implementasi sistem kendali posisi motor

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM KENDALI
POSISI MOTOR DC (DIRECT CURRENT) DENGAN
MENGGUNAKAN ARDUINO SEBAGAI PERANGKAT
PEMROSES BERBASIS PC (PERSONAL COMPUTER)
PROPOSAL TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat
Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin

Disusun Oleh :
Nama

: M.Nofriandi

No. Mahasiswa

: 10525041

JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
YOGYAKARTA

2013

1

LEMBAR PENGESAHAN DOSEN PEMBIMBING
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM KENDALI
POSISI MOTOR DC (DIRECT CURRENT) DENGAN
MENGGUNAKAN ARDUINO SEBAGAI PERANGKAT
PEMROSES BERBASIS PC (PERSONAL COMPUTER)

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Disusun Oleh :
Nama

: M.Nofriandi

No. Mahasiswa

: 10525041

Yogyakarta, 29-Oktober-2013

Pembimbing I,

Pembimbing II,

PURTOJO, S.T., M.Sc.

AGUNG NUGROHO.A, S.T., M.T.

2

DAFTAR ISI
Halaman Judul.........................................................................................................i
Lembar Pengesahan Dosen Pembimbing...............................................................ii
Daftar Isi................................................................................................................iii
DAFTAR TABEL..................................................................................................iv
Daftar gambar.........................................................................................................v
Bab 1 Pendahuluan..................................................................................................1

1.1

Latar Belakang.........................................................................................1

1.2

Rumusan Masalah....................................................................................2

1.3

Batasan Masalah.......................................................................................2

1.4

Tujuan Penelitian dan Perancangan..........................................................2

Bab 2 Tinjauan Pustaka...........................................................................................4
2.1

Dasar Teori...............................................................................................4

2.1.1

Motor DC..........................................................................................4

2.1.2

Sistem Kendali Close Loop...............................................................7

2.1.3

Kendali Umpan-Balik PID................................................................9

2.1.4

Matlab Simulink Arduino................................................................10

Bab 3 Metodologi Penelitian.................................................................................11
3.1

Flow Chart..............................................................................................11

3.2

Perangkat yang digunakan......................................................................12

3.3

Rencana Jadwal Penelitian.....................................................................13

Daftar Pustaka.......................................................................................................14

3

DAFTAR TABEL
Tabel 1 Rencana jadwal kegiatan..........................................................................13

4

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2-1 Motor DC dengan Pengontrolan Arus Jangkar..................................5
Gambar 2-2 Elemen-elemen dasar dari sistem kendali close loop.........................7
Gambar 2-3 Diagram blok pengendali PID............................................................9
Gambar 2-4 Arduino Uno.....................................................................................12
Gambar 2-5 Blok Bagian-bagian Mikrokontroler.................................................12
Gambar 2-6 Bagian-Bagian Papan Arduino..........................................................13
Gambar 2-7 Lampu Led Indikator Daya Pada Papan Arduino Menyala.............15
Gambar 2-8 Program Control Panel dan memilih View device and printers........16
Gambar 2-9 Papan Arduino Muncul Pada Daftar Unspecified.............................17
Gambar 2-10 Window Arduino Uno Properties....................................................17
Gambar 2-11 Window Arduino Uno Properties Change Setting..........................18
Gambar 2-12 window Update Driver....................................................................18
Gambar 2-13 Window Menentukan Lokasi Driver Pada Komputer.....................19
Gambar 2-14 Window Update Driver Software...................................................20
Gambar 2-15 Window Peringatan Security...........................................................20
Gambar 2-16 Window Driver Arduino Sukses Diinstall......................................21
Gambar 2-17 Icon Setup File Installer Matlab......................................................21
Gambar 2-18 Tampilan Saat mulai start................................................................22
Gambar 3-1 Flow Chart skema penelitian............................................................23
Gambar 3-2 Setting peralatan yang digunakan.....................................................24

