okay

1. BAB I
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 cukup luas mulai dari keperluan pengintaian militer, pemetaan, riset,
pengambilan gambar dari atas udara baik yang bergerak (video) maupun yang tidak bergerak
(foto), pemantauan lokasi korban bencana alam yang sulit dijangkau oleh kendaraan atau
sekedar hobi. Salah satu kelebihan dan keuntungan menggunakan UAV adalah dapat
digunakan pada misi-misi berbahaya tanpa membahayakan pilotnya. Sampai saat ini UAV
dapat dibagi menjadi 2 kategori yaitu fixed wing (pesawat model dengan sayap) dan
multirotor (pesawat model dengan motor penggerak lebih dari satu tanpa menggunakan
sayap). Quadcopter merupakan salah satu jenis pesawat Vertical Take off Landing (VTOL)
yang dapat melakukan take off dan landing secara tegak lurus terhadap bumi sehingga dapat
dilakukan pada area yang sempit. Quadcopter adalah salah satu jenis multirotor yang
memiliki empat buah motor sebagai penggerak propeler di tiap ujungnya yang dapat
menghasilkan gaya angkat
Quadcopter adalah jenis pesawat udara aerodinamis bermotor dan bersayap putar
(rotary wing). Sebagaimana dengan namanya Quad yang berarti empat, sehingga pada
quadcopter memiliki 4 buah motor brushless dan 4 buah baling-baling (propeller).
Berdasarkan bentuk rangka (frame), quadcopter terdiri dari 2 model yaitu model dengan
frame berbentuk “plus” (+) dan model dengan frame berbentuk “silang” (x).
Banyak hal yang harus diperhatikan dalam pembuatan atau perakitan sebuah
Quadcopter diantaranya sisi mekanis berupa frame dan propeller, sisi elektrikal berupa
Electronic Speed Control (ESC), Flight Controller, Remote Control, Baterai, Motor Brushless
serta komunikasi data antara remote control dengan receiver yang ada pada flight controller.
Hal tersebut penting karena dengan mengetahui bagaimana komunikasi data antara remote
control dengan receiver, maka kita dapat membuat dan merancang sebuah quadcopter
berbasis mikrokontroller Arduino. Oleh karena itu penulis akan melakukan analisis mengenai
komunikasi data antara remote control dengan receiver dimana hasil analisis datanya
digunakan untuk pembuatan dan perakitan quadcopter berbasis Arduino. Dalam Quadcopter
yang dirancang bangun nantinya akan ditambahkan sensor jarak ultra sonic HCSR-04 untuk
membantu quadcopter agar tidak terjadi tabrakan atau crash.
Page | 1

2. 1.2. Rumusan Masalah
1. Bagaimana hubungan antara sinyal control terhadap kecepatan motor brushless.
2. Bagaimana hubungan antara sinyal control dengan arah dan kecepatan quadcopter.
3. Bagaimana system komunikasi data antara remote control dengan receiver untuk
mengirim data sinyal control.
1.3. Tujuan
1. Untuk mendapatkan hubungan lebar pulsa dengan kecepatan motor brushless.
2. Untuk mendapatkan bentuk-bentuk pulsa control terhadap arah dan kecepatan
quadcopter.
3. Untuk mengetahui system pengiriman data dari remote control ke receiver
quadcopter.
1.4. Manfaat
1. Bermanfaat bagi peneliti selanjutnya dalam melakukan sebuah perancangan
quadcopter.
2. Bermanfaat sebagai referensi system komunikasi data quadcopter dalam
mengembangkan quadcopter yang lebih smart.
1.5. Batasan Masalah
1. Hubungan lebar pulsa dengan kecepatan motor brushless.
2. Sistem pengiriman data dari remote control ke receiver quadcopter.
3. Tidak melakukan pengukuran sinyal carrier 2,4 Ghz.
4. Tidak membahas system mekanika quadcopter berupa frame dan propellernya.
Page | 2

3. BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 STUDI LITERATUR
HendriawanA.,dkk. (2012),menulis sebuah jurnal penilitian dengan judul “Sistem
Kontrol Altitude pada UAV Model Quadcopter dengan Metode PID”. Pada penulisan
papernya menawarkan stabilitas quadcopter yang lebih baik dengan menggunakan
metode PID, dengan input PID dari sensor gyro dan sonar serta kecepatan masing
masing motor. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan menunjukkan bahwasistem
kontrol PID telah bekerja dengan baik degan parameter Kp = 0.45, Kd = 0.025, dan Ki =
0.001. quadcopter dapat menjaga stabilitas altitude sesuai dengan yang diharapkan.
Kardono, Rusdhianto Effendi AK, dan Ali Fatoni dalam jurnalnya yang berjudul
“Perancangan dan Implementasi Sistem Pengaturan Optimal LQR untuk Menjaga Kestabilan
Hover pada Quadcopte” Pada jurnal tersebut menyatakan Kontrol hover merupakan prioritas
utama dalam setiap upaya pengendalian quadcopter baik pada pengendalian fase take-off,
landing, dan trajectory, hal ini dikarenakan kesalahan yang kecil saja yang terjadi pada sudut
dan atau ketinggian quadcopter dapat menyebabkan quadcopter bergerak baik terhadap
sumbu x, y, maupun z.
Prinsip kerja kontroler adalah membandingkan nilai aktual keluaran plant dengan nilai
referensi, kemudian menentukan nilai kesalahan dan akhirnya menghasilkan sinyal kontrol
untuk meminimalkan kesalahan (Ogata, K., 1997).
2.2 LANDASAN TEORI
2.2.1. Quadcopter
1. Prinsip Kerja Quadcopter
Quadcopter adalah salah satu jenis rotorcraft yang memiliki 4 buah rotor sebagai
penggerak propeller yang menghasilkan gaya angkat. Quadcopter dapat melakukan take off
dan landing secara vertikal. Vertical Take Off Landing (VTOL)Aircraft merupakan jenis
pesawat yang dapat melakukan take off dan landing tegak lurus terhadap bumi sehingga dapat
dilakukan pada tempat yang sempit. Helikopter, tricopter, quadcopter, dan multirotor sejenis
termasuk kategori ini. (Sumber : http://en.wikipedia.org/wiki/Quadcopter). Contoh
quadcopter terlihat pada gambar 2.1.
Page | 3

4. Gambar 2.1 Quadcopter
Dengan mengubah besaran kecepatan putaran keempat buah motor maka quadcopter
dapat bergerak atas, bawah, maju, mundur, kiri, kanan, dan rotasi. Pergerakan di atas tersebut
lebih dikenal dengan istilah pitch (bergerak maju atau mundur), roll (bergerak kiri atau
kanan), dan yaw (rotasi kiri atau rotasi kanan).
a. Throttle Control
Pengaturan ini bertujuan untuk melakukan vertical take-off and landing (VTOL)
bergerak ke atas dan ke bawah seperti yang terlihat pada gambar 2.2
Gambar 2.2Pengaturan Throttle Propeller
Putaran yang tebal menandakan propeller berputar dengan cepat yang mengakibatkan
quadcopter akan terangkat (take-off), sedangkan putaran yang tipis menandakan propeller
berputar dengan lambat yang mengakibatkan quadcopter akan turun/mendarat (landing).
b. Pitch Control
Pengaturan pitch propeller adalah pengaturan yang diberikan agar quadcopter
bergerak maju dan bergerak mundur. Berikut gambar yang menampilkan ilustrasi kecepatan
putar propeller untuk pengaturan pitchseperti yang terlihat pada gambar 2.3.
Gambar 2.3 Pengaturan pitch propeller
Page | 4

