BAB III PERANCANGAN Arsitektur Perancangan. Secara keseluruhan, perancangan Autonomous Quadcopter yang dibuat memiliki
|
|
- Harjanti Susanto
- 7 tahun lalu
- Tontonan:
Transkripsi
1 BAB III PERANCANGAN 3.1. Arsitektur Perancangan Secara keseluruhan, perancangan Autonomous Quadcopter yang dibuat memiliki beberapa layer seperti yang divisualisasikan pada Gambar 3.1. High Layer Application Mid Layer Control High level command protocol Flight algorithm Low Layer Control PID Flight Controller Electronic Speed Controller AHRS & Altitude sensor Tahapan kerja Physical Layer BLDC motor Propeller Frame Gambar 3.1. Layered Design Pembagian sistem menjadi beberapa layer ini bertujuan untuk membuat tahapan kerja menjadi jelas, sistematis dan terstruktur. Setiap layer harus didahului implementasi layer bawahnya yang telah teruji. Sehingga, perancangan pesawat, implementasi dan pengujian 48
2 49 dilakukan bertahap mulai dari layer paling bawah yaitu physical layer kemudian dilanjutkan ke low layer control, mid layer control dan implementasi high level application. Physical layer terdiri atas BLDC (brushless DC) motor, baling-baling (propeller) dan kerangka pesawat (frame). Pada bagian perancangan mekanik akan dijelaskan lebih lanjut tentang perancangan layer ini. Kendali aras rendah atau low layer control adalah lapisan yang mengatur gerak dari pesawat yang berhubungan langsung dengan physical layer. Sebagai masukan umpan balik dari kontrol PID, digunakan data dari AHRS (Attitude Heading Reference System) dan keluaran kontrol diteruskan ke electronic speed controller (ESC) yang merupakan pengendali putaran dari motor BLDC pada physical layer. Untuk berhubungan dengan layer di atasnya, low layer control menerima set sudut dan ketinggian dari mid layer control. Mid layer control berfungsi sebagai penerjemah perintah tingkat tinggi (high level command) dari aplikasi aras tinggi (high layer aplication) ke dalam set sudut dan ketinggian yang kemudian diteruskan ke low layer control. Dalam mid layer control ini terdapat beberapa algoritma gerak pesawat, seperti algoritma tinggal landas (take off), mendarat (landing), melayang (hovering) dan beberapa algoritma penunjang. Mid layer control juga berfungsi sebagai penyedia informasi bagi high layer application mengenai keadaan pesawat, seperti: ketinggian, kondisi battrey, serta status kerja mid layer control dan low layer control. Untuk berkomunikasi dengan high layer application, akan dibuat protokol komunikasi yang dirancang agar high layer application dapat dengan mudah memberi perintah dan menerima respon dari kontrol pesawat. High layer application atau aplikasi aras tinggi merupakan layer yang menentukan kegunaan atau aplikasi dari Quadcopter. Contohnya seperti aplikasi pengintaian, aerial
3 50 photography dan lain sebagainya. Pada skripsi ini dirancang aplikasi aras tinggi untuk menguji kontrol aras rendah dan aras tengah dari pesawat Perancangan Mekanik (Physical Layer) Physical layer merupakan layer fisik dari Quadcopter. Bagian ini terdiri dari sistem mekanik pesawat yaitu kerangka, motor dan baling-baling Kerangka Pesawat (Frame) Quadcopter yang dirancang pada skripsi ini memiliki bentuk kerangka yang sederhana dengan penempatan empat rotor yang memiliki jarak yang sama terhadap pusat massa pesawat (Gambar 3.2). Gambar 3.2. Kerangka Quadcopter
4 51 Sebagian besar, bahan yang digunakan untuk kerangka pesawat adalah aluminium, karena ringan (massa jenis: 2.70 g cm 3 ) dan mudah didapat. Penulis mengalami kesulitan untuk mendapatkan bahan kerangka lain yang lebih ringan dan kuat seperti karbon fiber. Tuntutan dari kerangka yang dibuat adalah ringan dan kuat. Ringan, agar daya yang dibutuhkan untuk menerbangkan pesawat tidak terlalu besar, sehingga mampu mengangkat payload yang lebih berat. Kuat, agar bentuk fisik dari kerangka tidak berubah saat terbang dan jika pesawat kandas (crash), tidak mengubah bentuk kerangka. Mengingat banyaknya percobaan terbang yang dilakukan dengan kemungkinan kandas yang cukup besar, kerangka harus dibuat sesederhana mungkin untuk menghemat waktu pembuatan. Hal yang harus diperhatikan pada kerangka Quadcopter adalah posisi keempat rotor yang harus selalu datar dan sebidang. Karena jika tidak datar akan timbul proyeksi gaya sesuai dengan kemiringan dari rotor terhadap rata-rata air, sehingga menyebabkan pesawat akan bergerak perlahan meskipun controller sudah mengendalikan pesawat untuk hovering. Ada dua bagian dari kerangka yang menentukan kedataran dari masing-masing rotor, yaitu mekanik yang menghubungkan rotor dengan kerangka dan mekanik yang menghubungkan keempat lengan rotor. Mekanik yang menghubungkan keempat lengan rotor tidak dibuat sangat kuat (agar tidak terdeformasi), tetapi fleksibel. Dalam beberapa uji terbang, pesawat beberapa kali mengalami crash dan menyebabkan bagian yang menghubungkan keempat lengan rotor ini berubah bentuk dan pada akhirnya membuat keempat rotor tidak datar. Sehingga ditambahkan PCB (Printed Circuit Board) fiber pada bagian ini agar kerangka lebih elastis saat crash, tetapi masih tetap kuat dan datar saat terbang. Untuk melindung baling-baling jika terjadi crash, masing-masing lengan rotor diperpanjang. Memang, di satu sisi penambahan panjang lengan ini menambah berat pesawat,
5 52 namun kerugian ini tidak seberapa dibandingkan dengan keuntungan proteksi yang didapatkan. Kemungkinan terburuk bagi baling-baling pesawat saat crash adalah saat pesawat jatuh terbalik. Kemungkinan ini harus dihindari dengan membuat kendali gerak pesawat yang prima dan meminimalisir kemungkinan error yang menyebabkan crash Motor dan Baling-Baling Sebagai pemutar baling-baling digunakan motor BLDC karena lebih effisien daya dan tidak membutuhkan perawatan jika dibandingkan dengan motor DC konvensional dengan sikat. Dengan BLDC, baling-baling dapat dipasang langsung ke motor tanpa gir reduksi sehingga getaran dapat diminimalisir. BLDC yang digunakan dengan ukuran 1000 kv (1000 RPM/V). Idealnya, dengan sumber tegangan 11.1 V didapatkan kecepatan maksimum RPM. Sebagai pengendali kecepatan untuk motor ini digunakan ESC 30A berdasarkan rekomendasi produsen motor tersebut. ESC yang digunakan memilki antarmuka PWM dengan periode 2 ms (0.7ms < t on <1.9ms). Baling-baling (Gambar 3.3) yang digunakan berbahan plastik dua bilah dengan berat ±7 gram dan ukuran 10x4.5 (diameter 10 inch, pitch 4.5 inch). Pemilihan baling-baling ini merujuk pada rekomendasi produsen BLDC yang digunakan.