5

BAB 1
PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang
Motor DC (Direct Current) adalah piranti elektronik yang mengubah

energi listrik menjadi energi mekanik berupa gerak rotasi. Pada motor DC
terdapat satu kumparan jangkar atau lebih. Motor DC memiliki jenis yang
beragam mulai dari tipe magnet permanent, seri, kompon atau jenis magnet
shunt. Motor DC memiliki kelebihan mudah dikontrol dan torsi yang sangat
tinggi. Selain itu motor DC juga memiliki akurasi kontrol yang tinggi sehingga
motor DC sering digunakan dalam dunia industri, elektronik dan komponen
pendukung untuk beberapa peralatan atau instrumenstasi elektronik. Seperti
pengendali posisi antena penerima satelit.
Dewasa ini penggunaan sistem kendali sangat dibutuhkan dalam bidang
dunia industri, khususnya dalam industri proses. Sistem kendali yang semakin

berkembang mampu meningkatkan kinerja sistem dan kualitas produksi. Sistem
kendali dapat dipandang sebagai sistem dimana suatu masukan atau beberapa
masukan tertentu digunakan untuk mengontrol keluarannya pada nilai tertentu.
Tujuan sistem kendali adalah mengontrol sebuah variabel untuk mendapatkan
nilai yang diinginkan. Keberadaan kontroler dalam sebuah sistem kendali
mempunyai kontribusi yang besar terhadap prilaku sistem.
Mengingat penting nya peranan suatu sistem kendali, maka dalam
penelitian ini akan dibahas tentang perancangan dan implementasi sistem kendali
posisi motor DC dengan menggunakan arduino sebagai perangkat pemroses
berbasis PC . Pada penelitian

skripsi

software matlab.

1

ini

digunakan

Arduino Uno dan

1.2

Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan masalah-masalah sebagai
berikut:
1. Bagaimana merancang dan mengimplementasikan sistem kendali posisi
Motor DC dengan menggunakan arduino sebagai perangkat pemroses
berbasis PC.
2. Bagaimana sistem kendali posisi pada motor DC.
3. Bagaimana cara mengkomunikasikan antara PC dengan hardware yang
dibuat.
4. Bagaimana membuat

program

untuk

menghubungkan

persamaan

tersebut ke alat.

1.3

Batasan Masalah
Pembatasan masalah dalam penelitian ini agar ruang lingkup pembahasan

menjadi jelas dan tidak meluas ke hal-hal yang tidak diinginkan. Pembatasan
masalah dalam penelitian ini meliputi hal-hal sebagai berikut :
1.

Tugas akhir ini hanya mengacu pada kendali posisi motor DC.

2.

Hasil penelitian akan ditampilkan menggunakan Software MatLab.

3.

Microcontroller yang digunanakan adalah jenis arduino uno.

1.4

Tujuan Penelitian dan Perancangan
1. Mengimplementasikan suatu sistem kendali posisi motor DC yang
dirancang pada PC dengan menggunakan arduino.
2. Membuat sistem

kendali posisi berbasis PC dengan memanfaatkan

arduino

2

2.5. Manfaat Penelitian
1. Membuat suatu sistem yang diharapkan berguna untuk keperluan industri
yang menggunakan motor.
2. merupakan kegiatan ilmiah guna mempersiapkan mahasiswa menjadi
kreatif, inovatif, serta produktif dan bernalar ilmiah.
3. Membentuk
mahasiswa
yang
terampil,
profesional,

dan

bertanggungjawab terhadap perkembangan Ilmu Pengetahuan dan
Teknologi serta dapat mengaplikasikan teori yang telah didapat di bangku
perkuliahan
4. Membantu bagi para masyakat yang ingin mengatur putaran posisi
motor DC untuk membantu menyelesaikan pekerjaanya dalam seharihari.

