25
5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem kendali drone quadcopternya telah memaparkan sistem holding position yang dikendalikan dengan mikrokontroler ATmega 328P menggunakan sistem kendali proportional integral derivative (PID). Sistem ground control station (GCS) yang menampilkan graphical user interface (GUI), dengan itu status dari drone quadcopter dapat dilihat pada personal computer dengan komunikasi wireless. Penelitian ini mengadopsi konsep sistem kendali tersebut dengan mengubah peran dari remote control menggunakan personal computer yang akan menampilkan graphical user interface (GUI). Pada penelitian ini saya menggunakan microsoft visual studio sebagai software yang menampilkan graphical user interface. Lalu kinerja empat buah brushless motor pada drone quadcopter dikendalikan menggunakan mikrokontroler arduino uno yang terhubung dengan personal computer dengan menggunakan komunikasi wireless yang didapat dari komponen radio telemetry 3DR. Namun pada penelitian ini tidak menggunakan sistem kendali proportional integral derivative (PID). 2.2. Drone Quadcopter Quadcopter merupakan robot terbang yang merupakan jenis unmanned aerial vehicle (UAV). Pada quadcopter tidak memiliki awak atau pilot sebagai pengontrol sistem kendalinya, namun menggunakan ground control system (GCS). GCS tersebut mengatur keseluruhan perintah sistem kendali

BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Penelitian Terdahulu

Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

kendali drone quadcopternya telah memaparkan sistem holding position yang

dikendalikan dengan mikrokontroler ATmega 328P menggunakan sistem

kendali proportional integral derivative (PID). Sistem ground control station

(GCS) yang menampilkan graphical user interface (GUI), dengan itu status

dari drone quadcopter dapat dilihat pada personal computer dengan

komunikasi wireless. Penelitian ini mengadopsi konsep sistem kendali

tersebut dengan mengubah peran dari remote control menggunakan personal

computer yang akan menampilkan graphical user interface (GUI).

Pada penelitian ini saya menggunakan microsoft visual studio sebagai

software yang menampilkan graphical user interface. Lalu kinerja empat

buah brushless motor pada drone quadcopter dikendalikan menggunakan

mikrokontroler arduino uno yang terhubung dengan personal computer

dengan menggunakan komunikasi wireless yang didapat dari komponen radio

telemetry 3DR. Namun pada penelitian ini tidak menggunakan sistem kendali

proportional integral derivative (PID).

2.2. Drone Quadcopter

Quadcopter merupakan robot terbang yang merupakan jenis unmanned

aerial vehicle (UAV). Pada quadcopter tidak memiliki awak atau pilot sebagai

pengontrol sistem kendalinya, namun menggunakan ground control system

(GCS). GCS tersebut mengatur keseluruhan perintah sistem kendali

Page 2: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

6

quadcopter yang menggunakan sinyal radio 2, 4 GHz yang terhubung ke

quadcopter. Quadcopter mampu beroperasi secara autonomous yang

mengikuti coding program yang di atur pada sistem komputernya.

(Utama,Komarudin, dan Tristanto, 2013).

Quadcopter memiliki tampilan fisik seperti huruf X, memiliki empat

buah motor dan baling-baling sebagai penggerak, yang berputar searah

dengan jarum jam dan berlawanan dengan arah jarum jam. Keunggulan dari

quadcopter adalah dapat bermanuver dengan fleksibel kesegala arah dan

yang membedakan adalah takeoff dengan cara vertical dan seimbang.

(Setyawan,Setiawan, dan Kurniawan, 2015).

Quadcopter memiliki kompetensi landing dan takeoff dengan cara

vertikal, kinerja tersebut diperoleh dengan memanfaatkan empat buah

motor brushless dan baling-baling sebagai penggerak utamanya. Komponen

brushless motor dan propeller ditempatkan pada lengan frame drone.

Frame quadcopter dapat dilihat di bawah pada gambar 2.1. dibawah ini.