6 53 Gambar 3.3. Baling-baling 10x Perancangan Elektronik Secara keseluruhan sistem elektronik Quadcopter yang dibuat terlihat pada Gambar 3.4. Bluetooth Module 3.3V high level command and response via UART ESC IMU accelerometer gyroscope magnetometer I2C BUS Microcontroler Electronic Speed Controller Electronic Speed Controller Electronic Speed Controller M 1 M 2 M 3 4 x BLDC Ultrasonic Range Sensor 11.1V Electronic Speed Controller M 4 voltage regulator and battrey level sensing 11.1 Volt Lithium Polymer Battery Gambar 3.4. Sistem Elektronik Quadcopter
7 54 Pada bagian selanjutnya akan dijelaskan masing-masing bagian dari rangkaian elektronik pesawat Rangkaian IMU (Inertial Measurement Unit) IMU merupakan sensor-sensor yang merupakan sumber informasi utama dari AHRS. Sensor-sensor tersebut terdiri dari akselerometer, giroskop dan magnetometer. Masing-masing sensor terhubung dalam jalur bus dengan protokol asinkron serial 2 kawat I2C[14] (Inter- Integrated Circuits). Sebagai sensor akselerometer digunakan LIS3LV02DL[5] produksi ST Microelectronics. Tabel 3.1 menunjukkan spesifikasi penting yang perlu diperhatikan dari sensor LIS3LV02DL. Tabel 3.1. Spesifikasi LIS3LV02DL Tegangan kerja Spesifikasi Nilai Volt Jumlah sumbu pengukuran 3 Jangkauan Pengukuran Sensitivitas (FS=0, 12bit) ±2.0 g (FS=0), ±6.0 g (FS=1) 1024 LSB/g Alasan memilih sensor LIS3LV02DL adalah karena jangkauan pengukurannya (± 2g) yang cocok jika digunakan untuk mengukur arah percepatan statis gravitasi (1g). Keputusan ini berdasarkan asumsi bahwa pesawat tidak bergerak dengan percepatan dinamis melebihi 2x9.8ms -2 dengan frekuensi yang terlalu banyak, karena LIS3LV02DL akan mengalami
8 55 saturasi dan pengukuran percepatan menjadi tidak valid. Resolusi yang tinggi (12bit) memungkinkan untuk mendapatkan hasil pengukuran dengan resolusi tinggi. Untuk sensor giroskop digunakan ITG3205[4] produksi Invensense. Tabel 3.2 menunjukkan beberapa spesifikasi penting dari sensor ini. Tabel 3.2. Spesifikasi ITG3205 Tegangan kerja Spesifikasi Nilai Volt Jumlah sumbu pengukuran 3 Jangkauan Pengukuran Resolusi data keluaran Sensitivitas (FS_SEL=3) ±2000 /s 16bit LSB/( /s) Sensor ITG3205 (Gambar 3.5) memiliki sensitivitas yang cukup tinggi untuk mendeteksi perubahan sudut ( LSB/( /s)). Sensor ini digunakan pada Wii MotionPlus sebagai ekstensi joystick Nintendo Wii [10] untuk mendeteksi gerak dan orientasi. Gambar 3.5. ITG3205 pada Wii MotionPlus
9 56 Penulis mengambil sensor ITG3205 dari Wii MotionPlus karena masalah ketersediaan barang dan harga, mengingat sensor giroskop belum banyak dijual di Indonesia dalam bentuk chip. Wii MotionPlus memiliki host controller yang mengolah data giroskop, mengenkripsinya dan mengirimkan ke joystick. Untuk membuat akses ke sensor ini menjadi praktis dan memperkecil latency, jalur I2C yang menghubungkan host controller dan ITG3205 diputus dan langsung dihubungkan ke rangkaian mikrokontroler utama. Untuk magnetometer digunakan CMPS10 (Gambar 3.6), yang merupakan kompas digital terkompensasi kemiringan (tilt compensated digital compass). CMPS10 dapat mengukur medan magnet bumi yang diolah untuk menjadi referensi arah utara. Sensor ini memiliki ketelitian 0.1 dalam mendeteksi arah utara kutub bumi. Gambar 3.6. Pinout CMPS10[1] Sensor LIS3LV02DL, ITG3205 dan CMPS10 dapat diakses dengan protokol komunikasi I2C. Ketiga sensor ini dihubungkan dalam satu bus seperti pada Gambar 3.7.
10 57 Gambar 3.7. Bus I2C Sensor LIS3LV02DL, ITG3205 dan CMPS Altitude Sensing Untuk mengukur ketinggian Quadcopter dari permukaan tanah digunakan sensor ultrasonik yang diarahkan tegak lurus ke tanah. Sensor yang digunakan adalah SRF04 (Gambar 3.8)[7]. Gambar 3.8. Pinout SRF04[17]
11 58 Jarak diukur berdasarkan flight time dari ultrasonik yang dipancarkan dan diterima kembali. Dibutuhkan dua pin untuk mengoperasikan sensor ini yaitu pin trigger sebagai input dari sensor untuk memulai mengirimkan pulse ultrasonik dan pin echo yang akan mengeluarkan pulsa saat ada sinyal pantul ultrasonik yang diterima sensor Bluetooth Module BC A19 Sarana komunikasi sangat penting, terutama dalam proses debugging. Karena pada Skripsi ini bekerja dengan wahana terbang, maka mutlak dibutuhkan piranti nirkabel untuk komunikasi. Komunikasi dengan bluetooth dipilih sebagai sarana komunikasi nirkabel pada Skripsi ini dengan alasan penghematan biaya. Bluetooth dapat digunakan sebagai sarana debugging dan sarana komunikasi dengan smart phone yang digunakan untuk mengiplementasikan high layer application. Keterbatasan dari bluetooth adalah masalah jarak jangkauan yang terbatas, sehingga pada proses wireless debugging dengan bluetooth harus dilakukan di dalam ruangan atau daerah yang masih terjangkau oleh bluetooth. [3] Modul bluetooth yang digunakan adalah BC A19 (Gambar 3.9) produksi CSR[8]. Spesifikasi dari bluetooth module ini dapat dilihat pada Tabel 3.3. Gambar 3.9. Bluetooth module BC A19
12 59 Tabel 3.3. Spesifikasi BC A19[2] Spesifikasi Tegangan kerja Frekuensi operasi Bluetooth power class Antarmuka Nilai 3.3 Volt 2.4GHz-2.48GHz Class2 UART Modul bluetooth BC A19 memiliki antarmuka UART yang memungkinkan menjadi penghubung mikrokontroler dengan komputer atau smart phone dengan fasilitas bluetooth yang mendukung SPP (Serial Port Profile) Rangkaian Mikrokontroler Mikrokontroler digunakan sebagai pengendali utama dari Quadcopter. Implementasi low layer control dan mid layer control dilakukan pada program yang ditanamkan pada mikrokontroler ini. Tuntutan dari mikrokontroler sebagai pengendali utama pada Quadcopter adalah kecepatan eksekusi program, ukuran RAM (Random Access Memory) dan ROM (Read Only Memory) yang memadai untuk menjalankan program. Pada implementasi algoritma DCM- IMU banyak menggunakan operasi matrik dan floating point, sehingga kebutuhan akan memori dan kecepatan eksekusi harus diperhatikan. Tipe mikrokontroler yang dipakai pada Skripsi ini adalah LPC1114 produksi NXP. LPC1114 berarsitektur ARM (Advanced RISC Machine) 32bit keluarga Cortex M0. Fitur dari mikrokontroler terdapat pada Tabel 3.4.
13 60 Tabel 3.4. Spesifikasi LPC1114[6] Spesifikasi Arsitektur RAM Flash Memory Speed Protokol komunikasi IO Timer Nilai 32 bit ARM Cortex M0 8KB 32KB 50 MHz UART,RS485,I2C,SSP0, SSP1,CAN 42 pin Systick 24bit,2x16bit,2x32bit Agar memudahkan dalam implementasi rangkaian dan mengakomodasi perubahan rangkaian dalam pengujian, rangkaian mikrokontroler ini dibuat dalam bentuk stamp seperti pada Gambar Gambar LPC1114 Stamp
14 61 LPC1114 LQP48 Gambar Skematik Mikrokontroler LPC1114 Pada Gambar 3.11 ditunjukan pin assignment untuk mikrokontroler LPC1114. Ada beberapa port yang digunakan untuk interkoneksi dengan sub-modul seperti IMU, 4 buah ESC, bluetooth module dan ISP (In System Programming). Port IMU merupakan jalur I2C yang dapat di-expand dengan piranti lain seperti Serial-EEPROM yang digunakan untuk menyimpan parameter pengaturan. Port ESC terhubung ke rangkaian 4 buah ESC dan dialokasikan 1 pin ADC (Analog to Digital Converter) untuk mengukur tegangan battery. LPC1114 memiliki fitur In System Programming dengan UART. Karena mikrokontroler ini hanya memiliki satu port UART dan bluetooth module juga menggunakan UART sebagai antarmuka-nya, maka port serial ISP dan bluetooth module digabung. Pin RX pada ISP dan bluetooth module dapat langsung digabung. Untuk TX, karena pin ini
15 62 merupakan pin output, untuk menghindari hubungan singkat digunakan dioda dan resistor pull-up Rangkaian ESC dan BLDC Untuk menggerakan baling-baling digunakan BLDC yang dikendalikan komutasinya oleh ESC. Karena Quadcopter memiliki empat buah BLDC, sehingga dibutuhkan empat buah ESC untuk mengendalikan masing-masing motor. Antarmuka ESC dengan mikrokontroler menggunakan PWM, sehingga dibutuhkan empat pin PWM untuk semua ESC. BLDC BLDC BLDC BLDC A B C A B C A B C A B C ESC ESC ESC ESC PWM 5V/2A + - PWM 5V/2A + - PWM 5V/2A + - PWM 5V/2A battery Gambar Konfigurasi ESC dan BLDC Setiap ESC memiliki regulator tegangan 5V 2A. Regulator ini merupakan regulator linier yang terdiri dari dua buah LM7805 yang diparalel. Keluaran dari regulator pada ESC ini dimanfaatkan untuk mencatu rangkaian elektronik lainnya.