3

BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1

Dasar Teori

2.1.1 Motor DC
Motor DC mempunyai medan eksitasi yang terpisah sehingga
pengontrolan motor DC dapat dibedakan, motor DC arus medan tetap dengan
pengontrolan arus jangkar dan motor DC arus jangkar tetap dengan pengontrolan
arus medan. Pengontrolan arus medan penguatan yang dibutuhkan dapat
disederhanakan karena kebutuhan daya yang rendah. Namun menyediakan arus
yang konstan jauh lebih sulit dalam pengontrolan medan dengan beban motor
yang selalu berubah. Sedang pada pengontrolan arus jangkar gaya gerak listrik
balik bekerja sebagai redaman dan pada pengontrolan arus medan tidak ada
sehingga untuk redaman diperlukan, harus diberikan oleh motor dan beban.
Selain itu kontrol arus medan mempunyai efisiensi yang rendah dan energi panas
yang terjadi pada jangkar menimbulkan persoalan tersendiri. Konstanta waktu
motor DC dengan penngontrolan medan biasanya lebih besar dari konstanta
waktu motor DC pengaturan arus jangkar yang sebanding. Meskipun demikian
dalam membandingkan konstanta waktu antara operasi dengan pengontrolan
arus medan dan pengontrolan arus jangkar harus mempertimbangkan konstanta
waktu penguat daya dalam studi operasi pengontrolan jangkar sehingga dalam
penerapan sistem kontrol optimal indeks kinerja linear kuadratik ini digunakan
motor DC pengontrolan arus jangkar.
Motor DC dengan pengontrolan jangkar menggunakan medan magnet
permanen yang tetap. Gambar 2-1 berikut ini adalah pemodelan dengan
rangkaian listrik dari motor DC pengontrolan jangkar dan diagram fisiknya.

4

Gambar 2-1 Motor DC dengan Pengontrolan Arus Jangkar
(philips,1998)
Dimana :
ea
Rm

Lm

=

tegangan jangkar
= tahanan jangkar
= induktansi jangkar

em

= tegangan EMF-balik

if

= arus medan (konstan)

θ0

= sudut poros motor

K

= konstanta motor

T

= torsi yang dibangkitkan oleh poros

J

= momen inersia

B

= damping
Ef

= fluks konstan medan

5

Torsi motor T, dihubungkan dengan arus jangka i a
Ki

pengali

oleh faktor

Sedangkan gaya gerak listrik balik e m , dihubungkan dengan

kecepatan sudut melalui persamaan berikut :

e m ( t )=K ∅

dθ0
dt

(2.1)

Asumsikan bahwa fluks ∅ konstan, sehingga:
e m ( t )=K m

dθ 0
dt

(2.2)

T ( t )=K m . i a . ∅ ( t )

(2.3)

T ( t )=K i .i a . ( t )

(2.4)

Dari gambar 2-1, dapat kita turunkan persamaan motor berdasarkan
Hukum Newton dan Kirchoff

J

dθ ( t )
d2 θ
+B
=K t .i a
2
dt
dt

(2.5)

Lm

di a ( t )
+ Rm . i a ( t )=e a ( t )−e m ( t )
dt

(2.6)

Lm

di a ( t )
+ Rm . i a ( t )=e a−K m . ( θ́ )
dt

(2.7)

Gunakan transformasi

laplace maka persamaan diatas dapat ditulis sebagai

berikut:

( js2+ B s ) θ ( s )=K t . ia ( s )

(2.8)

( Ls + Ra ) . ia ( s )=Ea ( s )−K t s θ ( s )

(2.9)

Dengan menyelesaikan persamaan diatas, kita dapatkan fungsi transfer
sebagai berikut, dimana kecepatan sudut sebagai keluaran dan tegangan jangkar
sebagai masukannya
6

Kt
θ(s)
=
E a ( s ) ( J s+ B )+ ( Ls + R ) + K t 2

(2.10)

2.2.2 Sistem Kendali Close Loop
Sistem kendali close loop merupakan sistem kendali yang sinyal
keluarannya mempunyai pengaruh langsung terhadap aksi pengendaliannya.
Sistem kendali close loop disebut juga sistem pengendali dengan umpan balik.
Elemen sistem pembanding dalam sistem close loop direpresentasikan
oleh sebuah simbol lingkaran dengan tanda (+) pada nilai yang diingin kan dari
masukan

dan

tanda

(-)

pada

sinyal

umpan

balik

nya.