5. Pada gambar 2.1.a menampilkan ilustrasi quadcopter bergerak maju, sedangkan gambar
2.1.b menampilkan ilustrasi quadcopter bergerak mundur.
c. Yaw Control
Pengaturan yaw control bertujuan agar quadcopter bergerak berputar kekiri dan bergerak ke
kanan.Ilustrasinya dapat dilihat pada gambar 2.4.
Gambar 2.4Pengaturan Yaw propeller
d. Roll Control
Pengaturan roll propeller diberikan agar quadcopter bergerak kekiri dan kekanan. Ilustrasi
pengaturan roll propeller dapat dilihat pada gambar 2.5.
Gambar 2.5Pengaturan Roll propeller
Pada gambar 2.5.a menampilkan ilustrasi gerak kekiri, sedangkan gambar 2.5.b
menampilkan ilustrasi gerak kekanan.
2. Bagian Bagian Quadcopter
a. Flight controller
Flight controller adalah suatu pengendali terbang dalam quadcopter yang berfungsi
untuk melakukan pengolahan data yang didapat dari berbagai jenis sensor pada quadcopter
lalu melakukan perhitungan yang selanjutnya akan mengeksekusi dengan menghasilkan
output berupa pengendalian pada masingmasing motor quadcopter.
Flight controllermerupakan Otak dari quadcopter. Merupakan Komponen penting
quadcopter dan menentukan apa saja fitur dari quadcopter tersebut.Ada berbagai macam
Flight controller yang dijual dipasaranantara lain merk KKboard, Multiwii, APM, Pixhawk,
Dji dan lain-lain. Dalam penelitian ini, Flight controller yang digunakan bukan dari merk
yang sudah ada, tapi dirancang sendiri menggunakan mikrokontroller arduino yang nantinya
dapat menggantikan fungsi dari Flight controller yang disebutkan diatas. Contoh flight
controller seperti yang terilhat pada gambar 2.6.
Page | 5

6. Gambar 2.6Flight controller
b.Remote Control 2.4 GHz
Remote control merupakan bagian yang berinteraksi langsung dengan pengguna untuk
memberikan sinyal perintah-perintah untuk menggerakan quadcopter dalam arah gerakan
arah naik, turun, maju, mundur, kiri dan kanan. Frekuensi yang digunakan sebagai media
transmisi adalah gelombang radio pada frekuensi 2,4 Ghz. Pada kondisi diluar ruangan
penggunaan frekuensi jika dibandingkan dengan menggunakan sinyal infra merah, sinar
matahari sering memberikan gangguan terhadap sinyal infra merah yang sangat
mempengaruhi proses kendali, maka gelombang radio merupakan pilihan tepat. Selain itu
penggunaan gelombang radio mempunyai keunggulan dimana data yang dipancarkan dapat
dikirim pada jarak yang cukup jauh.
Transmitter dan receiver adalah pengirim data dan penerima data, data yang dikirim
adalah data PPM (Pulse Position Modulation) atau PCM (Pulse Code Modulation). Dengan
frekuensi 27, 35, 72 dan 2,4 GHz. Beberapa jenis transmitter berdasar dari frekuensi yang
dipakai, jumlah chanel (titik yang biasa dikontrol) minimum untuk pesawat model adalah 3
channel, dan fasilitas penyimpan data digital. Contoh gambar remote control ditunjukan
dengan gambar 2.7.
Gambar 2.7Remote Control
Page | 6

7. Radio transmitter mengirimkan sinyal-sinyal sesuai dengan posisi dari tiap kanal.
Bentuk sinyal yang dikirim tidak ada aturan baku yang mengatur sehingga perusahaan
pembuat dapat membuat sinyal kirim sesuai dengan keinginan.Keluaran radio receiver dapat
langsung digunakan untuk mengendalikan servo dan ESC karena sinyal merupakan sinyal
standar dalam dunia RC. Pada penelitian ini keluaran receiver dihubungkan dengan perangkat
modul mikrokontroler agar dapat digunakan untuk mengatur gerakan-gerakan quadcopter
pada saat terbang secara manual. Salah satu merk remote control adalah JR propo X2720 9
channel yang memiliki 9 kanal, 4 buah digunakan untuk mengatur gerakan roll, pitch, yaw,
dan throttle, dan 5 kanal sisa digunakan untuk switch dari mode manual ke otomatis. (Andry
Yulistiyanto, 2013 : 41).
c. Motor Brushless
Brushless DC motor listrik (BLDC motor, motor BL) juga dikenal sebagai motor
elektronik commutated (ECM, motor EC) adalah motor sinkron yang didukung oleh sumber
listrik DC melalui inverter terintegrasi / switching power supply, yang menghasilkan sinyal
listrik AC untuk menggerakkan motor. Dalam konteks ini, AC, arus bolak-balik, tidak berarti
gelombang sinusoidal, melainkan arus bi-directional dengan tidak ada pembatasan pada
bentuk gelombang. Sensor tambahan dan elektronik mengontrol amplitudo keluaran inverter
dan gelombang (dan karena itu persen DC penggunaan bus/efisiensi) dan frekuensi (yaitu
kecepatan rotor). Rotor bagian dari motor brushless sering motor sinkron magnet permanen,
tetapi juga bisa menjadi motor induksi. Motor brushless dapat digambarkan sebagai motor
stepper, namun motor stepper istilah yang cenderung digunakan untuk motor yang dirancang
khusus untuk dioperasikan dalam mode dimana sering berhenti dengan rotor dalam posisi
sudut didefinisikan. Motor brushless memiliki satuan KV (rpm/volt).
Motor brushless direct current (BLDC) adalah motor yang tidak menggunakan sikat
atau brush untuk pergantian medan magnet (komutasi) tetapi dilakukan secara komutasi
elektronis. Perbedaan utama antara motor DC magnet permanen (DC-MP) denganmotor
brushless DC adalah terletak pada pembangkitan medan magnet untuk menghasilkan gaya
gerak. Jika pada motor DC-MP medan magnet yang dikontrol berada di rotor dan medan
magnet tetap berada di stator. Sebaliknya, motor brushless menggunakan pembangkitan
medan magnet stator untuk mengontrol geraknya sedang medan magnet tetap berada di rotor.
(Endra Pitowarno, 2006: 84). Motor BLDC mempunyai banyak keuntungan dibandingkan
dengan motor DC lainnya (Andry Yulistiyanto, 2013 : 41), yaitu:
1. Kecepatan yang lebih baik untuk melawan karakteristik tenaga putaran.
Page | 7

8. 2. Tanggapan dinamis tinggi.
3. Efisiensi tinggi.
4. Tahan lama atau usia pakai lebih lama.
5. Nyaris tanpa suara bila dioperasikan.
Perbandingan tenaga putaran lebih besar dibanding dengan ukuran motor, dengan
ukuran motor yang relatif kecil dapat menghasilkan torsi yang cukup besar. Jadi ini sangat
bermanfaat bila akan digunakan pada aplikasi yang sangat kritis terhadap beban dan tempat
pemasangan. Menggunakan motor yang bertegangan (rpm/volt) rendah (dibawah 1000KV),
ini akan mempengaruhi agresifitas quadcopter dan efisiensi. Perkirakan juga beban yang
akan di angkat motor, ini akan menentukan pemilihan daya motor. Setiap motor punya daya
dorong (trust), misalkan ;
motor dengan trust 500gr x 4 = 2000gr
maka berat maksimal quadcopter ¾ x 2000gr = 1500gr
Gambar 2.8Diagram Skema Motor Brushless.
Page | 8