16 63 Untuk mengukur tegangan battery, digunakan resistor sebagai pembagi tegangan dan kapasitor sebagai filter. Pengukuran tegangan ini sangat penting agar battery tidak over discharge yang menyebabkan umur battery LiPo semakin pendek. Quadcopter memiliki dua buah motor yang berputar searah jarum jam dan dua buah motor yang berputar berlawanan dengan arah jarum jam. Untuk mendapatkan konfigurasi arah putar yang berbeda, BLDC hampir mirip dengan motor DC konvensional yaitu mengatur polaritas-nya. BLDC dapat diatur arah putarnya dengan menukar urutan tiga kabel yang dimilikinya, dengan menukar urutan kabel sama saja dengan mengatur urutan komutasinya Perancangan dan Realisasi Low Layer Control Low layer control merupakan layer yang mengatur fungsi-fungsi low level dari Quadcopter seperti akuisisi data sensor-sensor, algoritma sensor fusion pada AHRS dan pengendalian aktuator dengan kendali PID. Layer ini diimplementasikan pada mikrokontroler LPC Akuisisi Sensor Proses akuisisi sensor adalah proses yang dilakukan oleh mikrokontroler untuk mendapatkan data sensor yang digunakan sebagai input bagi sistem. Tuntutan dari proses akuisisi ini adalah meminimalisir latency yang terjadi saat mikrokontroler melakukan transfer data dengan sensor-sensor yang digunakan. Ketiga sensor (akselerometer, giroskop dan magnetometer) yang digunakan sebagai masukan untuk AHRS menggunakan protokol I2C dan terkoneksi dalam satu bus. Sehingga mikrokontroler tidak bisa melakukan transfer data dalam waktu yang bersamaan. Pada Tabel
17 ditunjukkan hardware address dan register-register hasil pengukuran dari masing-masing sensor. Tabel 3.5. Hardware Address dan Register IMU[1; 4; 5] Slave Hadware Address Register Pengukuran LIS3LV02DL 0x3A X Y Z 0xA8 0xA9 0xAA 0xAB 0xAC 0xAD ITG3205 0xD0 X Y Z 0xD0 0xD1 0xD2 0xD3 0xD5 0xD6 CMPS10 0xC0 Heading 0x02 0x03 Akuisisi sensor dapat dilakukan dengan cara konvensional yaitu polling (Gambar 3.13). Teknik ini kurang efektif karena terlalu banyak proses menunggu selesainya transfer data dari masing-masing sensor. LPC1114 mempunyai kendali perangkat keras untuk I2C dan dapat membangkitkan interupsi pada setiap event yang terjadi. Fitur ini dapat dimanfaatkan untuk mengurangi waktu tunggu yang terjadi (Gambar 3.13). Selama proses transfer berlangsung oleh kendali perangkat keras I2C di dalam mikrokontroler, proses lainnya dapat berjalan dan tidak ada waktu yang dihabiskan untuk menunggu proses transfer.
18 65 a. Polling b. Interrupt driven hardware I2C proses utama Proses transfer Proses lain Proses awal akuisisi Gambar Perbandingan akuisisi polling dan interrupt driven Sesuai dengan spesifikasi protokol komunikasi I2C [14], setiap sensor memilki hardware address sebagai identitas setiap sensor. Masing-masing sensor juga mempunyai fitur burst baik pada saat membaca maupun menulis. Dengan burst read memungkinkan untuk membaca hasil pengukuran sensor secara berurutan mulai dari alamat register pertama data pengukuran sensor tersebut Implementasi Algoritma DCM-IMU untuk AHRS Algoritma DCM-IMU yang digunakan sebagai AHRS, diimplementasikan ke dalam program mikrokontroler. Langkah-langkah pada algoritma ini dibagi menjadi beberapa fungsi sebagai implementasi persamaan-persamaan pada teori DCM-IMU. Fungsi-fungsi tersebut adalah sebagai berikut:
19 66 1. sensor_update(), merupakan fungsi untuk memperbarui data sensor giroskop, akselerometer dan magnetometer. Karena proses akuisisi data sensor adalah interrupt driven, untuk mengatasi kesalahan karena penggunaan variabel secara bersamaan, hasil dari akuisisi ini disimpan dalam dalam sebuah buffer dan disediakan flag yang menandakan bahwa buffer sudah terbarui. Kemudian dalam fungsi sensor_update(), jalannya program utama menunggu flag dari interupsi dan menyalin nilai sensor tersebut ke variabel lain untuk diproses ke langkah selanjutnya. 2. DCM_update(), fungsi ini mengimplementasikan persamaan 2.50, yaitu pembaruan matrik rotasi sebagai representasi arah hadap dengan data dari giroskop. Karena pada persamaan 2.50 melibatkan dt yang merupakan waktu cuplik dari akuisisi sensor, maka untuk menghitung lamanya waktu cuplik ini digunakan timer. Pada fungsi ini, pembaruan matrik rotasi dilakukan dengan data dari giroskop dan kompensasi drift yang dihitung pada proses DCM_drift_detection() sebelumnya. 3. DCM_normalize(), fungsi ini merupakan implementasi dari persamaan 2.52, 2.53, 2.54, 2.55, 2.56, 2.57, 2.58 yang bertujuan untuk menjaga orthogonalitas matrik rotasi yang terbentuk. 4. DCM_drift_detection(), merupakan fungsi untuk mendeteksi error akibat drift dari giroskop yang nantinya diumpankan ke fungsi DCM_update(). Error yang terbentuk merupakan matrik 3x1 dan dikalikan kp sebagai parameter kontrol proporsional sebelum diumpankan ke fungsi DCM_update(). Pada proses ini dideteksi pula apakah magnitude dari sensor akselerometer melebihi 1g. Jika melebihi 1g yang artinya ada percepatan dinamis, proses kompensasi tidak
20 67 dilakukan (correction =[0 0 0]), karena akselerometer tidak valid lagi untuk mengukur arah percepatan gravitasi akibat adanya percepatan dinamis dari luar. 5. DCM_to_Euler(), merupakan implementasi persamaan 2.68, 2.69 dan 2.70 untuk mendapatkan tiga sudut Euler (roll, pitch, yaw). Tiga sudut ini merupakan sumber masukan utama kontrol PID Quadcopter Kontrol Gerak Quadcopter Gambar 3.14 menunjukkan kontrol gerak dari Quadcopter yang dibuat pada skripsi ini. high layer application Response high level command mid layer control ω hover ψ set φ set θ set h set ω 1 F 1 PID Controller Δ ω (ψ,θ,φ) Δ ω alt Mixer ω 2 ω 3 ω 4 Rotor F 2 F 3 F 4 Quadcopter Dynamics h AHRS Altitude Refererence (Ultrasonic) low layer control Gambar Blok Diagram Kontrol Gerak Quadcopter