(Sumber: http://eprints.umm.ac.id/39037/)

Gambar 2.1. Desain Quadcopter

Pada Gambar 2.1. memperlihatkan dua jenis putaran pada drone

quadcopter yakni clock wise (CW) dan counter clockwise (CCW).

Brushless motor yang berkerja searah jarum jam atau clock wise (CW) pada

Page 3: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

7

motor C dan B lalu motor yang berputar berlawanan arah jarum jam atau

counter clockwise (CCW) pada motor A dan D. Karena kondisi perbedaan

putaran pada setiap brushless motor tidak dapat menimbulkan momen putar

pada frame drone quadopter. (Ginting, 2016).

Turoha (2018), quadcopter memiliki manuver dasar yang terdiri dari

empat gerakan yakni roll (menyamping), pitch (maju mundur), yaw

(berotasi) dan throttle (keatas landing dan take off). Berikut ini merupakan

gerakan drone quadcopter yang dihasilkan oleh perbedaan kecepatan setiap

motornya.

(Sumber: http://eprints.umm.ac.id/39037/)

Gambar 2.2 Gerakan Quadcopter Berdasarkan Kecepatan Setiap Motornya

Berikut ini adalah gerakan dasar untuk drone quadcopter pada saat

beroperasi di udara:

a. Throttle

Throttle adalah kondisi ketika penaikan kecepatan pada setiap

brushless motor, yaitu ketika kondisi brushless motor full throttle pada

drone quadcopter akan memperoleh momen angkat pada frame

Page 4: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

8

quadcopter. dan begitu juga pada kondisi brushless motor diturunkan

kecepatannya maka akan menjadikan kondisi landing.

b. Pitch

Pitch adalah kondisi maju dan mundur pada drone quadcopter, di

saat kondisi dua buah brushless motor yang berada pada posisi belakang

berputar lebih cepat daripada brushless motor yang berada pada posisi

depan sehingga membuat posisi miring ke arah depan lalu mendorong

drone quadcopter bergerak kedepan dan terjadinya manuver gerak

maju, dan begitu juga sebaliknya manuver gerakan mundur.

c. Roll

Roll adalah ketika kondisi gerakan menyamping, yakni kearah kiri

dan kanan, diperolehnya gerakan menyamping pada manuver drone

quadcopter memerlukan kondisi perubahan kecepatan pada sepasang

brushless motor, jika quadcopter bergerak kesamping kanan maka

brushless motor sebelah kiri akan dinaikan kecepatannya sehingga

didapatkan momen miring yang secara tidak langsung bergerak

menyamping ke arah kanan.

d. Yaw

Kondisi gerakan berikut ini yaitu pada saat drone quadcopter

berputar pada satu poros yang terjadi pada saat kondisi menurunkan

kecepatan sepasang brushless motor. Pada posisi brushless motor atas-

bawah atau kiri - kanan, dengan menaikkan kecepatan pada brushless

motor, di saat kondisi satu pasang motor yang lebih lambat

Page 5: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

9

kecepatannya dibandingkan dengan sepasangan brushless motor yang

satunya.

2.3. Instrumentasi Drone Quadcopter

2.3.1. Flight Controller

Lema (2016), flight controller adalah sebuah mikrokontroler yang

berfungsi sebagai kompleksitas dalam sistem kendali quadcopter.

Fungsi dari flight controller yakni sebagai pengatur kecepatan

brushless motor, stabilisasi manuver dan mempertahankan pada posisi

ketinggian tertentu. Flight controller juga menerima seluruh perintah

atau inputan melalui perantara komponen remote controll. Pada

komponen flight controller terdapat berbagai komponen pendukung

kinerja dari drone quadcopter seperti barometer, kompas, gps, dan

sensor keseimbangan. Fungsi utama pada komponen flight controller

yakni sebagai pengendali semua manuver pergerakan drone

quadcopter yaitu yaw, roll, pitch, dan throttle. Berikut adalah bentuk

flight controller pada gambar 2.3. dibawah ini.