9. Gambar 2.9Karakteristik Motor Brushless DC.
d. Baling baling (propeller)
Baling-baling (propeller) adalah alat untuk menjalankan pesawat terbang. Baling-
baling ini memindahkan tenaga dengan mengkonversi gerakan rotasi menjadi daya dorong
untuk menggerakkan sebuah kendaraan seperti pesawat terbang, untuk melalui suatu massa
seperti udara, dengan memutar dua atau lebih bilah kembar dari sebuah poros utama. Sebuah
propeler berperan sebagai sayap berputar, dan memproduksi gaya yang mengaplikasikan
prinsip Bernoulli dan hukum gerak Newton, menghasilkan sebuah perbedaan tekanan antara
permukaan depan dan belakang. Ukuran baling baling yang digunakan pada quadcopter
beragam tergantung besar kecilnya ukuran quadcopter serta beban yang akan diangkat oleh
quadcopter. Salah satu ukuran quadcopter yang umum digunakan pada quadcopter
berdimensi 10 x 45 inch. (Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Baling-baling). Contoh
gambar propeller ditunjukan pada gambar 2.10.
Gambar 2.10Baling-baling 10 x 4,5 inch
Page | 9

10. e. Baterai Lithium Polimer (Li-Po)
Baterai Li-Po tidak menggunakan cairan sebagai elektrolit melainkan menggunakan
elektrolit polimer kering yang berbentuk seperti lapisan plastik film tipis. Lapisan film ini
disusun berlapis-lapis diantara anoda dan katoda yang mengakibatkan pertukaran ion.
Dengan metode ini baterai Li-Po dapat dibuat dalam berbagai bentuk dan ukuran. Diluar dari
kelebihan arsitektur baterai Li-Po, terdapat juga kekurangan yaitu lemahnya aliran pertukaran
ion yang terjadi melalui elektrolit polimer kering. Hal ini menyebabkan penurunan pada
charging dan discharging rate. Masalah ini sebenarnya bisa diatasi dengan memanaskan
baterai sehingga menyebabkan pertukaran ion menjadi lebih cepat, namun metode ini
dianggap tidak dapat untuk diaplikasikan pada keadaan sehari-hari. Seandainya para ilmuwan
dapat memecahkan masalah ini maka risiko keamanan pada baterai jenis lithium akan sangat
berkurang. Ada tiga kelebihan utama yang ditawarkan oleh baterai berjenis Li-Po
dibandingkan baterai jenis lain seperti NiCad atau NiMH yaitu :
1. Baterai Li-Po memiliki bobot yang ringan dan tersedia dalam berbagaimacam bentuk
dan ukuran.
2. Baterai Li-Po memiliki kapasitas penyimpanan energi listrik yang besar.
3. Baterai Li-Po memiliki tingkat discharge rate energi yang tinggi, dimana hal ini sangat
berguna sekali dalam bidang RC selain keuntungan lainyang dimilikinya.
Baterai jenis ini juga memiliki beberapa kelemahan yaitu:
1. Harga baterai Li-Po masih tergolong mahal jika dibandingkan dengan baterai jenis
NiCad dan NiMH.
2. Performa yang tinggi dari baterai Li-Po harus dibayar dengan umur yang lebih pendek.
Usia baterai Li-Po sekitar 300-400 kali siklus pengisian ulang. Sesuai dengan perlakuan
yang diberikan pada beterai.
3. Alasan keamanan, baterai Li-Po menggunakan bahan elektrolit yang mudah terbakar.
4. Baterai Li-Po membutuhkan penanganan khusus agar dapat bertahan lama. Charging,
Discharging, maupuan penyimpanan dapat mempengaruhi usiadari baterai jenis ini.
Baterai Li-Po memiliki rating sebagai berikut :
1. Tegangan (Voltage)
Pada baterai jenis NiCad atau NiMH tiap sel memiliki 1,2 volt sedangkan pada baterai
Li-Po memiliki rating 3,7 volt per sel. Keuntungannya adalah tegangan baterai yang tinggi
dapat dicapai dengan menggunakan jumlah sel yang lebih sedikit.
Page | 10

11. Pada setiap paket baterai Li-Po selain tegangan ada label yang disimbolkan dengan
“S”. Disini “S” berarti sel yang dimiliki sebuah paket baterai (battery pack). Sementara
bilangan yang berada didepan simbol menandakan jumlah sel dan biasanya berkisar antar 2-
6S (meskipun kadang ada yang mencapai 10S). Berikut adalah beberapa contoh notasi baterai
Li-Po.
a. 3.7 volt battery = 1 cell x 3.7 volts
b. 7.4 volt battery = 2 cells x 3.7 volts (2S)
c. 11.1 volt battery = 3 cells x 3.7 volts (3S)
d. 14.8 volt battery = 4 cells x 3.7 volts (4S)
e. 18.5 volt battery = 5 cells x 3.7 volts (5S)
f. 22.2 volt battery = 6 cells x 3.7 volts (6S)
2. Kapasitas (Capacity)
Kapasitas baterai menunjukkan seberapa banyak energi yang dapat disimpan oleh
sebuah baterai dan diindikasikan dalam miliampere hours (mAh). Notasi ini adalah cara lain
untuk mengatakan seberapa banyak beban yang dapat diberikan kepada sebuah baterai
selama 1 jam, dimana setelah 1 jam baterai akan benar-benar habis.
Sebagai contoh sebuah baterai RC Li-Po yang memiliki rating 5000 mAh akan benar-
benar habis apabila diberi beban sebesar 5000 miliampere selama 1 jam. Apabila baterai yang
sama diberi beban 2500 miliampere, maka baterai akan 17 benar-benar habis setelah selama 2
jam. Pada pemakaian di quadcopter arus yg di butuhkan ESCuntuk mengerakkan 4 buah
motor adalah 25A jadi baterai tersebut akan benar-benar habis dalam waktu ±12 menit.
3. Discharge Rate
Discharge rate biasa disimbolkan dengan “C” merupakan notasi yang menyatakan
sebarapa cepat sebuah baterai untuk dapat dikosongkan (discharge) secara aman. Sesuai
dengan penjelasan diatas bahwa energi listrik pada baterai Li-Po berasal dari pertukaran ion
dari anoda ke katoda. Semakin cepat pertukaran ion yang dapat terjadi maka berarti semakin
nilai dari “”C”.
Page | 11

12. Sebuah baterai dengan discharge rate 20-30c berarti baterai tersebut dapatdi discharge
20-30 kali dari kapasitas beterai sebenarnya. Mari gunakan contohbaterai 5000 mAh diatas
sebagai contoh. Jika baterai tersebut memiliki rating 20-30C maka berarti baterai tersebut
dapat menahan beban maksimum hingga150.000 miliampere atau 150 Ampere. (30 x 5000
miliampere = 150 Ampere).Angka ini berarti sama dengan 2500 mA per menit, maka energi
baterai 5000mAh akan habis dalam 83,3 menit. Angka ini berasal dihitung
denganmengkalkulasi jumlah arus per menitnya. 5000 mAh dibagi 60 menit = 83,3 mAper
menit. Lalu kemudian kalikan 83,3 dengan C rating (dalam hal ini 30) = 250mA beban per
menit.
Gambar 2.11Li-Po Battery 5 Ampere
f.Electronic Speed Control
ESC yang digunakan adalah berjenis brushless, terdiri atas susunan MOSFET (Metal
Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) untuk mengendalikan kecepatan motor
brushless. ESC bekerja secara cepat untuk menghidupkan atau mematikan pulsa ke motor,
sehingga respon kendali motor cepat. Selain itu ESC yang digunakan telah berbasis
mikroprosessor, sehingga dapat diprogram sesuai dengan kebutuhan. Keempat ESC yang
digunakan tergabung dalam satu fisik, atau dapat disebut sebagai Quattro ESC, sehingga
tidak memerlukan konfigurasi wiring yang banyak. (Ghani Akbar Habibi,2013 : hlm 34, 35).
Berikut ini adalah tabel spesifikasi ESC MOSFET yang digunakan:
Tabel. 2.1 Spesifikasi ESC
Page | 12