21 68 Kontrol gerak Quadcopter yang dibuat merupakan kontrol PID dengan masukan set sudut (roll, pitch, yaw) dan set ketinggian dari mid layer control. Keluaran dari kontrol PID kemudian diolah pada proses mixing untuk menghasilkan empat keluaran kecepatan rotor. Kontrol PID low layer control terdiri atas empat kontrol PID, yaitu kontrol sudut roll, kontrol sudut pitch, kontrol sudut yaw dan kontrol ketinggian. Keluaran dari masing-masing kontrol PID merupakan kompensasi dari masing-masing besaran (roll, pitch, yaw dan ketinggian) berdasarkan set value dari mid layer control dan nilai aktual dari AHRS dan altitude reference. Setiap kontrol memenuhi persamaan sebagai berikut: ealt h hset d( ealt) alt kpaltealt kdalt kialt ealt dt dt e set d ( e ) kp e kd ki e dt dt e set d ( e ) kp e kd ki e dt dt e set d ( e ) kp e kd ki e dt dt (3.1) (3.2) (3.3) (3.4) Pada implementasinya dalam program mikrokontroler, kontrol PID yang dibuat dibuat langkah-langkah program sebagai berikut: 1. Hitung error yang terjadi: error=set_value-actual_value 2. Hitung selisih error dari nilai error sebelumnya: d_error=errorlast_error;last_error=error; 3. Hitung nilai keluaran proporsional: P = kp * error;
22 69 4. Hitung nilai keluaran integral: I=constraint(I + (ki * error), max_i); 5. Hitung nilai keluaran derivatif: D=kd * d_error; 6. Jumlahkan nilai proporsional, integral dan derivatif sebagai keluaran PID: output=p+i+d; Fungsi constraint() pada langkah 4 merupakan fungsi untuk membatasi nilai keluaran kontrol integral untuk menghindari nilai integral yang berlebihan. Pembatasan ini sangat efektif terutama saat Quadcopter melakukan lepas landas di permukaan yang kurang datar. Pada saat awal kontrol bekerja di permukaan yang tidak datar, nilai I akan terakumulasi dan memungkinkan nilainya melebihi batas. Setelah nilai-nilai kompensasi didapatkan (Δω φ, Δω θ, Δω ψ dan Δω alt ) proses selanjutnya adalah memadukan keempat keluaran kontrol untuk mendapatkan empat kecepatan motor. M 4 F p4 F p1 ω 4 ψ Z b Y b ω 1 M 1 F p3 θ φ X b F p2 F g ω 2 M 3 ω 3 M 2 Gambar Gaya Dorong, Yawing Moment, dan Sudut Quadcopter
23 70 Pada Gambar 3.15, ω 1, ω 2, ω 3, dan ω 4 adalah kecepatan putar masing-masing rotor. Setiap rotor menghasilkan gaya dorong yang berbanding lurus dengan kuadrat kecepatan sudut rotor (persamaan 2.1). Berdasarkan persamaan 2.5, setiap rotor menghasilkan yawing moment pada sumbu Z b (sudut yaw). Jika F p4 lebih besar dari F p2, maka Quadcopter akan berotasi terhadap sumbu Y b atau sudut pitch(θ) positif. Begitu juga pada sudut roll(φ), jika F p1 lebih besar dari F p3, Quadcopter akan berotasi ke sudut roll positif. Yawing moment positif pada sudut yaw(ψ) dihasilkan oleh rotor-1 dan rotor-3, sedangkan rotor-2 dan rotor-4 menghasilkan yawing moment negatif. Dengan mekanisme tersebut, keluaran kompensasi kontrol PID untuk sudut roll, pitch dan yaw dipadukan untuk mengendalikan kecepatan empat rotor: 1 hover alt 2 hover alt 3 hover alt 4 hover alt ω hover merupakan kecepatan minimum dari rotor untuk menghasilkan gaya dorong sebesar seperempat berat Quadcopter. Jika tidak ada kompensasi dan hanya ω hover saja yang bekerja pada masing-masing rotor, Quadcopter dalam kondisi siap terbang. Low layer control direalisasikan dalam bentuk loop dalam program sesuai dengan diagram alir pada Gambar 3.16.
24 71 start Inisialisasi peripheral dan sensor Jalankan task untuk mid layer control. Kalkulasi roll,pitch dan yaw dengan algoritma DCM-IMU akuisisi data ketinggian Kalkulasi kontrol PID untuk gerak Quadcopter Mixing Update kecepatan rotor Gambar Diagram alir low layer control Low layer control dan mid layer control diimplementasikan dalam satu mikrokontroler LPC1114. Pada low layer control, periode siklus looping program dibuat kurang dari 2 ms, sesuai dengan periode PWM dari ESC sehingga perubahan kecepatan yang diberikan kontrol PID dapat langsung di-update oleh ESC.
25 Perancangan Mid Layer Control Mid layer control terdiri dari dua bagian penting, yaitu algoritma autonomous yang bekerja bersama-sama dengan low layer control dan high level command protocol sebagai protokol komunikasi paket data antara high layer application dengan mid layer control Algoritma Autonomous Algoritma autonomous Quadcopter diimplementasikan dengan mesin kondisi terbatas (FSM, finite state machine) seperti pada Gambar START idle take_off() take off take_off: done landing: done alt_set: done altitude corection landing landing() set_direction(x) Altitude & attitude hold altitude_set(x) navigate: done or stop() yaw correction yaw_set: done move(x,y,dt) navigate Gambar Diagram Finite State Machine dari Mid Layer Control FSM yang dibuat terdiri dari beberapa kondisi (state), yaitu: idle, take off, attitude & altitude hold, altitude correction, yaw corection dan navigate. Kondisi-kondisi ini dapat beralih ke kondisi-kondisi tertentu yang terbatas jika ada pemicu (trigger) yang sesuai. Ada
26 73 dua jenis trigger yang berlaku, yaitu perintah dari high layer application dan trigger internal seperti terpenuhinya kondisi dari sebuah state. Penjelasan dari setiap state tersebut adalah sebagai berikut: 1. Idle Merupakan kondisi awal dari pesawat. Semua rotor dalam kondisi berhenti, tetapi proses low layer seperti akuisisi sensor dan algoritma DCM-IMU masih berjalan. 2. Take off Proses take off atau lepas landas dilakukan setelah ada perintah dari high layer application untuk lepas landas dari kondisi idle. Sudut set untuk roll dan pitch diberi nilai 0, yang artinya low layer control harus mempertahankan Quadcopter pada posisi seimbang mendatar. Saat proses ini dipicu, sudut yaw disimpan dan dijadikan sudut set, sehingga tidak ada koreksi pada sudut yaw yang mengganggu kontrol keseimbangan Quadcopter, terutama komponen proporsional pada kontrol PID low layer control. State ini akan memicu state attitude & altitude hold jika ketinggian pesawat menyentuh nilai default yaitu 1 meter. 3. Attitude & altitude hold State attitude & altitude hold atau hovering merupakan kondisi di mana Quadcopter mempertahankan keseimbangan, sudut yaw dan ketinggian. Sudut set untuk yaw diambil dari sudut yaw aktual pertama kali saat state ini dipicu. State ini merupakan state idle dari Quadcopter saat berada di udara. Dari state ini dapat dipicu oleh perintah high layer application untuk berpindah ke state altitude correction, yaw correction atau navigate.