(Sumber: http://buaya-instrument.com/flight-controller-pesawat-rc)

Gambar 2.3. Flight Controller Drone Quadcopter

Page 6: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

10

2.3.2. Motor Brushless

Motor brushless adalah komponen utama yang berfungsi untuk

menggerakkan drone quadcopter, pada saat kondisi brushless motor

berputar drone quadcopter dapat terbang. Pada saat pemilihan motor

drone quadcopter wajib disesuaikan berdasarkan kebutuhan

dikarenakan perbedaan pada jenis brushless motor berbeda pula

fungsi yang didapatkan. Motor brushless pada quadcopter memakai

perbandingan KV= RPM/Volt, ukuran nilai KV berbanding lurus

dengan besar kecepatan putaran pada motor (rpm). Jika besarnya nilai

KV yang diperoleh rendah makan rpm yang didapatkan juga rendah

lalu torsi atau daya angkat (throttle) memiliki nilai yang besar dan

begitu sebaliknya hasil yang diperoleh (Prawira, 2014). Berikut ini

adalah bentuk brushless motor pada gambar 2.4. dibawah ini.

(Sumber: https://ngelag.com/cara-membuat-drone-quadcopter-komponen/)

Gambar 2.4. Brushless Motor Drone Quadcopter

2.3.3. Propeller

Propeller dapat di artikan seperti komponen sayap pada sebuah

pesawat, untuk mendapatkan kinerja terbang pada drone quadcopter

harus memiliki komponen tersebut. Propeller termasuk jenis rotary

Page 7: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

11

wing atau disebut sayap putar. Kinerja dari komponen ini yakni

menguubah putaran menjadi gaya dorong untuk dapat bergerak.

Propeller memiliki dua jenis yang diibagi berdasarkan kinerja

komponen tersebut yakni arah putaran dan arah hembusan udara yaitu

clockwise (CW) dan counter clockwise (CCW). Material yang

digunakan pada komponen propeller berbagai macam yaitu plastic,

carbon, kayu dan lain-lain (Turoha, 2018). Berikut ini adalah bentuk

propeller drone quadcopter yang digunakan pada penelitian ini pada

gambar 2.5. dibawah ini.

(Sumber:https://www.getfpv.com)

Gambar 2.5. Propeller Drone Quadcopter

2.3.4. Electronic Speed Controller (ESC)

ESC adalah sebuah komponen pada drone quadcopter yang

berfungsi sebagai driver motor brushless, sebagai pengatur kecepatan

dan juga arah putaran. Tugas dari komponen ESC adalah mengubah

tegangan DC ke AC 3 fasa yang akan dilanjutkan pada komponen

brushless motor. ESC ini terhubung langsung dengan komponen lipo

battery dan pada komponen flight controller melalui perantara kabel

yang terdiri dari signal dan ground, pada komponen ini memiliki

Page 8: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

12

fungsi yang sangat penting untuk motor agar tidak terjadi crash atau

kerusakan.

Jenis dan kapasitas ampere pada komponen ESC memiliki banyak

macam, paling kecil diimulai dari 12 A sampai ratusan ampere sesusai

dengan kebutuhan yang diperlukan. Biasanya menyesuaikan dengan

besaran motor yang dipakai. Jenis ESC diantaranya ada dua, pertama

ESC jenis opto di mana tidak memiliki output tegangan 5v sebagai

tambahan, dan jenis yang terakhir adalah ESC UBEC di mana pada

jenis esc ini mempunyai output tegangan sebesar 5v dan biasa

dimanfaatkan sebagai power source. (Yulistiyanto, 2013). Berikut ini

adalah bentuk electronic speed controller (ESC) pada gambar 2.6.

dibawah ini.

(Sumber:https://ngelag.com/cara-membuat-drone-quadcopter-komponen/)

Gambar 2.6. Electronic Speed Controller (ESC) Drone Quadcopter

2.3.5. Frame

Frame adalah komponen tubuh atau kerangka pada drone

quadcopter yang menjadi tulang atau penyokong keseluruhan

komponen quadcopter serta menjadi tempat menempelnya semua

komponen pada drone quadcopter sehingga dengan adanya komponen

Page 9: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

13

frame tersebut komponen lain dapat terintegrasi dengan baik.(Turoha,

2018). Berikut ini adalah bentuk frame drone quadcopter pada gambar

2.7. dibawah ini.