13. ESC memberikan catuan pada motor sesuai dengan sinyal Pulse Width Mudulation
(PWM) yang masuk pada input ESC. Selain itu ESC ini jugamemiliki fasilitas Battery
Eliminator Circuit (BEC) yang memiliki keluarantegangan kecil untuk mencatu flight
controller serta sensor yang lain. Berikut ini merupakan fitur yang dimiliki ESC MOSFET
ini:
1. Brake, berfungsi untuk menghentikan motor secara spontan.
2. Soft start, berfungsi sebagai pengatur lama waktu menyalakan sistem.
3. Battery type, pemilihan baterai yang digunakan.
4. Microprocessor, berfungsi untuk mengatur fitur agar dapat diprogram.
5. Cut Off , berfungsi sebagai pemotong arus jika baterai akan habis.
ESC MOSFET ini memiliki 0,002 Ohm resistansi. Menurut hukum Ohm, maka dapat
dihitung tegangan hilang pada ESC, yakni:
Vloss = IESC x R
= 20 x 0,002
= 0,04 Volt
kemudian berdasarkan hukum Ohm ke-dua, daya yang hilang dapat diketahui, yakni:
P = Vloss x IESC
= 0,04 x 20
= 0,8 Watt
oleh karena itu, ESC MOSFET ini lebih efisien karena daya yang hilang hanya sekitar 0,8
Watt untuk setiap motor. Sedangkan daya konstan maksimum yang dapat dihasilkan setiap
motor adalah:
P = Vsistem x IESC
= 11,1 x 20
= 222 Watt.
Page | 13

14. Gambar 2.12Contoh Bentuk Fisik ESC
Gambar 2.13ESC Wiring
g.Frame (Rangka)
Dalam Penelitian ini direncanakan menggunakan frame quad F450. Frame quad F450
merupakan frame yang berukuran diameter 450 mm. Frame ini terbuat dari bahan atom agar
tidak terlalu berat dan lebih kuat. Selainitu frame ini cukup lentur, sehingga dapat
mengurangi getaran/goncangan padasaat pesawat mendarat atau terjadi crash.
Frame ini memiliki 4 lengan untuk menempatkan motor pada masingmasingujung lengan.
Selain itu frame ini memiliki landing gear kecil padabagian bawah masing-masing ujung
lengan agar perangkat lain tidak kontaklangsung ke landasan. Hal tersebut berguna untuk
melindungi flight controlleragar tidak terkena benturan ke tanah jika terjadi crash.
Page | 14

15. Gambar 2.14Rangka Quadcopter
h.Kontrol PID (Proportional, Integral, Derivative)
Aksi kontrol PID (Proportional, Integral, Derivative) banyak ditemukandi dunia
industri dan satu–satunya strategi yang paling banyak diadopsi padapengontrolan proses.
Berdasarkan survei, 97% industri yang bergerak dalambidang proses (seperti kimia, pulp,
makanan, minyak, dan gas) menggunakan PIDsebagai komponen utama dalam
pengontrolannya. PID (dari singkatan bahasaInggris: Proportional–Integral–Derivative
controller) merupakan kontroler untukmenentukan presisi suatu sistem instrumentasi dengan
karakteristik adanya umpanbalik pada sistem tersebut. (Sumber :
http://id.wikipedia.org/wiki/PID).Komponen kontrol PID ini terdiri dari tiga jenis yaitu
Proportional, Integral danDerivative.
Gambar 2.15Diagram Blok Sistem Kontrol PID (Proportional, Integral dan
Derivative)
1.Kontrol Proportional
Kp berlaku sebagai gain (penguat) saja tanpa memberikan efek dinamikkepada kinerja
kontroler. Jika,
Page | 15

16. G(s) = kp
dengan k adalah konstanta. Jika,
u = G(s) • e maka u = Kp • e
dengan Kp adalah Konstanta Proportional.
Penggunaan kontrol P memiliki berbagai keterbatasan karena sifat kontrol yang tidak
dinamik ini. Walaupun demikian dalam aplikasi-aplikasi dasar yang sederhana kontrol P ini
cukup mampu untuk memperbaiki respon transien khususnya rise time dan settling time.
(Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/PID).
2.Kontrol Integral
Jika G(s) adalah kontrol I maka u dapat dinyatakan sebagai:
u(t) = [∫ e(t)dT] Ki
dengan Ki adalah konstanta Integral, dan dari persamaan gambar 2.18, G(s) dapat
dinyatakan sebagai :
u = Kd [delta e/delta t]
Jika e(T) mendekati konstan (bukan nol) maka u(t) akan menjadi sangat besar
sehingga diharapkan dapat memperbaiki error. Jika e(T) mendekati nol maka efek kontrol I
ini semakin kecil. Kontrol I dapat memperbaiki sekaligus menghilangkan respon steady-state,
namun pemilihan Ki yang tidak tepat dapat menyebabkan respon transien yang tinggi
sehingga dapat menyebabkan ketidakstabilan sistem. Pemilihan Ki yang sangat tinggi justru
dapat menyebabkan output berosilasi karena menambah orde sistem. (Sumber :
http://id.wikipedia.org/wiki/PID).
3. KontrolDerivative
Page | 16

17. Sinyal kontrol u yang dihasilkan oleh kontrol D dapat dinyatakan sebagai :
G(s) = s.Kd
Dari persamaan pada gambar 2.18, nampak bahwa sifat dari kontrol D ini dalam
konteks "kecepatan" atau rate dari error. Dengan sifat ini ia dapat digunakan untuk
memperbaiki respon transien dengan memprediksi error yang akan terjadi. Kontrol
derivative hanya berubah saat ada perubahan error sehingga saat error statis kontrol ini tidak
akan bereaksi, hal ini pula yang menyebabkan kontroler derivative tidak dapat digunakan
sendiri. (Sumber : http://id.wikipedia.org/ wiki/PID)
2.2.2 Mikrokontroller
Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di
dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program,
atau keduanya), dan perlengkapan input output. Dengan kata lain, mikrokontroler adalah
suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan
program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler
sebenarnya membaca dan menulis data. Sekedar contoh, bayangkan diri Anda saat mulai
belajar membaca dan menulis, ketika Anda sudah bisa melakukan hal itu Anda bisa membaca
tulisan apapun baik buku, cerpen, artikel dan sebagainya, dan Andapun bisa pula menulis hal
- hal sebaliknya. Begitu pula jika Anda sudah mahir membaca dan menulis data maka Anda
dapat membuat program untuk membuat suatu sistem pengaturan otomatik menggunakan
mikrokontroler sesuai keinginan Anda. Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip
yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan
efektifitas biaya. Secara harfiahnya bisa disebut “pengendali kecil” dimana sebuah sistem
elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC
TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh
mikrokontroler ini.
Mikrokontroler digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara automatis,
seperti sistem kontrol mesin, remote controls, mesin kantor, peralatan rumah tangga, alat
berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya, dan konsumsi tenaga dibandingkan
denganmendesain menggunakan mikroprosesor memori, dan alat input output yang terpisah,
kehadiran mikrokontroler membuat kontrol elektrik untuk berbagai proses menjadi lebih
ekonomis. Dengan penggunaan mikrokontroler ini maka :
Page | 17

18. • Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas
• Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian besar dari sistem
adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi
• Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang kompak
Agar sebuah mikrokontroler dapat berfungsi, maka mikrokontroler tersebut
memerlukan komponen eksternal yang kemudian disebut dengan sistem minimum. Untuk
membuat sistem minimal paling tidak dibutuhkan sistem clock dan reset, walaupun pada
beberapa mikrokontroler sudah menyediakan sistem clock internal, sehingga tanpa rangkaian
eksternal pun mikrokontroler sudah beroperasi.Yang dimaksud dengan sistem minimal adalah
sebuah rangkaian mikrokontroler yang sudah dapat digunakan untuk menjalankan sebuah
aplikasi. Sebuah IC mikrokontroler tidakakan berarti bila hanya berdiri sendiri. Pada
dasarnya sebuah sistem minimal mikrokontroler AVR memiliki prinsip yang sama.
1. Fitur AVR ATMega328
ATMega328 adalah mikrokontroller keluaran dari atmel yang mempunyai arsitektur
RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang dimana setiap proses eksekusi data lebih cepat
dari pada arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer).Mikrokontroller ini
memiliki beberapa fitur antara lain :
• 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock
• 32 x 8-bit register serba guna
• Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz
• 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan 2 KB
dari flash memori sebagai bootloader
• Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar
1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanent karena EEPROM tetap dapat
menyimpan data meskipun catu daya dimatikan.
• Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB
• Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width
Modulation) output
• Master / Slave SPI Serial interface
Page | 18

19. Mikrokontroller ATmega 328 memiliki arsitektur Harvard, yaitu memisahkan memori
untuk kode program dan memori untuk data sehingga dapat memaksimalkan kerja dan
parallelism. Instruksi – instruksi dalam memori program dieksekusi dalam satu alur tunggal,
dimana pada saat satu instruksi dikerjakan instruksi berikutnya sudah diambil dari memori
program. Konsep inilah yang memungkinkan instruksi – instruksi dapat dieksekusi dalam
setiap satu siklus clock. 32 x 8-bit register serba guna digunakan untuk mendukung operasi
pada ALU ( Arithmatic Logic unit ) yang dapat dilakukan dalam satu siklus. 6 dari register
serbaguna ini dapat digunakan sebagai 3 buah register pointer 16-bit pada mode
pengalamatan tidak langsung untuk mengambil data pada ruang memori data.
Ketiga register pointer 16-bit ini disebut dengan register X ( gabungan R26 dan R27 ),
register Y ( gabungan R28 dan R29 ), dan register Z ( gabungan R30 dan R31 ). Hampir
semua instruksi AVR memiliki format 16-bit. Setiap alamat memori program terdiri dari
instruksi 16-bit atau 32-bit.Selain register serba guna di atas, terdapat register lain yang
terpetakan dengan teknik memory mapped I/O selebar 64 byte. Beberapa register ini
digunakan untuk fungsi khusus antara lain sebagai register control Timer/ Counter, Interupsi,
ADC, USART,SPI, EEPROM, dan fungsi I/O lainnya. Register – register ini menempati
memori pada alamat 0x20h– 0x5Fh.
Berikut ini adalah tampilan architecture ATmega 328 :
Page | 19

20. Gambar 2.16Architecture ATmega328
2. Konfigurasi PIN ATMega328
Gambar 2.14Konfigurasi Pin ATMega328
Tabel. 2.2Konfigurasi Port B
Tabel. 2.3Konfigurasi Port C
Page | 20

21. Tabel. 2.4Konfigurasi Port D
3. Arduino Uno
Arduino adalah sebuah board mikrokontroller yang berbasis ATmega328. Arduino
memiliki 14 pin input/output yang mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 6
Page | 21

22. analog input, crystal osilator 16 MHz, koneksi USB, jack power, kepala ICSP, dan tombol
reset. Arduino mampu men-support mikrokontroller dan dapat dikoneksikan dengan
komputer menggunakan kabel USB.
Gambar 2.17Board Arduino ATmega328
Apakah arduino? Arduino adalah merupakan sebuah board minimum system
mikrokontroler yang bersifat open source. Didalam rangkaian board arduino terdapat
mikrokontroler AVR seri ATMega 328 yang merupakan produk dari Atmel.
Arduino memiliki kelebihan tersendiri disbanding board mikrokontroler yang lain
selain bersifat open source, arduino juga mempunyai bahasa pemrogramanya sendiri yang
berupa bahasa C. Selain itu dalam board arduino sendiri sudah terdapat loader yang berupa
USB sehingga memudahkan kita ketika kita memprogram mikrokontroler didalam arduino.
Sedangkan pada kebanyakan board mikrokontroler yang lain yang masih membutuhkan
rangkaian loader terpisah untuk memasukkan program ketika kita memprogram
mikrokontroler. Port USB tersebut selain untuk loader ketika memprogram, bisa juga
difungsikan sebagai port komunikasi serial.
Arduino menyediakan 20 pin I/O, yang terdiri dari 6 pin input analog dan 14 pin
digital input/output. Untuk 6 pin analog sendiri bisa juga difungsikan sebagai output digital
jika diperlukan output digital tambahan selain 14 pin yang sudah tersedia. Untuk mengubah
pin analog menjadi digital cukup mengubah konfigurasi pin pada program. Dalam board kita
bisa lihat pin digital diberi keterangan 0-13, jadi untuk menggunakan pin analog menjadi
Page | 22

23. output digital, pin analog yang pada keterangan board 0-5 kita ubah menjadi pin 14-19.
dengan kata lain pin analog 0-5 berfungsi juga sebagi pin output digital 14-16.
Sifat open source arduino juga banyak memberikan keuntungan tersendiri untuk kita
dalam menggunakan board ini, karena dengan sifat open source komponen yang kita pakai
tidak hanya tergantung pada satu merek, namun memungkinkan kita bisa memakai semua
komponen yang ada dipasaran. Bahasa pemrograman arduino merupakan bahasa C yang
sudah disederhanakan syntax bahasa pemrogramannya sehingga mempermudah kita dalam
mempelajari dan mendalami mikrokontroler.
Berikut ini adalah konfigurasi dari arduino ATmega 328 :
• Mikronkontroler ATmega328
• Beroperasi pada tegangan 5V
• Tegangan input (rekomendasi) 7 - 12V
• Batas tegangan input 6 - 20V
• Pin digital input/output 14 (6 mendukung output PWM)
• Pin analog input 6
• Arus pin per input/output 40 mA
• Arus untuk pin 3.3V adalah 50 mA
• Flash Memory 32 KB (ATmega328) yang mana 2 KB digunakan oleh bootloader
• SRAM 2 KB (ATmega328)
• EEPROM 1KB (ATmega328)
• Kecepatan clock 16 MHz
a. Power
Arduino dapat diberikan power melalui koneksi USB atau power supply. Powernya
diselek secara otomatis. Power supply dapat menggunakan adaptor DC atau baterai. Adaptor
dapat dikoneksikan dengan mencolok jack adaptor pada koneksi port input supply. Board
arduino dapat dioperasikan menggunakan supply dari luar sebesar 6 - 20 volt. Jika supply
Page | 23