27 74 4. Altitude correction State altitude correction dipicu dari state attitude & altitude hold setelah ada perintah dari high layer application untuk menyesuaikan ketinggian pesawat. Pada kondisi ini, set ketinggian disesuaikan secara bertahap sesuai dengan perintah yang dikirimkan oleh high layer application. Setelah set ketinggian dianggap sudah terpenuhi (magnitude error ketinggian kurang dari 10 cm selama 3 detik atau 1500 siklus kontrol), state ini memicu kembali state attitude & altitude hold. 5. Yaw correction State yaw correction dipicu dari state attitude & altitude hold setelah ada perintah dari high layer application untuk menyesuaikan arah hadap Quadcopter. Besarnya sudut yaw perintah diteruskan ke set sudut yaw pada kontrol PID. State yaw correction akan memicu state attitude & altitude hold jika sudut yaw yang diperintahkan dianggap sudah terpenuhi (magnitude error sudut yaw kurang dari 5 derajat selama 3 detik atau 1500 siklus kontrol). 6. Navigate State navigate adalah kondisi di mana Quadcopter bergerak sesuai dengan perintah dari high layer application. Pergerakan Quadcopter dilakukan dengan mengatur set sudut pitch dan roll pada kontrol PID. Pada saat state ini dipicu, parameter perintah arah gerak (x dan y) dari high layer application diubah menjadi set sudut untuk roll dan pitch yang dibatasi sampai ± 20 agar pergerakan dari Quadcopter tidak terlalu ekstrim. State ini akan memicu state attitude & altitude hold dengan dua kemungkinan trigger, yaitu saat parameter perintah dt yang merupakan perintah lamanya
28 75 Quadcopter bergerak sudah berakhir, dan saat high layer application memerintahkan untuk berhenti dengan perintah stop() High Level Command Protocol Untuk menghubungkan mid layer control dan high layer application digunakan komunikasi UART dengan bluetooth. Pada skripsi ini dirancang format paket data yang digunakan untuk bertukar data antar kedua layer tersebut. LPC1114 memilki FIFO (First In First Out) buffer sebesar 16 byte baik untuk mengirim maupun untuk menerima [6]. Dengan FIFO buffer ini memungkinkan untuk mengirim ataupun menerima data tanpa harus menunggu proses selesai, tetapi dengan catatan FIFO buffer tidak penuh. Perancangan paket data dibuat dengan meminimalisir latency pada saat mikrokontroler mengirim paket data. Satu paket data dibuat dengan ukuran kurang dari 16 byte (total 15 byte), sehingga pada sekali transfer, program tidak akan menunggu sampai transfer selesai karena ada FIFO buffer untuk pengiriman. Komunikasi dirancang dengan sistem master-slave dengan high layer application sebagai master dan mid layer control sebagai slave. Format paket data dibagi menjadi dua, yaitu perintah (command) dan balasan (response). Command (Tabel 6) merupakan paket data dari high layer application dan response (Tabel 7) merupakan paket data dari mid layer control. Master menginisiatif komunikasi dengan mengirimkan command, selanjutnya slave membalasnya dengan response. Setiap command memiliki command id, dan parameter perintah dalam payload. Setiap command akan dibalas dengan response id yang sama dengan command id dari command yang diterima oleh low layer control. 12 byte data pada payload
29 76 dari command dan response direpresentasikan dengan huruf ASCII 0 9. Pada Tabel 8 diperlihatkan keseluruhan perintah tingkat tinggi yang dapat digunakan oleh high layer application. Tabel 3.6. Format Paket Data Command Header ( C ) Command ID Payload Checksum 1 byte 1 byte 12 byte 1 byte Tabel 3.7. Format Paket Data Response Header ( R ) Response ID Payload Checksum 1 byte 1 byte 12 byte 1 byte Tabel 3.8. High level Command Set Command ID Command Payload Response Payload get_state S state[3] batt[3] get_yaw Y yaw[3] get_altitude H altitude[4] take_off T status[1] landing L status[1] altitude_set A A[4] status[1] move M X[3] Y[3] Z[3] dt[3] status[1] set_direction D D[3] status[1] stop X status[1]
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS Pada skripsi ini dilakukan beberapa pengujian dan percobaan untuk mendapatkan hasil rancang bangun Quadcopter yang stabil dan mampu bergerak mandiri (autonomous). Pengujian
Lebih terperinciBAB 2 LANDASAN TEORI
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Mikrokontroller AVR Mikrokontroller adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan serta keluaran serta dapat di read dan write dengan cara khusus. Mikrokontroller
Lebih terperinciBAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian alat serta analisis dari hasil pengujian. Tujuan dilakukan pengujian adalah mengetahui sejauh mana kinerja hasil perancangan wireless
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN APLIKASI
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN APLIKASI Dalam bab ini akan dibahas mengenai perancangan dan pembuatan aplikasi dengan menggunakan metodologi perancangan prototyping, prinsip kerja rangkaian berdasarkan
Lebih terperinciBAB IV HASIL DAN ANALISA
BAB IV HASIL DAN ANALISA 4.1 Hasil Perancangan Hasil perancangan pada sistem ini terbagi menjadi tiga bagian, yaitu hasil perancangan quadrotor, embedded system dan ground control. 4.1.1 Hasil Perancangan
Lebih terperinciIII. METODE PENELITIAN. Perancangan sistem dilakukan dari bulan Juli sampai Desember 2012, bertempat di
III. METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian Perancangan sistem dilakukan dari bulan Juli sampai Desember 2012, bertempat di Laboratorium Terpadu Teknik Elektro, Jurusan Teknik Elektro, Universitas
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN. 1 Universitas Internasional Batam
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pesawat terbang model UAV (Unmanned Aerial Vehicle) telah berkembang dengan sangat pesat dan menjadi salah satu area penelitian yang diprioritaskan. Beberapa jenis
Lebih terperinciBAB III METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN SISTEM. Metode penelitian yang digunakan adalah studi kepustakaan dan
BAB III MEODE PENELIIAN DAN PERANCANGAN SISEM 3.1 Metode Penelitian Metode penelitian yang digunakan adalah studi kepustakaan dan penelitian laboratorium. Studi kepustakaan dilakukan sebagai penunjang
Lebih terperinciSELF-STABILIZING 2-AXIS MENGGUNAKAN ACCELEROMETER ADXL345 BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega8
SELF-STABILIZING 2-AXIS MENGGUNAKAN ACCELEROMETER ADXL345 BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega8 I Nyoman Benny Rismawan 1, Cok Gede Indra Partha 2, Yoga Divayana 3 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas
Lebih terperinciRancang Bangun Sistem Takeoff Unmanned Aerial Vehicle Quadrotor Berbasis Sensor Jarak Inframerah
JURNAL TEKNIK ITS Vol. 1, No. 1 (Sept. 2012) ISSN: 2301-9271 F-50 Rancang Bangun Sistem Takeoff Unmanned Aerial Vehicle Quadrotor Berbasis Sensor Jarak Inframerah Bardo Wenang, Rudy Dikairono, ST., MT.,
Lebih terperinciBAB II DASAR TEORI Arduino Mega 2560
BAB II DASAR TEORI Pada bab ini akan dijelaskan teori-teori penunjang yang diperlukan dalam merancang dan merealisasikan skripsi ini. Bab ini dimulai dari pengenalan singkat dari komponen elektronik utama
Lebih terperinci2. TINJAUAN PUSTAKA. oleh tiupan angin, perbedaan densitas air laut atau dapat pula disebabkan oleh
3 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Arus Laut dan Metode Pengukurannya Arus merupakan gerakan mengalir suatu massa air yang dapat disebabkan oleh tiupan angin, perbedaan densitas air laut atau dapat pula disebabkan
Lebih terperinciBAB II DASR TEORI 2.1 Komunikasi Data Metode Transmisi
BAB II DASR TEORI 2.1 Komunikasi Data 2.1.1 Metode Transmisi Berdasarkan aliran datanya komunikasi data terbagi menjadi tiga kategori, yaitu: 1. Sistem Simplex. Sistem simplex merupakan salah satu jenis
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN ALAT
BAB III PERANCANGAN ALAT Bab ini akan menjelaskan mengenai perancangan serta realisasi perangkat keras maupun perangkat lunak pada perancangan skripsi ini. Perancangan secara keseluruhan terbagi menjadi
Lebih terperinciBAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS SISTEM. didapat suatu sistem yang dapat mengendalikan mobile robot dengan PID
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS SISTEM Pada bab ini akan dibahas hasil analisa pengujian yang telah dilakukan, pengujian dilakukan dalam beberapa bagian yang disusun dalam urutan dari yang sederhana menuju
Lebih terperinciBAB 3 PERANCANGAN SISTEM. Computer. Parallel Port ICSP. Microcontroller. Motor Driver Encoder. DC Motor. Gambar 3.1: Blok Diagram Perangkat Keras
BAB 3 PERANCANGAN SISTEM 3.1 Blok Diagram Perangkat Keras Sistem perangkat keras yang digunakan dalam penelitian ini ditunjukkan oleh blok diagram berikut: Computer Parallel Port Serial Port ICSP Level
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN DAN REALISASI PERANGKAT KERAS DAN PERANGKAT LUNAK SISTEM. Dari diagram sistem dapat diuraikan metode kerja sistem secara global.
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI PERANGKAT KERAS DAN PERANGKAT LUNAK SISTEM 3.1 Perancangan Perangkat Keras 3.1.1 Blok Diagram Dari diagram sistem dapat diuraikan metode kerja sistem secara global. Gambar
Lebih terperinciBAB III DESKRIPSI DAN PERANCANGAN SISTEM
BAB III DESKRIPSI DAN PERANCANGAN SISTEM 3.1. DESKRIPSI KERJA SISTEM Gambar 3.1. Blok diagram sistem Satelit-satelit GPS akan mengirimkan sinyal-sinyal secara kontinyu setiap detiknya. GPS receiver akan
Lebih terperinciIII. METODE PENELITIAN. Penelitian dan perancangan tugas akhir dilaksanakan mulai Agustus 2015
III. METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian dan perancangan tugas akhir dilaksanakan mulai Agustus 2015 sampai Desember 2015 (jadwal dan aktifitas penelitian terlampir), bertempat di Laboratorium
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN SISTEM
BAB III PERANCANGAN SISTEM Pada bab ini akan dijelaskan mengenai perancangan sistem dari perangkat keras, serta perangkat lunak robot. 3.1. Gambaran Sistem Sistem yang direalisasikan dalam skripsi ini
Lebih terperinciIMPLEMENTASI UNMANNED AERIAL VEHICLE (UAV) EMPAT BALING-BALING (QUADCOPTER) MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER ARDUINO TUGAS AKHIR
IMPLEMENTASI UNMANNED AERIAL VEHICLE (UAV) EMPAT BALING-BALING (QUADCOPTER) MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER ARDUINO TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik
Lebih terperinciBAB 3 PERANCANGAN SISTEM. Bab ini akan membahas tentang perancangan sistem yang digunakan dari alat
BAB 3 PERANCANGAN SISTEM Bab ini akan membahas tentang perancangan sistem yang digunakan dari alat pengukur tinggi bensin pada reservoir SPBU. Dalam membuat suatu sistem harus dilakukan analisa mengenai
Lebih terperinciBAB II DASAR TEORI. 2.1 Kecepatan
BAB II DASAR TEORI Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dipaparkan pada Bab I, tujuan skripsi ini adalah merancang sistem forensik digital pada kendaraan bermotor khususnya disini sepeda motor.