(Sumber: https://sea.banggood.com)

Gambar 2.7. Frame Drone Quadcopter

2.3.6. Battery

Battery merupakan sumber energi utama untuk drone quadcopter,

sehingga penggunaanya harus tepat dan sesuai dengan kebutuhan,

melalui analisis dan perhitungan yang sudah dilakukan. Untuk

mendapatkan hasil yang maksimal pada saat drone quadcopter

bermanuver dengan mendapatkan waktu terbang yang maksimal.

Jenis battery yang dipakai adalah jenis battery LiPo atau lithium

polymer. (Susanto, 2012). Berikut ini adalah bentuk Battery lithium

polymer(LiPo) pada gambar 2.8 dibawah ini.

Page 10: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

14

(Sumber:https://oscarliang.com/discharged-lipo-battery-little-incidence/)

Gambar 2.8. Battery Lithium Polymer (LiPo)

2.4. Mikrokontroler

Lestyanto (2018), Mikrokontroler merupakan komponen elektronika

digital yang merupakan masukan dan keluaran, kendali pada program bisa

ditulis dan dihapus dengan cara yang khusus. Kinerja pada mikrokontroler

yakni membaca dan menulis data. Mikrokontroler pada umumnya

dipergunakan pada alat yang kinerjanya dikendalikan secara automatis,

seperti pada sistem kontrol mesin, remote control, mesin kantor dan peralatan

rumah tangga. Munculnya komponen mikrokontroler menjadikan kontrol

elektrik pada berbagai jenis proses menjadi lebih praktis dan efisien. Dengan

menggunakan komponen mikrokontroler ini maka diperoleh:

a. Sistem elektronik pada suatu sistem akan menjadi lebih simple.

b. Rancangan pada sistem elektronik dapat dikerjakan lebih efisien karena

sebagian besar system berupa perangkat lunak yang selalu dapat

diperbarui.

c. Gangguan yang terjadi akan lebih mudah dideteksi karena sistemnya

yang compact. Untuk sebuah komponen mikrokontroler dapat

berfungsi, maka komponen mikrokontroler tersebut memerlukan

Page 11: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

15

perangkat keras dan perangkat lunak sebagai perantaranya, yakni sistem

minimum mikrokontroler, software pemrograman dan compiler beserta

downloadernya. Sistem minimum yaitu merupakan sebuah rangkaian

mikrokontroler yang sudah dapat dipakai untuk menjalankan sebuah

aplikasi. Sebuah IC mikrokontroler tidak dapat beroperasi jika hanya

berdiri sendiri. Umumnya pada sebuah sistem minimum mikrokontroler

AVR memiliki konsep dasar yang sama dan terdiri dari beberapa bagian,

yaitu:

1. Processor.

2. Rangkaian reset untuk komponen mikrokontroler agar dapat

menjalankan program yang di mulai dari awal.

3. Rangkaian clock yang dipakai untuk memberikan detak untuk

komponen CPU.

4. Rangkaian catu daya yang dipakai sebagai sumber daya.

2.5. Arduino

Arduino merupakan rangkaian komponen elektronika yang dilengkapi

dengan komponen mikrokontroler yang familiar juga biasa disebut sebagai

chip (ATmega). Arduino board yang sudah dilengkapi dengan komponen

mikrokontroler di dalamnya dapat menginput program atau coding

memanfaatkan sebuah software. Software yang dipakai untuk melakukan

input program atau coding pada board arduino adalah arduino IDE, namun

juga ada beberapa software yang bisa dipakai untuk menginput program pada

papan arduino tersebut antara lain CV-AVR. Komponen mikrokontroler

ATmega dalam setiap papan arduino mempunyai beberapa jenis yang

Page 12: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

16

berbeda-beda sesuai denganvjenis arduino. Arduino mempunyai beberapa

jenis yakni sebagai berikut. (Djuandi, 2011).