Lingkaran

merepresentasikan unit penjumlahan , dan penjumlahan yang diperoleh adalah:

+ nilai yang diinginkan – nilai umpan balik = Error
Selisih antara nilai yang diinginkan dan nilai umpan balik ini disebut dengan
error. Sinyal error merupakan sinyal yang digunakan untuk mengontrol proses.
Jika terdapat selisih antara sinyal-sinyal ini , maka keluaran sebenarnya tidak
sama dengan keluaran yang diinginkan. Ketika keluaran sebenarnya sama dengan
keluaran yang diinginkan , maka errornya akan sama dengan nol. Karena sinyal
umpan balik dikurangkan dengan nilai yang diinginkan, maka sistem dikatakan
memiliki umpan balik negatif. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar 2-2 yang
menunjukkan bentuk umum dai sebuah sistem kendali dasar close loop.

7

Gambar 2-2 Elemen-elemen dasar dari sistem kendali close loop

8

Berikut ini adalah uraian fungsi-fungsi dari masing-masing elemen tersebut
diatas:
1. Elemen pembanding
Elemen pembanding berfungsi untuk membandingkan nilai yang
dikehendaki dari variabel yang sedang dikontrol dengan nilai terukur yang
diperoleh dan menghasilkan sebuah sinyal error.
Error = sinyal dengan nilai yang diinginkan – sinyal dengan nilai
sebenarnya yang terukur.
2. Elemen kontrol
Elemen kontrol menentukan aksi atau tindakan apa yang akan diambil
bila diterima sebuah sinyal error. Kontrol yang dilakukan dapat berupa
diberikannya sebuah sinyal yang akan menyalakan atau memadamkan
sebiah saklar jika terdapat sinyal error.
3. Elemen koreksi
Elemen koreksi disebut juga sebagai elemen kontrol akhir ,elemen ini
termasuk elemen yang menghasilkan suatu perubahan di dalam proses
,yang bertujuan untuk mengkoreksi atau mengubah kondisi yang
dikontrol.
4. Proses
Proses adalah suatu sistem dimana terdapat sebuah variabel yang
dikontrol.
5. Elemen pengukuran
Elemen pengukuran dapat menghasilkan sebuah sinyal yang berhubungan
dengan kondisi variabel dari proses yang sedang dikontrol.

9

2.1.2 Kendali Umpan-Balik PID
Jenis kendali stabilisasi umpan-balik PID, merupakan
antara

pengendali

gabungan

proporsional, integral, dan turunan (derivative). Dalam

waktu kontinyu, sinyal keluaran pengendali PID dapat dirumuskan sebagai
berikut :

(

u(t)=K p e ( t ) +

de(t )
1
e ( t ) d ( t ) +T d
∫
TI
dt

)

(2.11)

atau
u ( t ) =K p .e ( t ) + K i ∫ e ( t ) d ( t ) + K d

de (t)
dt

(2.12)

Dimana :
u ( t ) = Sinyal keluaran pengendali PID
Kp

= konstanta proporsional

TI

= waktu integral

Td

= waktu turunan

KI

= konstanta integral

Kd

= konstanta turunan

e (t )

= Sinyal kesalahan

Jadi, fungsi alih pengendali PID (dalam domain s) dapat dinyatakan sebagai
berikut :
GC ( s )=K p +

Ki
+ Kds
s

(2.13)

Diagram blok pengendali PID ditunjukkan pada gambar 2-3 dibawah ini :

Gambar 2-3 Diagram blok pengendali PID
Sedangkan dalam kawasan sistem diskret, pengendali PID dapat dituliskan
dalam bentuk persamaan beda sebagai berikut:
10

k−1

u ( k )=K p . e ( k ) + K i .T ∑ ( e ( i ) ) + K d
i =0

e ( k )−e (k−1)
T

(2.14)