Lebih terperinciBAB II LANDASAN TEORI
BAB II LANDASAN TEORI Dalam merealisasikan suatu alat diperlukan dasar teori untuk menunjang hasil yang optimal. Pada bab ini akan dibahas secara singkat mengenai teori dasar yang digunakan untuk merealisasikan
Lebih terperinciBAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang UAV (Unmanned Aerial Vehicle) atau biasa disebut pesawat tanpa awak saat ini sedang mengalami perkembangan yang sangat pesat di dunia. Penggunaan UAV dikategorikan
Lebih terperinciBAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI. (secara hardware).hasil implementasi akan dievaluasi untuk mengetahui apakah
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI Pelaksanaan dari perancangan telah dibuat dan dijelaskan pada Bab 3, kemudian perancangan tersebut diimplementasi ke dalam bentuk yang nyata (secara hardware).hasil implementasi
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN DESAIN POMPA AIR BRUSHLESS DC. DENGAN MENGGUNAKAN dspic30f2020
BAB III PERANCANGAN DESAIN POMPA AIR BRUSHLESS DC DENGAN MENGGUNAKAN dspic30f2020 3.1. Pendahuluan Pada bab III ini akan dijelaskan mengenai perancangan Pompa Air Brushless DC yang dikendalikan oleh Inverter
Lebih terperinciDT-51 Application Note
DT-51 Application Note AN116 DC Motor Speed Control using PID Oleh: Tim IE, Yosef S. Tobing, dan Welly Purnomo (Institut Teknologi Sepuluh Nopember) Sistem kontrol dengan metode PID (Proportional Integral
Lebih terperinciIII. METODE PENELITIAN. Penelitian dan perancangan tugas akhir ini dilakukan di Laboratorium Terpadu
37 III. METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian dan perancangan tugas akhir ini dilakukan di Laboratorium Terpadu Teknik Elektro Universitas Lampung dan dilaksanakan mulai bulan Maret 2012 sampai
Lebih terperinciBAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM 3. 1. Spesifikasi Sistem Pada tugas akhir ini, penulis membuat sebuah prototype dari kendaraan skuter seimbang. Skuter seimbang tersebut memiliki spesifikasi sebagai
Lebih terperinciSISTEM KENDALI DAN MUATAN QUADCOPTER SEBAGAI SISTEM PENDUKUNG EVAKUASI BENCANA
1022: Ahmad Ashari dkk. TI-59 SISTEM KENDALI DAN MUATAN QUADCOPTER SEBAGAI SISTEM PENDUKUNG EVAKUASI BENCANA Ahmad Ashari, Danang Lelono, Ilona Usuman, Andi Dharmawan, dan Tri Wahyu Supardi Jurusan Ilmu
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN SISTEM
31 BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Diagram Blok Air ditampung pada wadah yang nantinya akan dialirkan dengan menggunakan pompa. Pompa akan menglirkan air melalui saluran penghubung yang dibuat sedemikian
Lebih terperinciBAB III ANALISIS DAN DESAIN SISTEM
BAB III ANALISIS DAN DESAIN SISTEM III.1. Analisis Masalah Dalam perancangan instrumen elektrik drum menggunakan sensor infrared berbasis mikrokontroler ini menggunakan beberapa metode rancang bangun yang
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN Tujuan. Merancang dan merealisasikan pesawat terbang mandiri tanpa awak dengan empat. baling-baling penggerak.
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Tujuan Merancang dan merealisasikan pesawat terbang mandiri tanpa awak dengan empat baling-baling penggerak. 1.2. Latar Belakang Pesawat terbang tanpa awak atau UAV (Unmanned Aerial
Lebih terperinciBAB III ANALISIS DAN DESAIN SISTEM
BAB III ANALISIS DAN DESAIN SISTEM III.1. Analisis Masalah Dalam perancangan dan implementasi wajah animatronik berbasis mikrokontroler ini menggunakan beberapa metode rancang bangun yang pembuatannya
Lebih terperinciI. PENDAHULUAN. UAV (Unnmaned Aerial Vehicle) secara umum dapat diartikan sebuah wahana udara
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang UAV (Unnmaned Aerial Vehicle) secara umum dapat diartikan sebuah wahana udara jenis fixed-wing, rotary-wing, ataupun pesawat yang mampu mengudara pada jalur yang ditentukan
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN ALAT
BAB III PERANCANGAN ALAT Pada bab ini akan dijelaskan mengenai perancangan dan realisasi dari perangkat keras, serta perangkat lunak dari alat peraga sistem pengendalian ketinggian air. 3.1. Gambaran Alat
Lebih terperinciBAB III ANALISA DAN PERANCANGAN
BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN III.1. Analisa Masalah Dalam perancangan skateboard elektrik, terdapat beberapa masalah yang harus dipecahkan. Permasalahan tersebut antara lain : 1. Tahapan perancangan
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN SISTEM
BAB III PERANCANGAN SISTEM Bab ini akan membahas tentang perancangan sistem deteksi keberhasilan software QuickMark untuk mendeteksi QRCode pada objek yang bergerak di conveyor. Garis besar pengukuran
Lebih terperinciBAB III TEORI PENUNJANG. Microcontroller adalah sebuah sistem fungsional dalam sebuah chip. Di
BAB III TEORI PENUNJANG 3.1. Microcontroller ATmega8 Microcontroller adalah sebuah sistem fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti proccesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori
Lebih terperinciMICROCONTROLER AVR AT MEGA 8535
MICROCONTROLER AVR AT MEGA 8535 Dwisnanto Putro, S.T., M.Eng. MIKROKONTROLER AVR Jenis Mikrokontroler AVR dan spesifikasinya Flash adalah suatu jenis Read Only Memory yang biasanya diisi dengan program
Lebih terperinciBAB IV ANALISIS RANGKAIAN ELEKTRONIK
BAB IV ANALISIS RANGKAIAN ELEKTRONIK 4.1 Rangkaian Pengontrol Bagian pengontrol sistem kontrol daya listrik, menggunakan mikrokontroler PIC18F4520 seperti yang ditunjukkan pada Gambar 30. Dengan osilator
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang dan Permasalahan
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang dan Permasalahan Pesawat tanpa awak atau Unmanned Aerial Vehicle (UAV) kini menjadi suatu kebutuhan di dalam kehidupan untuk berbagai tujuan dan fungsi. Desain dari
Lebih terperinciBAB 3 PERANCANGAN KONTROL DENGAN PID TUNING
8 BAB 3 PERANCANGAN KONTROL DENGAN PID TUNING 3. Algoritma Kontrol Pada Pesawat Tanpa Awak Pada makalah seminar dari penulis dengan judul Pemodelan dan Simulasi Gerak Sirip Pada Pesawat Tanpa Awak telah
Lebih terperinciSistem Monitoring Sudut Hadap Payload terhadap Titik Peluncuran Roket
1 Sistem Monitoring Sudut Hadap Payload terhadap Titik Peluncuran Roket Cholik Hari Wahyudi, Mochammad Rif an, ST., MT., dan Ir. Nurussa adah, MT. Abstrak Payload atau muatan roket merupakan salah satu
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN SISTEM
BAB III PERANCANGAN SISTEM Pada bab ini akan dijelaskan mengenai perancangan dari perangkat keras, serta perangkat lunak dari algoritma robot. 3.1. Sistem Kontrol Sistem kontrol pergerakan pada robot dibagi
Lebih terperinciDT-51 Application Note
DT-51 Application Note AN73 Pengukur Jarak dengan Gelombang Ultrasonik Oleh: Tim IE Aplikasi ini membahas perencanaan dan pembuatan alat untuk mengukur jarak sebuah benda solid dengan cukup presisi dan
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN PERANGKAT KERAS MOBILE-ROBOT
BAB III PERANCANGAN PERANGKAT KERAS MOBILE-ROBOT 3.1. Perancangan Sistem Secara Umum bawah ini. Diagram blok dari sistem yang dibuat ditunjukan pada Gambar 3.1 di u(t) + e(t) c(t) r(t) Pengontrol Plant
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN. 3.1 Diagram blok sistem
BAB III PERANCANGAN 3.1 Diagram blok sistem Sistem pada penginderaan jauh memiliki dua sistem, yaitu sistem pada muatan roket dan sistem pada ground segment. Berikut merupakan gambar kedua diagram blok
Lebih terperinciBAB II KONSEP DASAR PERANCANGAN
BAB II KONSEP DASAR PERANCANGAN Pada bab ini akan dijelaskan konsep dasar sistem keamanan rumah nirkabel berbasis mikrokontroler menggunakan modul Xbee Pro. Konsep dasar sistem ini terdiri dari gambaran
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN ALAT
BAB III PERANCANGAN ALAT Pada bab ini akan dijelaskan mengenai gambaran alat, perancangan dan realisasi dari perangkat keras, serta perangkat lunak dari alat peraga sistem kendali pendulum terbalik. 3.1.
