KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunia-nya, maka laporan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Tujuan penulisan laporan Tugas Akhir ini adalah untuk memenuhi syarat kelulusan mata kuliah Tugas Akhir pada Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Pelita Harapan. Penyusunan laporan ini dibuat berdasarkan kegiatan selama mengerjakan Tugas Akhir 1 dan 2 di Jurusan Teknik Elektro Universitas Pelita Harapan Karawaci. Penulis mengucapkan terima kasih, karena dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini, penulis mendapat bantuan, bimbingan dan saran dari berbagai pihak, antara lain: 1. Bapak Prof. Dr. Manlian Ronald A., ST., MT. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Pelita Harapan. 2. Bapak Dr. Henri P. Uranus, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Pelita Harapan. 3. Bapak Endrowednes Kuantama, M.Eng. dan Bapak Ir. Pono B. Mardjoko, MSEE selaku Dosen Pembimbing, yang telah banyak meluangkan waktu dan tenaga untuk membimbing dan banyak memberikan petunjuk, serta bantuan bantuan yang tidak ternilai selama penyusunan Laporan Tugas Akhir ini. 4. Seluruh dosen, staf, dan laboran Jurusan Teknik Elektro Universitas Pelita harapan yang selalu memberikan bantuan dan nasihat selama mengerjakan laporan Tugas Akhir. vii
5. Orang tua penulis yang selalu memberikan dukungan moral dan doa kepada penulis. 6. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Elektro angkatan 2012 yang senantiasa memberikan saran, nasehat, bantuan, dan pendapat untuk penulis. 7. Grace Kurniawan yang selalu memberikan nasehat, semangat dan doa kepada penulis. 8. Teman-teman Dodoger yang selalu memberi semangat dan hiburan selama penulisan laporan Tugas Akhir. 9. Teman-teman Budak yang selalu memberi semangat dan hiburan selama penulisan laporan Tugas Akhir. Penulis menyadari bahwa penulisan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna dan memiliki banyak kekurangan. Dengan segala kerendahan hati, penulis secara terbuka menerima kritik dan saran yang diberikan oleh pembaca. Tangerang, 13 Januari 2015 Andy Tjee viii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR... ii PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING... iii PERSETUJUAN TIM PENGUJI... iv ABSTRAK... v ABSTRACT... vi KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... ix DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL.....xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Maksud dan Tujuan... 2 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Metode Penelitian... 3 1.5 Sistematika Penulisan... 4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Quadcopter... 5 2.2 Pulse Width Modulation (PWM)... 8 2.3 Flight Controller... 8 2.4 Sistem Mikrokontroler Arduino Rev.3... 10 2.5 XBee... 12 2.6 Brushless Motor... 13 2.7 ESC (Electronic Speed Controller)... 14 2.8. MPU6050 (modul Accelerometer dan Gyro Sensor)... 15 2.9. Potensiometer... 15 BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN QUADCOPTER BERBASIS MIKROKONTROLER DENGAN KENDALI SARUNG TANGAN ix
3.1 Perancangan dan Perakitan Quadcopter... 18 3.1.1 Pemilihan Frame dan Motor... 18 3.1.2 Perakitan dan Pemasangan Komponen... 19 3.1.3 Hasil Akhir Perancangan Quadcopter... 21 3.1.4 Pembacaan Data dari Remote Control... 22 3.1.5 Pemrograman Mikrokontroler Pada Quadcopter... 22 3.2 Perancangan dan Pembuatan Sarung Tangan Pengendali... 23 3.2.1 Pembacaan dan Pengolahan Data MPU6050.... 23 3.2.2 Perakitan Komponen Pada Sarung Tangan Pengendali... 24 3.2.3 Pemrograman Mikrokontroler Untuk Sarung Tangan Pengendali... 25 3.3 Komunikasi Mikrokontroler Dengan Modul XBee... 25 3.4 Komunikasi Dengan Flight Controller... 26 3.5 Program Akhir... 27 BAB IV ANALISIS DATA 4.1 Pengambilan Data PWM Remote Control... 28 4.2 Identifikasi dan Replikasi Sinyal PWM... 30 4.3 Pembacaan Data MPU6050.... 34 4.4 Pembacaan Data Dari Potensiometer... 37 4.5 Pengiriman dan Penerimaan Data Via Radio Transciever XBee... 38 4.6 Pemetaan Data dan Pengiriman Data ke Flight Controller... 41 4.7 Penerimaan Data Pada Flight Controller... 42 4.8 Hasil Akhir... 44 BAB V KESIMPULAN DAN RENCANA PENELITIAN SELANJUTNYA 5.1 Kesimpulan... 45 5.2 Saran... 46 DAFTAR PUSTAKA... 47 LAMPIRAN... 48 x
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Gerakan hover... 6 Gambar 2.2. Gerakan roll... 7 Gambar 2.3. Gerakan pitch... 7 Gambar 2.4. Gerakan yaw... 8 Gambar 2.5. Flight Controller Naze32... 9 Gambar 2.6. Arduino UNO Rev. 3... 11 Gambar 2.7. Modul XBee Series 2... 13 Gambar 2.8. Brushless Motor... 14 Gambar 2.9. ESC (Electronic Speed Controller)... 14 Gambar 2.10 MPU6050... 15 Gambar 2.11 Potensiometer... 16 Gambar 3.1 Konfigurasi Quadcopter... 18 Gambar 3.2 Jenis Motor Brushless... 19 Gambar 3.3 Pemasangan flight controller Naze32 pada quadcopter... 20 Gambar 3.4 Pemasangan komponen pada mikrokontroler pada quadcopter... 20 Gambar 3.5 Pemasangan flight controller dan mikrokontroler pada quadcopter... 21 Gambar 3.6 Skema perancangan komponen pada quadcopter... 22 Gambar 3.7 Skemapemasangan MPU6050 pada Arduino... 23 Gambar 3.8 Skema pemasangan komponen pada sarung tangan... 25 Gambar 3.9 Koneksi XBee pada mikrokontroler Arduino... 26 Gambar 3.10 Flowchart sistem quadcopter... 27 Gambar 4.1 CH 1 HIGH.... 28 Gambar 4.2 CH 1 MID... 29 Gambar 4.3 CH 1 LOW... 29 Gambar 4.4 Grafik pemetaan data MPU6050... 31 xi
Gambar 4.5 Hasil replikasi sinyal PWM dengan mikrokontroler Arduino (HIGH)... 33 Gambar 4.6 Hasil replikasi sinyal PWM dengan mikrokontroler Arduino (MID).... 33 Gambar 4.7 Hasil replikasi sinyal PWM dengan mikrokontroler Arduino (HIGH)... 34 Gambar 4.8 Skematik pembacaan data MPU6050... 35 Gambar 4.9 Data semua sudut 0... 36 Gambar 4.10 Data yaw ke kiri.... 36 Gambar 4.11 Data yaw ke kanan... 36 Gambar 4.12 Data pitch ke depan... 36 Gambar 4.13 Data pitch ke belakang... 36 Gambar 4.14 Data roll ke kanan... 37 Gambar 4.15 Data roll ke kiri... 37 Gambar 4.16 Skematik rangkaian potesiometer dan mikrokontroler... 38 Gambar 4.17 Data pembacaan flight controller... 43 Gambar 4.18 Hasil akhir quadcopter dan sarung tangan pengendali... 44 xii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino... 11 Tabel 3.1 Koneksi pin quadcopter... 22 Tabel 3.2 Koneksi pin sarung tangan pengendali quadcopter... 24 Tabel 4.1 Hasil pemetaan data MPU6050... 30 xiii