kita setting properties pada Com 1 yang digunakan, dimana berisi Baudrate yang digunakan, bit data yang dikirim, stop bit, parity bit dan lainnya, tampilan dapat dilihat pada gambar 4.10.

Gambar 4.10 Settingproperties Com 1

4. Pengambilan data, data yang dikirim oleh mikro akan ditampilkan pada layar hyper terminal, apakah sesuai atau tidak antara data yang dikirim dengan data yang diterima. Tampilan dapat dilihat pada gambar 4.11.

Gambar 4.11 Tampilan pada hyper terminal saat pengambilan data menggunakan baudrate 1200

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

5.1. Simpulan

Simpulan dari hasil penelitian yang dilakukan yaitu:

1. Berdasarkan tabel 4.6. pengiriman data menggunakan komunikasi radio cukup baik, karena data dapat terkirim dengan baik sampai jarak ± 400 meter pada keadaan tempat pengujian yang sebagian terhalang pepohonan dan kendaraan.

2. Berdasarkan tabel 4.13. pengujian kompas digital tergolong baik, tingkat keberhasilannya hampir mencapai 82,5 % dengan catatan pergerakan kompas pada flying robot dibantu dengan alat penggerak. Adapun error dikarenakan kurang seimbangnya dari kondisi flying robot.

3. Berdasarkan tabel 4.11. jumlah beban yang dapat diangkat oleh flying robot hanya sampai 350 gr, dan jika ditambah maka flying robot tidak dapat terbang.

5.2. Saran

Saran untuk kedepannya agar penelitian ini lebih baik yaitu :

1. Penggunaan sensor keseimbangan pada flying robot, agar flying robot dapat bergerak stabil.

2. Harus memperhitungkan kembali beban yang akan diangkat oleh flying robot, karena beban sangat berpengaruh terhadap gerak flying robot untuk bisa terbang.

3. Struktur perancangan dari flying robot harus lebih diperhatikan keseimbangannya.

4. Penggunaan radio frekuensi yang jangkauan jaraknya lebih jauh. 5. Kedepannya dapat ditambah aplikasi untuk pengintaian menggunakan

PERANCANGAN NAVIGASI FLYING ROBOT

MENGGUNAKAN SENSOR KOMPAS TIPE HM55B

TUGAS AKHIR

Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan pada

Program Studi Sistem Komputer Strata Satu di Jurusan Teknik Komputer

Oleh:

SANTI NOVIANI

10206035

Pembimbing: Agus Mulyana, M.T. Wendi Zarman, M.Si.

JURUSAN TEKNIK KOMPUTER

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

BANDUNG

2011

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Malvino, Albert paul. 2003. Prinsip – Prinsip Elektronika. Jakarta: Salemba teknika

[2]. J. Bagnell and J. Schneider. Autonomous helicopter control using reinforcement learning policy search methods. In Int’l Conf. Robotics and Automation. IEEE, 2001.

[3]. P. Pounds, R. Maloy, P. Hynes and J. Roberts, Design of a Four-Rotor Aerial Robot, Australian Conference on Robotics and Automation, 2002 [4]. McComb, Gordon. 2001. The Robot Builder’s Bonanza Second Edition.

United States of America: McGraw-Hill

[5]. S. Indriani L. 2009. Modul Komunikasi Data. Bandung [6]. http://www.parallax.com. Diakses tanggal 4 Oktober 2010 [7]. http://www.yishi.net.cn. Diakses tanggal 21 Desember 2010

[8]. http://en.wikipedia.org/wiki/Dead_reckoning. Diakses tanggal 9 Juli 2010 [9]. http://rohimston.blogspot.com/2010/07/motor-dc.html, diakses pada tanggal

v

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, tidak lupa shalawat beserta salam semoga selalu tercurah limpah kepada Nabi besar Rosululloh Muhammad SAW, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Perancangan Navigasi Flying Robot Menggunakan Sensor Kompas Tipe HM55B”. Tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan pada program studi Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Komputer, Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer, Universitas Komputer Indonesia.