Lebih terperinciPERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM SENSING DAN GROUND SEGMENT UNTUK QUADROTOR APTRG
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM SENSING DAN GROUND SEGMENT UNTUK QUADROTOR APTRG Riyadhi Fernanda *), Fajar Septian *), Nurmajid Setyasaputra **), Burhanuddin Dirgantoro *) *) Aeromodelling and Payload
Lebih terperinciPERANCANGAN ROBOT OKTAPOD DENGAN DUA DERAJAT KEBEBASAN ASIMETRI
Asrul Rizal Ahmad Padilah 1, Taufiq Nuzwir Nizar 2 1,2 Jurusan Teknik Komputer Unikom, Bandung 1 asrul1423@gmail.com, 2 taufiq.nizar@gmail.com ABSTRAK Salah satu kelemahan robot dengan roda sebagai alat
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN SISTEM
BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Diagram Blok Sistem Secara Umum Perancangan sistem yang dilakukan dengan membuat diagram blok yang menjelaskan alur dari sistem yang dibuat pada perancangan dan pembuatan
Lebih terperinciBAB II DASAR TEORI Arduino Nano
BAB II DASAR TEORI Pada bab ini akan dijelaskan teori-teori penunjang yang diperlukan dalam merancang dan merealisasikan skripsi ini. Bab ini dimulai dari pengenalan singkat dari komponen elektronik utama
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN SISTEM
BAB III PERANCANGAN SISTEM Pada bab ini akan dijelaskan mengenai perancangan dari perangkat keras, serta perangkat lunak dari algoritma robot. 3.1. Perancangan Perangkat Keras Pada bagian ini akan dijelaskan
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN SISTEM
BAB III PERANCANGAN SISTEM Dalam bab ini penulis akan membahas prinsip kerja rangkaian yang disusun untuk merealisasikan sistem alat, dalam hal ini potensiometer sebagai kontroler dari motor servo, dan
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang
BAB I PENDAHULUAN BAB 1. 1.1 Latar Belakang Gerak terbang pada pesawat tanpa awak atau yang sering disebut Unmanned Aerial Vehicle (UAV) ada berbagais macam, seperti melayang (hovering), gerak terbang
Lebih terperinciMIKROKONTROLER Arsitektur Mikrokontroler AT89S51
MIKROKONTROLER Arsitektur Mikrokontroler AT89S51 Ringkasan Pendahuluan Mikrokontroler Mikrokontroler = µp + Memori (RAM & ROM) + I/O Port + Programmable IC Mikrokontroler digunakan sebagai komponen pengendali
Lebih terperinciMICROCONTROLER AVR AT MEGA 8535
MICROCONTROLER AVR AT MEGA 8535 Dwisnanto Putro, S.T., M.Eng. MIKROKONTROLER AVR Mikrokontroler AVR merupakan salah satu jenis arsitektur mikrokontroler yang menjadi andalan Atmel. Arsitektur ini dirancang
Lebih terperinciBAB II DASAR TEORI. Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat opensource,
BAB II DASAR TEORI 2.1 ARDUINO Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat opensource, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang.
Lebih terperinciBAB 3 PERANCANGAN SISTEM
BAB 3 PERANCANGAN SISTEM Pada bab ini akan dijelaskan secara umum perancangan sistem pengingat pada kartu antrian dengan memanfaatkan gelombang radio, yang terdiri dari beberapa bagian yaitu blok diagram
Lebih terperinciBAB III SISTEM PENGUKURAN ARUS & TEGANGAN AC PADA WATTMETER DIGITAL
34 BAB III SISTEM PENGUKURAN ARUS & TEGANGAN AC PADA WATTMETER DIGITAL Pada bab ini akan dijelaskan mengenai rancangan desain dan cara-cara kerja dari perangkat keras atau dalam hal ini adalah wattmeter
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN Gambaran Alat
BAB III PERANCANGAN Pada bab ini penulis menjelaskan mengenai perancangan dan realisasi sistem bagaimana kursi roda elektrik mampu melaksanakan perintah suara dan melakukan pengereman otomatis apabila
Lebih terperinciDAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... HALAMAN PENGESAHAN... HALAMAN PENYATAAN... INTISARI... ABSTRACT... HALAMAN MOTTO... HALAMAN PERSEMBAHAN... PRAKATA...
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... HALAMAN PENGESAHAN... HALAMAN PENYATAAN... INTISARI... ABSTRACT... HALAMAN MOTTO... HALAMAN PERSEMBAHAN... PRAKATA... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... i iii iv
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN ALAT
BAB III PERANCANGAN ALAT Pada bab ini akan dijelaskan perancangan alat, yaitu perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak. Perancangan perangkat keras terdiri dari perangkat elektronik
Lebih terperinciPERANCANGAN SISTEM KENDALI GERAK PADA PLATFORM ROBOT PENGANGKUT
PERANCANGAN SISTEM KENDALI GERAK PADA PLATFORM ROBOT PENGANGKUT Ripki Hamdi 1, Taufiq Nuzwir Nizar 2 1,2 Jurusan Teknik Komputer Unikom, Bandung 1 qie.hamdi@gmail.com, 2 taufiq.nizar@gmail.com ABSTRAK
Lebih terperinciBAB III PERENCANAAN PERANGKAT KERAS DAN LUNAK
21 BAB III PERENCANAAN PERANGKAT KERAS DAN LUNAK 3.1 Gambaran umum Perancangan sistem pada Odometer digital terbagi dua yaitu perancangan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Perancangan
Lebih terperinciBAB II. PENJELASAN MENGENAI System-on-a-Chip (SoC) C8051F Pengenalan Mikrokontroler
BAB II PENJELASAN MENGENAI System-on-a-Chip (SoC) C8051F005 2.1 Pengenalan Mikrokontroler Mikroprosesor adalah sebuah proses komputer pada sebuah IC (Intergrated Circuit) yang di dalamnya terdapat aritmatika,
Lebih terperinciOrganisasi & Arsitektur Komputer
Organisasi & Arsitektur Komputer 1 Unit Input - Output Eko Budi Setiawan, S.Kom., M.T. Eko Budi Setiawan mail@ekobudisetiawan.com www.ekobudisetiawan.com Teknik Informatika - UNIKOM 2013 Flash Back 2 Pengertian
Lebih terperinciPERANCANGAN STABILISASI SUDUT ORIENTASI PITCH PADA REMOTELY OPERATED VEHICLE (ROV) DENGAN METODE KONTROL PROPORSIONAL INTEGRAL DERIVATIF
PERANCANGAN STABILISASI SUDUT ORIENTASI PITCH PADA REMOTELY OPERATED VEHICLE (ROV) DENGAN METODE KONTROL PROPORSIONAL INTEGRAL DERIVATIF Agung Imam Rahmanto *), Aris Triwiyatno, and Budi Setiyono Jurusan
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM Pada bab ini akan dijabarkan mengenai perancangan dan realisasi dari perangkat keras dan perangkat lunak dari setiap modul yang menjadi bagian dari sistem ini.
Lebih terperincimetode pengontrolan konvensional yaitu suatu metode yang dapat melakukan penalaan secara mandiri (Pogram, 2014). 1.2 Rumusan Masalah Dari latar
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Quadrotor adalah sebuah pesawat tanpa awak atau UAV (Unmanned Aerial Vehicle) yang memiliki kemampuan lepas landas secara vertikal atau VTOL (Vertical Take off Landing).