2.5.1. Jenis-jenis Arduino

Djuandi (2011), pada kondisi saat ini ada berbagai macam bentuk

arduino board yang di buat sesuai dengan kebutuhannya seperti

dibawah ini:

1. Arduino USB

Adalah jenis Arduino board yang mempunyai spesifikasi

mikrokontroler yang dipakai adalah jenis ATmega328.

(Sumber: https://www.robotistan.com/arduino-usb )

Gambar 2.9. Arduino USB

2. Arduino Serial

Adalah salah satu jenis Arduino board yang dipakai sebagai

pemrograman yakni komunikasi komputer.

Page 13: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

17

(Sumber:https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardSerial)

Gambar 2.10. Arduino Serial

3. Arduino Mega

Adalah jenis Arduino board yang mempunyai spesifikasi

lebih tinggi dari pada jenis Arduino board lainnya, dikarenakan

memiliki banyak penambahan pin pada papannya.

(Sumber: https://www.arduino.cc/en/Guide/ArduinoMega2560)

Gambar 2.11. Arduino Mega

4. Arduino Fio

Adalah jenis Arduino board yang dijadikan fungsinya sebagai

penggunaan komponen nirkabel.

Page 14: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

18

(Sumber: https://www.arduino.cc/en/pmwiki.php?n=Main/ArduinoBoardFio)

Gambar 2.12. Arduino Fio

5. Arduino Lilypad

Adalah Arduino board yang mempunyai bentuk tipe papan

yang terlihat seperti sebuah lingkaran.

(Sumber: https://www.arduino.cc/en/Guide/ArduinoLilyPad)

Gambar 2.13. Arduino Lilypad

6. Arduino BT

Merupakan jenis arduino yang digunakan untuk komunikasi

nirkabel karena dilengkapi modul bluetooth.

Page 15: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

19

(Sumber: https://www.arduino.cc/en/Guide/ArduinoBT)

Gambar 2.14. Arduino BT

7. Arduino Nano dan Arduino Mini

Adalah Arduino board yang mempunyai spesifikasi dan model

yang sederhana dan dapat dirangkaikan untuk komponen

breadboard.

(Sumber: https://www.arduino.cc/en/Guide/ArduinoNano)

Gambar 2.15. Arduino Nano dan Arduino Mini

2.6. Arduino UNO

Menurut Abdul Kadir (2013), arduino UNO merupakan sebuah produk

berlogo arduino yang sejatinya merupakan jenis papan elektronik yang

menggunakan komponen mikrokontroler ATMega328 (sebuah keping yang

berfungsi layaknya seperti komputer). Komponen ini bisa digunakan untuk

membuat sebuah rangkaian elektronik dari bentuk yang sederhana hingga

bentuk yang semakin kompleks (Gustomo, 2015).

Page 16: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

20

Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Uno ATmega328

(Sumber: Gustomo, 2015)

Gambar 2.16. Arduino UNO ATmega 328

2.6.1. Arduino IDE

Gustomo (2015), merupakan software yang dibuat oleh arduino

yang dipakai adalah driver dan arduino IDE (Integrated Development

Environment). Software arduino IDE adalah software bawaan dari

arduino yang dipakai untuk membentuk listing program. Arduino IDE

adalah jenis software yang ditulis dengan memakai java. Arduino IDE

terbagi dalam:

1. Editor Program

Salah satu window yang berfungsi untuk menulis dan mengedit

program dalam bentuk bahasa processing.

Page 17: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

21

2. Compiler

Memiliki fungsi sebagai kompilasi sketch dengan tidak

mengunggah ke board dapat dipakai untuk pengecekan kesalahan

kode sintaks sketch. Salah satu modul yang dapat mengubah

bentuk kode program menjadi kode biner walaupun sebuah

komponen mikrokontroler tersebut tidak dapat memahami bahasa

processing.