24. kurang dari 7V, kadangkala pin 5V akan menyuplai kurang dari 5 volt dan board bisa
menjadi tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12 V, tegangan di regulator bisa menjadi
sangat panas dan menyebabkan kerusakan pada board. Rekomendasi tegangan adapada 7
sampai 12 volt. Penjelasan pada pin power adalah sebagai berikut :
• Vin
Tegangan input ke board arduino ketika menggunakan tegangan dari luar (seperti yang
disebutkan 5 volt dari koneksi USB atau tegangan yang diregulasikan). Pengguna dapat
memberikan tegangan melalui pin ini, atau jika tegangan suplai menggunakan power jack,
aksesnya menggunakan pin ini.
• 5V
Regulasi power supply digunakan untuk power mikrokontroller dan komponen lainnya
pada board. 5V dapat melalui Vin menggunakan regulator pada board, atau supply oleh
USB atau supply regulasi 5V lainnya
• 3,3V
Suplai 3.3 volt didapat oleh FTDI chip yang ada di board. Arus maximumnya adalah
50mA.
• Pin Ground
berfungsi sebagai jalur ground pada Arduino
b. Memori
ATmega328 memiliki 32 KB flash memori untuk menyimpan kode, juga 2 KB yang
digunakan untuk bootloader. ATmega328 memiliki 2 KB untuk SRAM dan 1 KB untuk
EEPROM.
c. Input dan Output
Setiap 14 pin digital pada arduino dapat digunakan sebagai input atau output,
menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Input/output dioperasikan
pada 5 volt.Setiap pin dapat menghasilkan atau menerima maximum 40 mA dan memiliki
internal pull-up resistor (disconnected oleh default) 20-50 KOhms. Beberapa pin memiliki
fungsi sebagai berikut :
Page | 24

25. • Serial : 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirim (TX) TTL data
serial. Pin ini terhubung pada pin yang koresponding dari USB FTDI ke TTL chip serial.
• Interupt eksternal : 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasikan untuk trigger sebuah interap
pada low value, rising atau falling edge, atau perubahan nilai.
• PWM : 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Mendukung 8-bit output PWM dengan fungsi analog.
• SPI : 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mensuport komunikasi SPI, yang
mana masih mendukung hardware, yang tidak termasuk pada bahasa arduino
• LED : 13. Ini adalah dibuat untuk koneksi LED ke digital pin 13. Ketika pin bernilai
HIGH, LED hidup, ketika pin LOW, LED mati.
d.Manfaat KIT Arduino Uno
Arduino Uno adalah KIT Elektronik atau papan rangkaian elektronik open.Source
yang didalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah Chip.Mikrokontroller dengan jenis
AVR dari Perusahaan Atmel. Arduino Uno adalah sebuah board Mikrokontroller yang
berbaris Atmega 3288. Arduino Uno memiliki 4 PIN. Input/output yang mana 6 PIN dapt
digunakan sebagai output PWM, 6 analog Input, crystal osilator 16 MHz, koneksi USB, Jack
Power, Kepala ICSP, dan tombol Reset. Arduino Uno mampu men-suport Mikrokontroller,
dapat dikoneksikan dengan komputer menggunakan kabel USB.
e.Komunikasi Arduino Uno
Uno Arduino memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer,
Arduino lain, atau mikrokontroler lain. ATmega328 ini menyediakan UART TTL (5V)
komunikasi serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX).Sebuah ATmega16U2
pada saluran board ini komunikasi serial melalui USB dan muncul sebagai com port virtual
untuk perangkat lunak pada komputer.Firmware '16U2 menggunakan USB driver standar
COM, dan tidak ada driver eksternal yang dibutuhkan. Namun, pada Windows, file. Inf
diperlukan. Perangkat lunak Arduino termasuk monitor serial yang memungkinkan data
tekstual sederhana yangakan dikirim ke dan dari papan Arduino. RX dan TX LED di papan
akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB ke
komputer (tetapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1). Sebuah perpustakaan
SoftwareSerial memungkinkan untuk komunikasi serial pada setiap pin digital Uno itu.
ATmega328 ini juga mendukung komunikasi I2C (TWI) dan SPI. Perangkat lunak Arduino
Page | 25

26. termasuk perpustakaan Kawat untuk menyederhanakan penggunaan dari bus I2C, lihat
dokumentasi untuk rincian. Untuk komunikasi SPI, menggunakan perpustakaan SPI.
2.2.3 Sistem Modulasi
Informasi dapat disalurkan melalui saluran transmisi ke tempat yang jauh jaraknya
dengan mempergunakan gelombang yang berfrekuensi tinggi sebagai pembawanya.
Gelombang pembawa ini disebut sebagai carrier. Proses penumpangan sinyal informasi ke
gelombang pembawa disebut sebagai modulasi.
1. Sistem Modulasi Analog
Gambar 2.18Gelombang Sinusoidal
Sistem modulasi analog adalah sistem modulasi yang mempergunakan gelombang
pembawanya berbentuk gelombang sinusoidal. Dibedakan atas :
a. Modulasi Amplitudo ( AM )
Modulasi Amplitudo, yaitu peristiwa modulasi terjadi dengan merubah-ubah
amplitudo gelombang pembawa sesuai dengan perubahan amplitudo gelombang informasi.
Modulasi jenis ini adalah modulasi yang paling mudah dan sederhana sederhana,tetapi mudah
dipengaruhi oleh keadaan transmisinyaseperti: redaman oleh udara,noise,interfrensi
danbentuk-bentuk gangguan lainnya.Gelombang pembawa (carrier wave) diubah
amplitudonya sesuai dengan signal informasi yang akan dikirimkan.
Modulasi ini disebut juga linear modulation, artinya bahwa pergeseran frekwensinya
bersifat linier mengikuti signal informasi yang akan ditransmisikan. Di pemancar radio
dengan teknik AM, amplitudo gelombang carrier akan diubah seiring dengan perubahan
sinyal informasi (suara) yang dimasukkan. Frekuensi gelombang carrier-nya relatif
tetap.Kemudian, sinyal dilewatkan ke RF (Radio Frequency) Amplifier untuk dikuatkan agar
bisa dikirim ke jarakyang jauh.Setelah itu, dipancarkan melalui antena.Tentu saja dalam
perjalanannya mencapai penerima, gelombang akan mengalami redaman (fading) oleh udara,
mendapat interferensi dari frekuensi-frekuensi lain, noise, atau bentuk-bentuk gangguan
lainnya. Gangguan-gangguan itu umumnya berupa variasi amplitudo sehingga mau tidak mau
akan memengaruhi amplitudo gelombang yang terkirim.Akibatnya,informasi yang akan
Page | 26
frekuens
i

27. dikirim pun akan berubah,dan ujung-ujungnya mutu informasi yang diterima jelas berkurang,
dan efek yang kita rasakan sangat nyata.Cara mengurangi kerugian yang diakibatkan oleh
redaman,noise,dan interferensi cukup sulit.Pengurangan amplitudo gelombang (yang
mempunyai amplitudo lebih kecil),akan berdampak pada pengurangan sinyal asli.Semantara
peningkatan amplitudo sinyal asli juga menyebabkan peningkatan amplitudo
gangguan.Dilema itu bisa saja di atasi dengan menggunakan teknik lain yang lebih rumit.
Tapi,rangkaian penerima akan menjadi lebih mahal,sementara hasil yang diperoleh belum
kualitas Hi-Fi dan belum tentu setara dengan harga yang harua di bayar.
Gambar 2.19Gelombang AM
Sinyal pembawa berupa gelombang sinus dengan persamaan matematisnya:
Sinyal pemodulasi, untuk memudahkan analisa, diasumsikan sebagai gelombang sinusoidal
juga, dengan persamaan matematisnya:
b. Frequency Modulation (FM)
Page | 27

28. Sinyal AM, yakni sinyal hasil proses modulasi amplituda, diturunkan dari:
Diuraikan menjadi,
merupakan ukuran seberapa dalam sinyal informasi memodulasi sinyal pembawa. Dengan
memperhatikan gambar 2.17, dapat dituliskan :
Pengaruh indeks modulasi :
Gambar 2.20Pengaruh Indeks Modulasi
Kondisi m=1 adalah kondisi ideal, dimana proses modulasi amplituda menghasilkan output
terbesar di penerima tanpa distorsi.Spektrum sinyal AM dapat digambarkan sebagai berikut:
Gambar 2.21Spektrum Sinyal AM
Page | 28

