BAB III PERANCANGAN ALAT 3.1 Konsep dan Design Perencanaan Pada konsep dan design perancangan di sini yang dimaksud, meliputi perancangan perangkat keras (Hardware) dan perangkat lunak (Software). Berikut alat dan bahan yang dipersiapkan dalam tugas akhir ini baik itu (Hardware) dan Software pada Tabel 3.1 dibawah ini. Tabel 3.1 Alat dan Bahan Hardware Arduino Nano v3.0 DFPlayer mini mp3 Software Software Arduino IDE 1.6.5 Software Processing 2.0 MPU6050 Speaker Miniatur Pesawat PC/Labtop 18
19 3.2 Diagram Block Sistem Perancangan Gambar 3.1. Diagram blok sistem Dari gambar 3.1 di atas dapat diuraikan fungsi setiap blok rangkaian bahwa sistem kerja dari artificial horizon dan heading indicator terdiri atas sensor mpu6050 yang memberi masukan data (Variabel X, Y dan Z). Mikrokontroler sebagai pengendali akan memberikan perintah untuk memainkan lagu dan memberi data kepada processing 2 untuk bekerja mengolah data dan memvisualkan menjadi artificial horizon dan heading indicator screen. Pada perancangan artificial horizon dan heading indicator juga terdapat bunyi alaram bila pesawat miniatur pada posisi kemiringan berbahaya. 3.3 Arsitektur Perancangan Setelah bahan dan alat kita persiapkan baik software maupun hardware, kita check terlebih dahulu apakah software dan hardware terkoneksi, kalau belum coba check kembali apakah ada yang terlewatkan. Kalau semua sudah terkoneksi kita awali dengan dengan pembuatan Skecth pada Arduino IDE dan kita upload ke hardware perancangan (mpu6050, dfplayer mini mp3, arduino nano, speaker dan pc/labtop) untuk menjalankannya. Apakah dalam mengupload data tersebut berhasil atau tidak, kalau belum berhasil coba check kembali software atau
20 hardware adakah yang terlewatkan. Kalau sudah berhasil dfplayer mini mp3 akan aktif sehingga speaker akan mengeluarkan suara, sensor mpu6050 akan memberikan data variabel ke arduino sehingga arduino akan mengirimkan logika melalui komunikasi serial ke processing, dan processing secara langsung akan memvisualkan Artificial horizon dan heading indicator pada screen pc/labtop. Dan alaram akan berbunyi jika pesawat miniatur posisi pada stall kemiringan berbahaya atau nose up. Berikut terlampir flowchart perancangan dan desain rekonstruksi artificial horizon dan heading pesawat terbang mennggunakan sensor mpu6050 dengan penampil processing 2 pada komputer berbasis arduino.
21 Gambar 3.2 Flowvhart Perancangan
22 3.4 Perancangan Perangkat Keras (Hardware) Secara garis besar dalam perancangan tugas akhir ini menggunakan perangkat keras (hardware) yang banyak dipasaran dan mudah mengoprasikannya. Untuk penjelasan bagian-bagian hardware nya sudah dijelaskan dalam bab 2, Agar mempermudah penulisi dalam menjelaskan perancangan perangkat keras, kama disini penulis akan membahas bagian-bagian desain dari perancangan alat ini yang terlihat pada gambar 3.2 adalah desain keseluruhan rancangan. Gambar 3.3 Desain Keseluruhan Rancangan
23 3.4.1 Design Perancangan Sensor MPU-6050 Modul mpu6050 berbentuk papan elektronik ukuran kecil dengan beberapa rangkaian elektronik. Modul ini memiliki 8 pin, VCC, GND, SDA, SCL, XCL, ADO, dan INT. Gambar 3.4 Desain Rancangan mpu6050 Tabel 3.2 Koneksi Arduino dan mpu6050 Arduino Nano MPU-6050 3.3V VCC GND Analog pin 4 (A4) Analog pin 5 (A5) Digital pin 2 GND SDA SCL INT - ADO Selanjutya, jika rangkain pada Gambar 3.2 sudah terpasang dengan baik selanjunya kita akan melakukan proses pembuatan sketch program untuk membaca nilai sudut accelerometer dan kecepatan sudut gyroscoope. Setelah selesai mengetikan sketch program selajutnya program tersebut di upload ke Arduino.
24 3.4.2 Design Perancangan DFPlayer mini mp3 Modul DFPLayer Mini adalah sebuah modul MP3 serial yang menyediakan kesempurnaan integrasi MP3, WMV perangkat kerasdecoding. Sedangkan perangkat lunaknya mendukung driver TF card, mendukung sistem file FAT16, FAT32. Gambar 3.5 Desain Rancangan dfplayer mini mp3 Tabel 3.3 Koneksi Arduino dan Dfplayer mini mp3 Arduino Nano Dfplayer mini mp3 5 V VCC GND Digital pin 4 Digital pin 3 Digital pin 5 GND TX RX Busy - Spk
25 Selanjutya, jika rangkain pada Gambar 3.3 sudah terpasang dengan baik selanjunya kita akan melakukan proses pembuatan sketch program untuk memutar lagu pada modul dfplayer mini memakai komunikasi Serial UART. Setelah selesai mengetikan sketch program selajutnya program tersebut di upload ke Arduino. 3.4.3 Design Perancangan Buzzer Buzzer dalam hal ini berfungsi sebagai pemberitahu apabila pesawat miniatur berada pada posisi stall atau nose up yang terdeteksi maka buzzer akan berbunyi. Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser ini juga sering disebut Beeper dan dengan catatan jangan sampai tertukar : Buzzer memiliki kutub polaritas positif (merah) dan negative (hitam). Gambar 3.6 Desain Rancangan Buzzer 3.5 Perancangan Perangkat Lunak (Software) Dalam menciptakan suatu bentuk alat yang dapat bekerja dibutuhkan suatu ide untuk merancang. Dijaman modern ini hampir semua perancangan sudah menggunakan software. Dengan software pengguna bisa membuat alat berfungsi sesuai yanng diinginkan. Begitupun dalam Rekonstruksi Artificial Horizon dan Heading Indicator, project menggunakan 2 software, yairu : Arduino IDE dan Processing IDE.
26 3.5.1 Arduino IDE Arduino IDE merupakan satu paket dengan Arduino Nano, software ini dapat di download pada website resminya secara gratis, project ini menggunakan IDE ter-update dari arduino. Perancangan Sketch pada arduino ada beberapa tahap yang di harus diperhatikan khususnya perintah-perintah fungsi dan untuk sketch arduino ini beserta keterangan yang sudah tersusun dan bisa digunakan terlampir pada lampiran setelah Bab 5. 3.5.2 Processing IDE Processing dalam pengguna di project ini berfungsi sebagai output visual. Sketch Processing tidak berbeda jauh dengan Sketch arduino dikarenakan menggunakan bahasa C yang disederhanakan. Tahap awal perancangan, Processing harus mengambil data dari arduino dengan menggunakan fungsi import dimana fungsi ini untuk mengolah data dari board arduino. Perancangan Sketch pada Processing ada beberapa tahap yang di harus diperhatikan khususnya perintah-perintah fungsi dan untuk sketch Processing ini beserta keterangan yang sudah tersusun dan bisa digunakan terlampir pada lampiran setelah Bab 5. Gambar 3.7 Gambaran proses upload data dari arduino ke processing