Tugas akhir ini mencakup perancangan perangkat keras dan implementasi algoritma kendali gerak flying robot sesuai instruksi yang diberikan, serta dapat menentukan sudut dari arah navigasinya.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, mengingat keterbatasan pengetahuan, keilmuan, pengalaman serta referensi yang penulis miliki. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun sehingga dapat menyempurnakan tugas akhir ini dimasa-masa yang akan datang.

Dalam penulisan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, sehingga penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada:

1. Kedua orang tua, adik dan keluarga besar tercinta yang senantiasa tidak henti-hentinya mencurahkan cinta, kasih sayang, perhatian, nasihat, serta motivasi kepada penulis selama studi.

2. Dr. Ir. Eddy Suryanto Soegoto, M.Sc, selaku Rektor Universitas Komputer Indonesia.

3. Sri Nurhayati, M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer, Universitas Komputer Indonesia.

4. Agus Mulyana, M.T, selaku Pembimbing I, yang telah banyak memberikan arahan, saran, nasihat, motivasi dan bimbingan kepada penulis selama menempuh studi.

5. Wendi Zarman, M.Si, selaku Pembimbing II, yang telah memberikan arahan, bantuan, saran, nasihat, motivasi dan bimbingan kepada penulis.

6. Dr.Yeffry Handoko Putra, M.T, selaku Dosen Wali kelas 06 TK-01, yang telah memberikan arahan, saran, motivasi selama menempuh studi.

7. Hendra Adibrata, terima kasih atas bantuan, semangat, bimbingan, serta motivasinya.

8. Seluruh staff dosen Jurusan Teknik Komputer dan yang pernah mengajar penulis serta seluruh Staff Administrasi Universitas Komputer Indonesia, yang telah banyak memberikan ilmu, motivasi dan bantuan kepada penulis. 9. Hilman Jaka Kuncara, Wahyudi, Andriyana Subhan, Subhan Rohiman, Kang

Syamsul, Sugeng, Ryan, Melvin, Seli, terima kasih atas bantuannya.

10. Teman-teman keluarga besar Laboratorium Elektronika, khususnya Asisten Lab Angkatan 2010, terima kasih atas dukungannya.

11. Teman-teman angkatan 2006, Dewi, Nana, Icha, Ratih, yang telah banyak membantu selama studi maupun selama proses pengerjaan tugas akhir.

12. Semua pihak yang telah banyak membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, terima kasih banyak atas bantuan, dukungan dan motivasinya.

Akhir kata penulis mengucapkan semoga bantuan dan amal baik yang diberikan kepada penulis mendapat balasan dari Allah SWT dan semoga tugas akhir ini bisa bermanfaat untuk menambah kualitas pengetahuan dan keilmuan penulis, Amiin.

Bandung, Agustus 2011

PROFIL PRIBADI

Santi Noviani.

Lahir di Bandung tanggal 6 November 1986. Menamatkan pendidikan sekolah dasar di SD Negeri Batukarut IV (1999), menamatkan pendidikan sekolah lanjut tingkat pertama di SLTP Negeri 1 Banjaran (2002), menamatkan pendidikan sekolah lanjut tingkat akhir di SMA Negeri 1 Bale Endah (2005), dan melanjutkan studi S1 pada Jurusan Teknik Komputer di Universitas Komputer Indonesia (2006). Mengerjakan Tugas Akhir dengan judul “ Perancangan Navigasi Flying Robot Menggunakan Sensor Kompas Tipe HM55B” mulai Februari 2010 – Agustus 2011. Aktif sebagai asisten dosen pada Lab. Elektronika dan Mikroprosessor, serta pernah menjadi anggota Divisi Robotika Universitas Komputer Indonesia.

e-mail : shantie06@gmail.com

Alamat : Kp. Cigentur RT.01 RW.10, Ds. Batukarut, Kc. Arjasari Kab. Bandung 40379.