29. Dari gambar 2.21terlihat, modulasi amplitudo memerlukan bandwidth 2x bandwidth sinyal
pemodulasi (= 2fm).
Daya total sinyal AM:
dimanaPcadalah daya sinyal pembawa danadalah daya total sideband (LSB +USB).
b. Modulasi Frekuensi (FM)
Pada modulasi frekuensi sinyal informasi mengubah-ubah frekuensi gelombang
pembawa, sedangkan amplitudanya konstan selama proses modulasi. Proses modulasi
frekuensi digambarkan sebagai berikut:
Gambar 2.22Modulasi Frekuensi
Besar perubahan frekuensi (deviasi), δ, dari sinyal pembawa sebanding dengan
amplitudo sesaat sinyal pemodulasi, sedangkan laju perubahan frekuensinya sama dengan
frekuensi sinyal pemodulasi. Persamaan sinyal FM dapat dituliskan sebagai berikut :
Page | 29

30. Spektrum frekuensi sinyal FM dapatdigambarkan sebagai berikut :
Gambar 2.23Spektrum Sinyal FM
Terlihat dari gambar 2.23, bandwidth sinyal FM adalah tak berhingga. Namun pada
praktek biasanya hanya diambil bandwith dari jumlah sideband yang signifikan.
c. Modulasi Fasa (PM)
Pada modulasiini sinyal informasi mengubah-ubah fasa gelombang pembawa.Besar
perubahan fasa sebanding dengan amplituda sesaatsinyal pemodulasi. Modulasi fasa, sama
seperti modulasi frekuensi, menghasilkan penyimpangan frekuensi pada sinyal pembawa,
sehingga kedua modulasi ini dikelompokkan dalam jenis modulasi sudut. Perbedaannya
terletak pada posisi perubahan frekuensi, jika pada modulasi frekuensi deviasi tertinggi
dicapai pada amplituda puncak dari sinyal pemodulasi, pada modulasi fasa deviasi
maksimum terjadi pada saat sinyal modulasi berubah pada laju yang paling tinggi (slope
terbesar) yakni perubahan dari nilai positif kenegatif dan sebaliknya. Proses modulasi fasa
terlihat pada gambar 2.24 :
Gambar 2.24Modulasi Fasa
Persamaan sinyal PM serupa dengan sinyal FM, perbedaannya hanya terletak pada definisi
indeks modulasinya :
Page | 30

31. dimana mpadalah indeks modulasi fasa, yakni nilai maksimum perubahan fasa. Indeks
modulasi FM berubah secara proporsional terhadap perubahan amplituda dan frekuensi
sinyalpemodulasi, sedangkan indeks modulasi PM hanya berubah secara proporsional
terhadap perubahan amplituda sinyal pemodulasi saja.
Berikut adalah keuntungan FM terhadap AM :
• Amplituda sinyal FM konstan, sehingga pemancar tidak memerlukan penguat
linier (Klas A, B) seperti pada pemancar AM, tapi cukup penguat Klas C yang
mempunyai efisiensi lebih baik.
• Adanya capture effectpada penerima FM, yakni sinyal yang lebih kuat mengalahkan‟ ‟
sinyal lain yang lebih lemah pada frekuensi yang (hampir) sama. Dalam hal ini
sinyal yang lebih lemah diterima di (limitter) penerima dengan mengalami
peredaman, bukannya penguatan. Kondisi ini, dapat mencegah interferensi dengan
sinyal lain yang tidak diinginkan.
• FM tebih tahan terhadap derau, dapat dicapai dengan rangkaian pre&de-emphasis‟ ‟
yang tidak terdapat di sistem AM. Hal ini dapat dijelaskan sebagai
berikut, deraumempunyai efek yang lebih besar di frekuensi-frekuensi tinggi
daripada rendah. Rangkaian pre-amphasis di pemancar akan menaikkan amplituda
komponen2 frekuensi tinggi, sehingga lebih tahan terhadap derau. Di penerima,
melalui rangkaian de-emphasis, nilai amplituda komponen2 frekuensi tinggi
tersebut dikembalikan ke semula.
• Pada Pemancar FM komersial, kanal frekuensiyang berdekatan dipisahkan oleh
guard band selebar 25 kHz, sehingga mencegah interferensi antar‟ ‟
kanal.Pemancar FM beroperasi pada daerah frekuensi VHF dan UHF dengan
lebih sedikit derau dibandingkan dengan daerah frekuensi pemancar AM, yakni MF
dan HF.
• Komunikasi FM mendekati line of sight (antena pemancar dan penerima harus‟ ‟
saling melihat ) yang membatasi radius penerimaan. Hal ini memungkinkan‟ ‟
dioperasikannya beberapa pemancar berbeda pada frekuensi yang sama
dengan interferensi yang kecil.
Kerugian FM terhadap AM :
• Kanal yang dibutuhkan pada komunikasi FM jauh lebih lebar dari AM.
Page | 31

32. • Peralatan pemancar dan penerima FM labih rumit daripada AM, terutama
bagianmodulator dan demodulatornya.
• Penerimaan Line of Sight pada FM menyebabkan daerah cakupan FM lebih kecil‟ ‟
daripada AM.
2. Modulasi Digital
Pada modulasi digital, sinyal pemodulasinya berupa sinyal digital. Pada modul
ini akan diuraikan pemanfaatan teknik modulasi digital untuk mentransmisikan data biner
melalui kanal komunikasi band-pass. Pada teknik modulasi biner, proses modulasi
berhubungan dengan pertukaran (switching/keying) antara dua kemungkinan nilai besaran
baik itu amplituda, frekuensi atau fasa dari sinyal pembawa, sesuai dengan simbol 0 dan‟ ‟
1 . Dilihat dari jenis besaran yang diubah,jenis modulasi digital dapat dibedakan menjadi:‟ ‟
Amplitude Shift Keying (ASK), Frequency Shift Keying (FSK), dan Phase Shift Keying
(PSK)
a. Amplitude Shift Keying (ASK)
Pada system ASK, simbol biner „1 direpresentasikan dengan mentransmisikan sinyal‟
pembawa sinusoidal dengan amplituda maksimum Acdan frekuensi fc, dimana kedua besaran
tersebut konstan, selama durasi bit Tbdetik. Amplitudofrekuensi pembawa akan
berubahsesuai dengan logik sinyal informasi.Sedangkan simbol biner „0 direpresentasikan‟
dengan tanpa mengirimkan sinyal pembawa tersebut selama durasi bit Tbdetik.
Gambar 2.25Amplitude Shift Keying
b. Frequency Shift Keying (FSK)
Pada system FSK, 2 buah sinyal sinusoidal dengan amplitudo maksimum sama, Ac,
tapi frekuensi berbeda, f1dan f2, digunakan untuk merepresentasikan symbol biner „1 dan‟
„0 .‟
Page | 32

33. Gambar 2.26Frequency Shift Keying
c. Phase shift Keying (PSK)
Dalam sistem PSK, sinyal pembawa sinusoidal dengan amplituda Acdan frekuensi
fcdigunakan untuk merepresentasikan kedua symbol „1 dan „0 , hanya saja fasa sinyal‟ ‟
pembawa untuk kedua simbol tersebut dibuat berbeda 1800
.
Gambar 2.27Phase shift Keying
3. Pulse Width Modulation (PWM)
Pulse Width Modulation (PWM) secara umum adalah sebuah cara memanipulasi lebar
sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam suatu perioda, untuk mendapatkan tegangan rata-
rata yang berbeda. Beberapa Contoh aplikasi PWM adalah pemodulasian data untuk
telekomunikasi, pengontrolan daya atau tegangan yang masuk ke beban, regulator tegangan,
audio effect dan penguatan, serta aplikasi-aplikasi lainnya.
Gambar 2.28Sinyal PWM
Aplikasi PWM berbasis mikrokontroler biasanya berupa, pengendalian kecepatan
motor DC, Pengendalian Motor Servo, Pengaturan nyala terang LED.
a. PWM JenisAnalog
Page | 33