2.1.3 Matlab Simulink Arduino
Matlab simulink dapat digunakan untuk pengembangan algoritma pada
arduino.

Arduino adalah platform prototipe elektronik open-source, yang

berdasarkan perangkat keras dan lunak yang fleksibel murah dan mudah
digunakan. Arduino terdiri dari mikrokontroler Atmega yang menyediakan
konektivitas digital dan analog serta komunikasi serial.
Platform Arduino dapat membantu memahami alur kerja untuk
merancang sebuah embedded system tanpa menggunakan pemrograman manual.
Matlab Simulink digunakan untuk membuat algoritma pada sistem kontrol dan
aplikasi robotika. Selain itu program simulink dapat digunakan untuk
mensimulasi sistem artinya mengamati dan menganalisa perilaku dari tiruan
sistem. Tiruan sistem diharapkan mempunyai perilaku yang sangat mirip dengan
sistem fisik. Simulink sebagai aplikasi untuk dunia industri seperti desain model.
Simulink yang dirancang untuk platform Arduino meliputi :



instalasi otomatis dan konfigurasi
Library dari blok Simulink yang terhubung ke Arduino I / O seperti
analog input dan output , serial untuk menerima dan mentransmisikan
program, dan servo digunakan untuk membaca dan menulis suatu



program
Parameter interaktif tuning dan pemantauan sinyal aplikasi yang berjalan



pada Arduino mega sedangkan pada Arduino Uno fitur ini tidak tersedia.
Model deployment for stand-alone operation

Matlab simulink tersedia untuk 32-bit dan 64 -bit Microsoft Windows , dan 64 -bit
Mac OS X .

11

2.1.4 ARDUINO
Arduino adalah sebuah papan elektronik prototyping berplatform terbuka
berbasiskan Microkontroler ATmega yang bertujuan untuk memudahkan para
pemula, desainer, artis ataupun siapa saja yang ingin bermain dengan elektronika
dan pemrograman untuk mendesain berbagai objek interaktif yang dapat
berkomunikasi dengan kita maupun lingkungan.
Keuntungan menggunakan arduino antara lain:
1. Software Arduino dapat dijalankan pada sistem operasi Windows
,Macintosh OSX, dan Linux.
2. Bahasa pemograman yang digunakan adalah processing. Processing
adalah bahasa pemograman yang digunakan untuk menulis program di
dalam arduino. Processing sangat mirip dengan bahasa C++ dan Java,
sehingga pengguna yang sudah terbiasa dengan kedua bahasa tersebut
tidak mengalami kesulitan dengan processing.
3. Sistem yang terbuka (open source) baik dari sisi hardware maupun
software.
Secara umum Arduino terdiri dari dua bagian yaitu:
1. Hardware
Dalam hardware ini termasuk papan input/output (I/O)
2. Software
Software Arduino meliputi IDE (Integrated Development Environment)
berfungsi menulis program, Driver untuk koneksi dengan komputer,
contoh program dan library untuk pengembangan.
Komponen utama di dalam papan Arduino adalah sebuah microcontroller
8 bit dengan merk ATmega yang dibuat oleh perusahaan Atmel Corporation.
Berbagai papan Arduino menggunakan tipe ATmega yang berbeda-beda
tergantung dari spesifikasinya, sebagai contoh Arduino Uno menggunakan
ATmega328.

12

2.1.5 ARDUINO UNO
Arduino Uno

adalah

board

mikrokontroler

berbasis ATmega328.

Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat
digunakan sebagai output Pulse Width Modulations (PWM) dan 6 pin input
analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan
tombol reset. Untuk menggunakan mikrokontroler ini, cukup menghubungkan
Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau bisa juga
dengan menggunakan Adaptor.

Gambar 2-4 Arduino Uno
Arduino Uno tidak lagi menggunakannya chip FTDI (USB-to-Serial
driver) dan sebagai gantinya menggunakan ATmega8U2 yang diprogram untuk
berfungsi sebagai konverter USB-to-serial. Perubahan ini cukup membantu dalam
instalasi software Arduino, khususnya bagi pengguna sistem operasi Windows,
karena tidak perlu meng-instal driver FTDI untuk menghubungkan board Arduino
Uno dengan Windows.