3. Uploader

Memiliki fungsi sebagai pengunggah hasil kompilasi sketch ke

board arduino. Pesan error dapat terdeteksi bila board belum atau

tidak terpasang atau alamat port COM belum terkonfigurasi pada

perangkat komputer. Sebuah modul yang dapat membentuk kode

biner dari komputer ke dalam memori pada arduino board.

Dapat dilihat pada gambar 2.17. Pada arduino IDE memiliki

sketch yang berfungsi untuk menulis program, ada dua perintah yang

dipakai untuk memproses sebuah program, dua perintah tersebut

adalah:

Gambar 2.17. Perintah Pada Arduino IDE

Page 18: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

22

a. Setup()

Setup() memiliki fungsi sebagai pemanggil kondisi pertama

kali pada saat program dioperasikan. Hal yang dimaksud adalah

untuk menjelaskan nilai dan pin mode agar dapat dibaca pada

perintah berikutnya (Ajjie, 2016).

b. Loop()

Loop() adalah argumen yang dipakai untuk memproses

instruksi, pembacaan dan mengkalkulasi rumus yang sudah masuk

list pada arduino IDE (Ajjie, 2016).

2.6.2. Pulse Width Modulation (PWM)

Pulse Width Modulation (PWM) merupakan suatu teknik modulasi

yang mengubah besar lebar pulsa (duty cycle) dengan besar nilai

amplitudo dan frekuensi yang konstan. Satu siklus pada pulsa

merupakan bentuk kondisi high lalu kemudian pada zona transisi

menuju kondisi low. Besar lebar pulsa PWM berbanding lurus dengan

amplitudo sinyal asli yang bentuknya masih belum termodulasi. Duty

cycle adalah penggambaran dari kondisi logika high dalam satu

periode sinyal lalu di tampilkan dalam bentuk (%) dengan besar range

0% sampai 100% (Firman, 2015). Semakin besar nilai sinyal yang di

berikan maka persentase nilai duty cycle akan semakin naik pula dan

hal tersebut akan mempengaruhi kecepatan pada brushless motor

pada drone quadcopter.

Berikut ini adalah ilustrasi perubahan persentase duty cycle yang

di pengaruhi oleh rentang gelombang pwm.

Page 19: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

23

(Sumber: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/PWM)

Gambar 2.18. Ilustrasi Pulse Width Modulation

2.6.3. Komunikasi Serial

Komunikasi serial adalah bentuk komunikasi yang digunakan

untuk pengiriman data secara tersusun dan konstan pada perantara

personal computer (PC). Komunikasi serial dipakai untuk

menghubungkan komponen arduino board dengan personal

computer (PC) melalui USB yang terdapat pada Arduino board. Pada

Arduino memiliki lampu RX dan TX yang berfungsi sebagai pengirim

dan penerima data (Suyadi, 2012). Kabel serial yang dipakai untuk

mengirim dan menerima data dapat dilihat pada gambar 2.19. di

bawah ini.

Page 20: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

24

Gambar 2.19. Kabel USB Serial Arduino

2.7. Radio Telemetry

Radio telemetry merupakan sebuah device yang dimanfaatkan sebagai

pengiriman data secara jarak jauh. Radio telemetry ini berkomunikasi secara

wireless yaitu dengan memanfaatkan gelombang radio. Radio telemetry

memiliki dua modul yakni fungsi transmitter dan fungsi receiver. Modul

transmitter akan terpasang pada suatu subjek yang akan mengambil data dan

modul transmitter akan mengirim data dengan gelombang radio (Septiadhi,

2011).

Modul receiver terpasang pada sebuah perangkat komputer yang akan

menerima dari transmitter untuk selanjutnya akan diolah. Intinya adalah

modul transmitter untuk mengirim data dan modul receiver untuk menerima

data. Radio telemetry yang akan kita gunakan adalah radio telemetry 915 mhz.