Lebih terperinciIII. METODE PENELITIAN. Penelitian tugas akhir ini dilaksanakan di Laboratorium Elektronika Dasar
28 III. METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian tugas akhir ini dilaksanakan di Laboratorium Elektronika Dasar dan Laboratorium Pemodelan Jurusan Fisika Universitas Lampung. Penelitian
Lebih terperinciBAB III METODE PENELITIAN. Tujuan dari tugas akhir ini yaitu akan membuat sebuah mobile Robot
BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Model Pengembangan Tujuan dari tugas akhir ini yaitu akan membuat sebuah mobile Robot yang mampu membantu manusia dalam mendeteksi kebocoran gas. Robot ini berperan sebagai
Lebih terperinciBAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN
BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN III.1. Analisis Permasalahan Dalam Perancangan dan Implementasi Pemotong Rumput Lapangan Sepakbola Otomatis dengan Sensor Garis dan Dinding ini, terdapat beberapa masalah
Lebih terperinciBab IV Pengujian dan Analisis
Bab IV Pengujian dan Analisis Setelah proses perancangan, dilakukan pengujian dan analisis untuk mengukur tingkat keberhasilan perancangan yang telah dilakukan. Pengujian dilakukan permodul, setelah modul-modul
Lebih terperinciBAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT
BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT 1.1 Skema Alat Pengukur Laju Kendaraan Sumber Tegangan Power Supply Arduino ATMega8 Proses Modul Bluetooth Output Bluetooth S1 S2 Komputer Lampu Indikator Input 2
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN SISTEM
BAB III PERANCANGAN SISTEM Perancangan dan pembuatan alat merupakan bagian yang terpenting dari seluruh pembuatan tugas akhir. Pada prinsipnya perancangan dan sistematik yang baik akan memberikan kemudahan-kemudahan
Lebih terperinciIII. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan mulai pada November 2011 hingga Mei Adapun tempat
III. METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan mulai pada November 2011 hingga Mei 2012. Adapun tempat pelaksanaan penelitian ini adalah di Laboratorium Elektronika Dasar
Lebih terperinciTrademarks & Copyright
Smart Peripheral Controller Neo DC Motor 2.4A Trademarks & Copyright AT, IBM, and PC are trademarks of International Business Machines Corp. Pentium is a registered trademark of Intel Corporation. Windows
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN ALAT
BAB III PERANCANGAN ALAT Pada bab ini menjelaskan tentang perancangan sistem alarm kebakaran menggunakan Arduino Uno dengan mikrokontroller ATmega 328. yang meliputi perancangan perangkat keras (hardware)
Lebih terperinciBAB II DASAR TEORI. Protokol adalah seperangkat aturan yang mengatur pembangunan koneksi
BAB II DASAR TEORI 2.1 Protokol Komunikasi Protokol adalah seperangkat aturan yang mengatur pembangunan koneksi komunikasi, perpindahan data, serta penulisan hubungan antara dua atau lebih perangkat komunikasi.
Lebih terperinciBAB II DASAR TEORI (2.1) = l t. s rata-rata
BAB II DASAR TEORI Pada bab ini dibahas teori-teori penunjang yang digunakan sebagai pedoman dalam merancang dan merealisasikan skripsi ini. Teori-teori yang digunakan untuk merealisasikan skripsi ini
Lebih terperinciBAB II DASAR TEORI. open-source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk. memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai
BAB II DASAR TEORI 2.1 Arduino Uno R3 Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai
Lebih terperinciBAB II LANDASAN TEORI
BAB II LANDASAN TEORI Bab ini membahas tentang teori atau hukum rangkaian elektronika dan teori komponen komponen yang digunakan sebagai alat bantu atau penunjang pada proses analisa Photodioda. Pembahasan
Lebih terperinciPembuatan Model Quadcopter yang Dapat Mempertahankan Ketinggian Tertentu
Jurnal Teknik Elektro, Vol. 9, No. 2, September 26, 49-55 ISSN 4-87X Pembuatan Model Quadcopter yang Dapat Mempertahankan Ketinggian Tertentu DOI:.9744/jte.9.2.49-55 Wili Kumara Juang, Lauw Lim Un Tung
Lebih terperinciBAB II ROBOT PENYAPU LANTAI
BAB II ROBOT PENYAPU LANTAI Bab ini menjelaskan gambaran keseluruhan dari robot penyapu lantai yang akan dibuat seperti ditunjukkan Gambar 2.1. Secara fisik, robot penyapu lantai ini terdiri dari bagian
Lebih terperinciPemodelan Sistem Kontrol Motor DC dengan Temperatur Udara sebagai Pemicu
Pemodelan Sistem Kontrol Motor DC dengan Temperatur Udara sebagai Pemicu Brilliant Adhi Prabowo Pusat Penelitian Informatika, LIPI brilliant@informatika.lipi.go.id Abstrak Motor dc lebih sering digunakan
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT Dalam bab ini akan dibahas mengenai proses perancangan mekanik pembersih lantai otomatis serta penyusunan rangkaian untuk merealisasikan sistem alat. Dalam hal ini
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN ALAT. berasal dari motor. Selain kuat rangka juga harus ringan. Rangka terdiri dari beberapa bagian yaitu:
BAB III PERANCANGAN ALAT 3.1. Rangka Drone Rangka atau frame merupakan struktur yang menjadi tempat dudukan untuk semua komponen. Rangka harus kaku dan dapat meminimalkan getaran yang berasal dari motor.
Lebih terperinciUNIVERSITAS DIPONEGORO TUGAS AKHIR ISWAN PRADIPTYA L2E FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS DIPONEGORO RANCANG BANGUN WAHANA TERBANG TANPA AWAK QUADROTOR DENGAN SISTEM KENDALI KESTABILAN ORIENTASI ROLL DAN PITCH TUGAS AKHIR ISWAN PRADIPTYA L2E 006 058 FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK
Lebih terperinciBAB III METODE PERANCANGAN DAN PEMBUATAN. Blok diagram penelitian yang dilakukan dapat dilihat pada gambar berikut.
BAB III METODE PERANCANGAN DAN PEMBUATAN 3.1 Diagram Alur Penelitian Blok diagram penelitian yang dilakukan dapat dilihat pada gambar berikut. Perancangan Pengumpulan Informasi Analisis Informasi Pembuatan
Lebih terperinci8. Mengirimkan stop sequence
I 2 C Protokol I2C merupakan singkatan dari Inter-Integrated Circuit, yang disebut dengan I-squared-C atau I-two-C. I 2 C merupakan protokol yang digunakan pada multi-master serial computer bus yang diciptakan
Lebih terperinciBAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1 Sensor Ultrasonik HCSR04. Gambar 2.2 Cara Kerja Sensor Ultrasonik.
BAB II DASAR TEORI Pada bab ini akan dibahas beberapa teori pendukung yang digunakan sebagai acuan dalam merealisasikan sistem. Teori-teori yang digunakan dalam pembuatan skripsi ini terdiri dari sensor
Lebih terperinciSISTEM TELEMETRI DATA PADA MOBIL RC (RADIO CONTROLLED)
SISTEM TELEMETRI DATA PADA MOBIL RC Nicolas Alfonso B. Oetama, Lukas B. Setyawan, F. Dalu Setiaji SISTEM TELEMETRI DATA PADA MOBIL RC Nicolas Alfonso B. Oetama 1, Lukas B. Setyawan 2, F. Dalu Setiaji 3
Lebih terperinciBAB III PERANCANGAN SISTEM
BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Diagram Blok Sistem berikut: Secara umum sistem yang dibangun dijelaskan dalam diagram blok sistem 6 1 Baterai Sensor: - GPS 2 Sensor Suhu dan Kelembapan 4 Mikrokontroler
Lebih terperinciBAB IV PENGUJIAN ALAT DAN PEMBAHASAN
BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN PEMBAHASAN 4.1 Uji Coba Alat Dalam bab ini akan dibahas mengenai pengujian alat yang telah dibuat. Dimulai dengan pengujian setiap bagian-bagian dari hardware dan software yang
Lebih terperinciDQI 06 DELTA DATA ACQUISITION INTERFACE V.06
DQI 06 DELTA DATA ACQUISITION INTERFACE V.06 Spesifikasi Dapat dialamati hingga 256 modul Resolusi ADC 16 bit Onboard Power Regulator 6 30VDC 1Kb I2C Serial EEPROM UART Port Data sensor dapat dikirim secara
Lebih terperinciBAB III ANALISA DAN PERANCANGAN ALAT
BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN ALAT III.1. Analisa Permasalahan Perancangan Alat Ukur Kadar Alkohol Pada Minuman Tradisional Dalam melakukan pengujian kadar alkohol pada minuman BPOM tidak bisa mengetahui
Lebih terperinci