13

2.1.5.1 Diagram Blok Sederhana Dari Microcontroller ATmega328
(Arduino Uno)
Bagian-bagian dari mikrokontroler Atmega328 dapat dilihat pada gambar
2-12 dibawah ini:

Gambar 2-5 Blok Bagian-bagian Mikrokontroler
Keterangan dari gambar blok-blok diatas adalah
1. Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) adalah antar muka
yang digunakan untuk komunikasi serial seperti pada RS-232, RS-422
dan RS-485
2. 2KB RAM pada memory kerja bersifat volatile (hilang saat daya
dimatikan), digunakan oleh variable-variabel di dalam program.
3. 32KB RAM flash memory bersifat non-volatile, digunakan untuk
menyimpan program yang dimuat dari komputer. Selain program, flash
memory juga menyimpan bootloader.
4. Bootloader adalah program inisiasi yang ukurannya kecil, dijalankan
oleh CPU saat daya dihidupkan. Setelah bootloader selesai dijalankan,
berikutnya program di dalam RAM akan dieksekusi.
5. 1KB EEPROM bersifat non-volatile, digunakan untuk menyimpan data
yang tidak boleh hilang saat daya dimatikan. Tidak digunakan pada papan
Arduino.
6. Central Processing Unit (CPU), bagian dari microcontroller untuk
menjalankan setiap instruksi dari program.
14

7. Port input/output, pin-pin untuk menerima data (input) digital atau
analog, dan mengeluarkan data (output) digital atau analog.

2.1.5.2 Bagian-Bagian Papan Arduino Uno
Bagian-bagian nya dapat dijelaskan seperti yang ditunjukkan pada gambar
2-13 dibawah ini:

1

7
6

2
8

3
4

9

5
Gambar 2-6 Bagian-Bagian Papan Arduino
(Djuandi. Feri, 2011)

6

Keterangan gambar dari bagian-bagian papan Arduino yaitu:
1. 14 pin input/output digital(0-13)
Berfungsi sebagai input atau output, dapat diatur oleh program. Khusus
untuk 6 buah pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11, dapat juga berfungsi sebagai pin
analog output dimana tegangan output-nya dapat diatur. Nilai sebuah pin
output analog dapat diprogram antara 0 – 255, dimana hal itu mewakili
nilai tegangan 0 – 5V.
2. Tombol Reset S1
Untuk me-reset papan sehingga program akan mulai lagi dari awal.
Perhatikan bahwa tombol reset ini bukan untuk menghapus program atau
mengosongkan microcontroller.
3. In-Circuit Serial Programming(ICSP)
Port ICSP memungkinkan pengguna untuk memprogram mikrokontroler
secara langsung, tanpa melalui bootloader. Umumnya pengguna Arduino
tidak melakukan ini sehingga ICSP tidak terlalu dipakai walaupun
disediakan.
4. Q1 – Kristal (quartz crystal oscillator)
Jika microcontroller dianggap sebagai sebuah otak, maka kristal adalah
jantung-nya karena komponen ini menghasilkan detak-detak yang dikirim

15

kepada microcontroller agar melakukan sebuah operasi untuk setiap
detak-nya. Kristal ini dipilih yang berdetak 16 juta kali per detik
(16MHz).
5. IC 1 – Mikrokontroler Atmega
Mikrokontroler Atmega merupakan Komponen utama dari papan
Arduino, di dalamnya terdapat CPU, ROM dan RAM.
6. 6 pin input analog (0-5)
Pin ini sangat berguna untuk membaca tegangan yang dihasilkan oleh
sensor analog, seperti sensor suhu. Program dapat membaca nilai sebuah
pin input antara 0 – 1023, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0 – 5V.
7. USB
USB berfungsi sebagai pemuat program dari komputer kedalam papan
arduino, sebagai komunikasi serial antara papan dengan komputer dan
sebagai pemberi masukan daya listrik kepada papan.
8. Sambungan SV 1
Sambungan atau jumper untuk memilih sumber daya papan, apakah dari
sumber eksternal atau menggunakan USB. Sambungan ini tidak
diperlukan lagi pada papan Arduino versi terakhir karena pemilihan
sumber daya eksternal atau USB dilakukan secara otomatis.
9. X1 Sumber Daya Eksternal
Pada papan arduino jika hendak disuplai dengan sumber daya eksternal
dapat diberikan tegangan DC antara 9-12V .
Sebuah papan arduino dapat langsung dihubungkan ke sebuah komputer
melalui kabel USB. Kabel USB Selain berfungsi sebagai penghubung untuk
pertukaran data, kabel ini juga akan mengalirkan arus DC 5 Volt kepada papan
Arduino sehingga praktis tidak diperlukan sumber daya dari luar. Saat mendapat
suplai daya, lampu LED indikator daya pada papan Arduino akan menyala
menandakan bahwa ia siap bekerja. Lebih jelasnya lihat gambar 2-14.