Penggunaan radio telemetry 915mhz ini karena memiliki sinyal yang lebih

kuat dan jangkauan mencapai +1 km sehingga cocok untuk alat yang akan

digunakan secara outdoor. Berikut adalah Gambar 2.20 radio telemetry:

Page 21: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

25

(Sumber: http://eprints.umm.ac.id/39098/)

Gambar 2.20. Radio Telemetry

2.8. Microsoft Visual Studio

Mardiyono (2013), microsoft visual studio merupakan bentuk softeware

yang dipakai sebagai fungsi menampilkan data yang sudah diolah oleh

mikrokontroler AVR. Microsoft visual studio adalah salah satu bentuk

perangkat lunak lengkap (suite) yang dapat dijadikan untuk pengembangan

aplikasi, baik itu dalam bentuk aplikasi bisnis, aplikasi personal, maupun

komponen aplikasinya.

Pada penelitian ini software microsoft visual studio digunakan sebagai

aplikasi penampil rancangan graphical user interface (GUI). Berikut adalah

Gambar 2.21. tampilan awal visual studio:

Page 22: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

26

Gambar 2.21. Tampilan Awal Visual Studio

2.9. Metode Perancangan

Pada perancangan ini secara garis besar bentuk perancangan yang akan

digunakan adalah metode perancangan oleh Pahl and Beitz. Metode

perancangan dapat dilihat pada gambar 2.22. Perancangan ini dilatar

belakangi oleh beberapa faktor diantaranya merupakan bentuk memodifikasi

hasil produk online yang merupakan buatan dari China, pengembangan sistem

kendali pada drone quadcopter yang sudah memiliki berbagai jenis inovasi,

dan juga adalah sistem kontrol pada drone itu sendiri yang sudah semakin

canggih dari awal kemunculannya. Adapun tahap perancangannya yaitu:

1. Perencanaan Sistem dan Penjelasan Tugas

Pada bagian ini dilakukan pengumpulan informasi tentang

persyaratan-persyaratan yang wajib dikumpulkan dan merupakan bentuk

batasan dalam menentukan suatu objek produk.

Page 23: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

27

2. Perancangan Konsep Produk

Konsep produk pada perancangan merupakan dalam bentuk alternatif

konsep produk yang dapat ditentukan. Konsep produk tersebut adalah

bentuk solusi yang berbentuk konsep dari masalah perancangan yang

terjadi dan harus dipecahkan. Konsep produk tersebut dapat berupa

gambar skets ataupun dalam bentuk gambar skema yang sederhana,

namun sudah mencakup keseluruhan.

3. Perancangan Bentuk

Pada fase perancangan bentuk, konsep produk dapat diberi tampilan,

yaitu bentuk komponen yang menjadi konsep produk dan termasuk dalam

gambar skema atau gambar sketch.

4. Perancangan Detail

Pada perancangan detail bentuk susunan komponen produk, bentuk

mekanik dan dimensi pada setiap komponen produk harus sudah

ditetapkan. Bentuk hasil akhir pada fase ini merupakan gambar rancangan

lengkap dengan spesifikasi produk yang digunakan untuk proses

pembuatan.

5. Pembuatan

Dalam fase ini merupakan proses keseluruhan dalam pembuatan

sebuah alat berdasarkan konsep awal, yakni meliputi proses perancangan,

perakitan komponen alat dan finishing.

6. Pengujian Alat

Dalam fase ini merupakan proses pengujian dan pembahasan

mengenai prestasi hasil alat yang sudah selesai fase finishing, yang

Page 24: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

28

kemudian hasil pada pengujian tersebut dapat disimpulkan dalam bentuk

data hasil pengujian dimana akan menjadi karakteristik dari alat tersebut.

Berikut ini pada Gambar 2.22. merupakan diagram alir perancangan

menurut Pahl dan Beitz:

Page 25: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/55525/3/BAB II.pdf · 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian Terdahulu Utama, Komarudin, dan Tristanto (2013), dalam perancangan sistem

29

(Sumber: Riadi, 2009)

Gambar 2.22. Diagram Alir Perancangan Menurut Pahl And Beitz