16

Gambar 2-7 Lampu Led Indikator Daya Pada Papan Arduino Menyala
(Djuandi. Feri, 2011)

2.1.6 SOFTWARE ARDUINO
Software Arduino yang akan digunakan adalah driver dan IDE. IDE Arduino
adalah software yang ditulis dengan menggunakan Java. IDE Arduino terdiri
dari:
1. Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis
dan mengedit program dalam bahasa Processing.
2. Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa
Processing) menjadi kode biner. Yang bisa dipahami oleh
microcontroller.
3. Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke
dalam memory di dalam papan Arduino.

2.1.7 Cara Menginstall Driver USB Arduino Pada Windows 7
Adapun langkah-langkah menginstall driver USB Arduino yaitu:
1. Sambungkan papan Arduino dengan sebuah komputer melalui kabel
USB. Untuk memulai instalasi driver, silakan menjalankan program
Control Panel kemudian memilih “View devices and printers”. Lebih
jelasnya lihat gambar 2-15.

17

Gambar 2-8 Program Control Panel dan memilih View device and printers
2. Papan Arduino akan muncul pada daftar perangkat namun karena belum
dikonfigurasi dengan benar maka akan muncul di daftar unspecified dan
terdapat lambang peringatan segitiga kuning dengan tanda seru yang
artinya perangkat ini belum bekerja dengan benar.
Kemudian Klik kanan pada icon Arduino kemudian pilih menu
Properties. Seperti yang ditunjukan pada gambar 2-16.

Gambar 2-9 Papan Arduino Muncul Pada Daftar Unspecified

18

3. Kemudian akan muncul gambar seperti yang ditunjukan pada gambar
2-17, selanjutnya pada tab Hardware klik tombol Properties.

Gambar 2-10 Window Arduino Uno Properties
4. Setelah tombol properties diklik maka akan muncul window baru lagi
yang dapat dilihat pada gambar 2-18 dibawah ini. Kemudian pada tab
General klik tombol Change settings.

Gambar 2-11 Window Arduino Uno Properties Change Setting

19

5. Pada tab yang sama seperti yang ditunjukan pada gambar 2-19, klik
tombol Update Driver .

Gambar 2-12 window Update Driver
6. Langkah selanjutnya adalah

klik Browse my computer for driver

software. Ini untuk menentukan sendiri lokasi driver yang disimpan
didalam komputer ,dapat dilihat pada gambar 2-20.

Gambar 2-13 Window Menentukan Lokasi Driver Pada Komputer
20

7. Tentukan lokasi dimana software Arduino ditempatkan pada komputer,
pada gambar 2-21 ini adalah C:\Program Files\arduino-1.0.5\drivers.
sesuaikan lokasinya sesuai dengan hasil ekstrak software Arduino pada
komputer. Di dalam lokasi tersebut terdapat sebuah direktori bernama
drivers, arahkan untuk mencari driver di dalam direktori tersebut.

Gambar 2-14 Window Update Driver Software
Klik Next untuk melanjutkan. Jika muncul sebuah window peringatan seperti di
tunjukan pada gambat 2-22 bawah ini, klik Install this driver software anyway.

Gambar 2-15 Window Peringatan Security

21

8. Jika driver Arduino selesai diinstal pada komputer maka pada akhir
proses akan tampil sebuah pesan berhasil seperti berikut ini.

Gambar 2-16 Window Driver Arduino Sukses Diinstall

2.1.8 Cara Menginstall Matlab Pada Windows 7
Dibutuhkan beberapa langkah untuk menginstall Matlab pada windows 7 yaitu :
1.

Memulai Installer
Untuk menginstal Matlab, maka diperlukan installer/ program Matlab,
Masukkan DVD ke dalam DVD drive yang terhubung ke sistem atau klik dua
kali file installer yang Anda download dari situs MathWorks seperti yang
ditunjukin pada gambar 2-24.

Gambar 2-17 Icon Setup File Installer Matlab
22

2.

Pilih Apakah Menginstall dengan Menggunakan Internet atau Tanpa
Internet.
Kemudian ketika muncul tampilan seperti yang ditunjukkan pada gambar

2-25 lalu klik install without using the internet seterusnya klik Next.

Gambar 2-18 Tampilan Saat mulai start
3.

Persetujuan Terhadap Perjanjian Lisensi
Pada layar akan tampak tampilan seperti Gambar yang mempertanyakan

persetujuan terhadap perjanjian lisensi. Tekan Yes yang menandakan setuju, dan
Next untuk melanjutkan instal.

Gambar 2-19 Persetujuan perjanjian lisensi.

23

BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1

Flow Chart
Pada penelitian tugas akhir ini memiliki flow chart, terdiri dari beberapa

tahapan-tahapan proses yang akan dilakukan, yaitu :

Gambar 3-20 Flow Chart skema penelitian

24

3.2

Perangkat yang digunakan

Perangkat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari dua yaitu:
1.

Perangkat keras
Perangkat keras terdiri dari :
 Motor Dc
 Arduino Uno
 Kabel serial.
 PC (personal computer).
2.
Perangkat Lunak
 Operating system pada PC seperti windows
 MatLab
 Arduino
3.
Setting Peralatan
Adapun setting peralatan yang digunakan dapat dilihat pada gambar 3-2
dibawah ini :

Gambar 3-21 Setting peralatan yang digunakan

25

3.3

Rencana Jadwal Penelitian

Rencana jadwal kegiatan penelitian dapat dilihat pada tabel 1 dibawah ini
Tabel 1 Rencana jadwal kegiatan
N
O

Jadwal Kegiatan

1

Penyusanan Proposal

2

Studi litelatur

3
4
5

OCT NOV DES

JAN

2013 2013 2013 2014 2013

Pembuatan aplikasi dan
perancangan hardware
Pengujian dan analisa
Penulisan laporan skripsi dan
revisi

6

Persiapan seminar skripsi

7

Perbaikin seminar skripsi

8

Ujian akhir

FEB MAR

Catatan : 1. Warna biru pada tabel : waktu kegiatan (dalam bulan)

26

2013

DAFTAR PUSTAKA
Bolton, W. 2004. Instrumentation and Control Sytems. Elseiver Ltd. The
boulevard, Langford lane kdilington, OX5 16 B England. Diterjemahkan
oleh Soni Astranto. Penerbit Erlangga. Jakarta.
Asnil dan Husnaini, I. (2010). Sistem Kontrol Optimal Pada Kontrol Posisi Motor
DC. Jurnal Teknik Energi. 6 (1):1-11.
Kadaffi, M. (2011). Penerapan Simulink Untuk Simulasi . Modul . Fakultas
Teknik Industri Universitas Mercu Buana.
Pakpahan, Wahyu. P & Dermawan , Dwi. Y (2011). Pemodelan Dinamis
Pengaturan Posisi Motor DC Berbeban Menggunakan Pid Fuzzy.
Project Work. Jurusan Teknik Kelistrikan Kapal. Program Studi
Teknik Otomasi. Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya .Institut
Teknologi Sepuluh Nopember.
rd

Phillips, L. Charles, 1995, Digital control System, 3

Edition,

Prentice

Hall International. Inc.
The

MathWorks,

Inc.

(2013).

Arduino

Support

from

Simulink.

http://www.mathworks.com/hardware-support/arduino-simulink.html. (Di
akses pada 28 Oktober 2013).
The

MathWorks, Inc. (2013). Matlab & Simulink Installation Guide.

Djuandi,

Feri.

(2011).

Pengenalan

Arduino.

http://www.tobuku.com/docs/Arduino-Pengenalan.pdf. (Di akses pada 4
November 2013).

27