34. Pembangkitan sinyal PWM yang paling sederhana adalah dengan
caramembandingkan sinyal gigi gergaji sebagai tegangan carrier dengan tegangan referensi
menggunakan rangkaian op-amp comparator.
Gambar 2.29Rangkaian PWManalog
b. PWM Jenis digital
Pada metode digital setiap perubahan PWM dipengaruhi oleh resolusi dari PWM itu
sendiri. Misalkan PWM digital 8 bit berarti PWM tersebut memiliki resolusi 28= 256,
maksudnya nilai keluaran PWM ini memiliki 256 variasi, variasinya mulai dari 0 –255 yang
mewakili duty cycle 0 –100% dari keluaran PWM tersebut.
2.2.4 Sensor Ultra Sonic
1. Pengertian Sensor Ultrasonik
Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis
(bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip
dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi
(jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena
sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik).
Gelombang ultrasonik adalah gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi sangat
tinggi yaitu 20.000 Hz. Bunyi ultrasonik tidak dapat di dengar oleh telinga manusia. Bunyi
ultrasonik dapat didengar oleh anjing, kucing, kelelawar, dan lumba-lumba. Bunyi ultrasonik
nisa merambat melalui zat padat, cair dan gas. Reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan
Page | 34

35. zat padat hampir sama dengan reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan zat cair. Akan
tetapi, gelombang bunyi ultrasonik akan diserap oleh tekstil dan busa.
2. Cara Kerja Sensor Ultrasonik
Pada sensor ultrasonik, gelombang ultrasonik dibangkitkan melalui sebuah alat yang
disebut dengan piezoelektrik dengan frekuensi tertentu. Piezoelektrik ini akan menghasilkan
gelombang ultrasonik (umumnya berfrekuensi 40kHz) ketika sebuah osilator diterapkan pada
benda tersebut. Secara umum, alat ini akan menembakkan gelombang ultrasonik menuju
suatu area atau suatu target. Setelah gelombang menyentuh permukaan target, maka target
akan memantulkan kembali gelombang tersebut. Gelombang pantulan dari target akan
ditangkap oleh sensor, kemudian sensor menghitung selisih antara waktu pengiriman
gelombang dan waktu gelombang pantul diterima.
Gambar 2.30 Cara Kerja Sensor Ultra Sonic
Secara detail, cara kerja sensor ultrasonik adalah sebagai berikut:
• Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan frekuensi tertentu dan dengan
durasi waktu tertentu. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20kHz. Untuk mengukur jarak
benda (sensor jarak), frekuensi yang umum digunakan adalah 40kHz.
• Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan kecepatan
sekitar 340 m/s. Ketika menumbuk suatu benda, maka sinyal tersebut akan dipantulkan
oleh benda tersebut.
• Setelah gelombang pantulan sampai di alat penerima, maka sinyal tersebut akan
diproses untuk menghitung jarak benda tersebut. Jarak benda dihitung berdasarkan
rumus :
S = 340.t/2
Page | 35

36. dimana S merupakan jarak antara sensor ultrasonik dengan benda (bidang pantul), dan t
adalah selisih antara waktu pemancaran gelombang oleh transmitter dan waktu ketika
gelombang pantul diterima receiver.
3. Aplikasi Sensor Ultrasonik
Dalam bidang kesehatan, gelombang ultrasonik bisa digunakan untuk melihat organ-
organ dalam tubuh manusia seperti untuk mendeteksi tumor, liver, otak dan menghancurkan
batu ginjal. Gelombang ultrasonik juga dimanfaatkan pada alat USG (ultrasonografi) yang
biasa digunakan oleh dokter kandungan.
Dalam bidang industri, gelombang ultrasonik digunakan untuk mendeteksi keretakan
pada logam, meratakan campuran besi dan timah, meratakan campuran susu agar homogen,
mensterilkan makanan yang diawetkan dalam kaleng, dan membersihkan benda benda yang
sangat halus. Gelombang ultrasonik juga bisa digunakan untuk mendeteksi keberadaan
mineral maupun minyak bumi yang tersimpan di dalam perut bumi.
Dalam bidang pertahanan, gelombang ultrasonik digunakan sebagai radar atau
navigasi, di darat maupun di dalam air. Gelombang ultrasonik digunakan oleh kapal pemburu
untuk mengetahui keberadaan kapal selam, dipasang pada kapal selam untuk mengetahui
keberadaan kapal yang berada di atas permukaan air, mengukur kedalaman palung laut,
mendeteksi ranjau, dan menentukan puosisi sekelompok ikan.
4. Sensor Ultrasonik HC-SR04
Sensor ini merupakan sensor ultrasonik siap pakai, satu alat yang berfungsi sebagai
pengirim, penerima, dan pengontrol gelombang ultrasonik. Alat ini bisa digunakan untuk
mengukur jarak benda dari 2cm - 4m dengan akurasi 3mm. Alat ini memiliki 4 pin, pin Vcc,
Gnd, Trigger, dan Echo. Pin Vcc untuk listrik positif dan Gnd untuk ground-nya. Pin Trigger
untuk trigger keluarnya sinyal dari sensor dan pin Echo untuk menangkap sinyal pantul dari
benda.
Page | 36

37. Gambar 2.31Sensor ultrasonik HC-SR04
Cara menggunakan alat ini yaitu: ketika kita memberikan tegangan positif pada pin
Trigger selama 10uS, maka sensor akan mengirimkan 8 step sinyal ultrasonik dengan
frekuensi 40kHz. Selanjutnya, sinyal akan diterima pada pin Echo. Untuk mengukur jarak
benda yang memantulkan sinyal tersebut, maka selisih waktu ketika mengirim dan menerima
sinyal digunakan untuk menentukan jarak benda tersebut.Rumus untuk menghitungnya sudah
saya sampaikan di atas.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Jenis Penelitian
Jenis penelitian yang diusulkan dalam tugas akhir ini adalah rancang bangun atau
disain Unmanned aerial vehicle (UAF) jenis quadcopter yang mempunyai empat propeller
sebagai tenaga penggerak serta analisa komunikasi data antara remote control dengan
receiver quadcopter.
Page | 37

38. Remot
Control /
Transmiter
Reciver Arduino
Mega
ESC
ESC
ESC
ESC
Motor
BruBlhess
Motor
BruBlhess
Motor
BruBlhess
Motor
BruBlhess
Batrey Lippo
Sensor
Ultrasonic
HCSR-04
Sensor
Ultrasonic
HCSR-04
Sensor
Ultrasonic
HCSR-04
Sensor
Ultrasonic
HCSR-04
3.2. Bahan Penelitian
1. Remote Control 2.4Ghz
2. Receiver 2.4 Ghz
3. Baterai Lippo 3 Sell 2200 Mah
4. Arduino Mega
5. Proppeller
6. ESC 10 A
7. Motor Brushless 920 KV
8. Frame Quadcopter
9. Sensor Ultra Sonic HCSR 04.
3.3. Alat yang di gunakan dalam perancangan ini adalah:
1. Kabel
2. Oscilloskop
3. Function generator
4. Multitester
5. Tang potong
6. Solder
7. PCB
3.4Blok Diagram
Page | 38

39. Mulai
Studi Literatul
Pembuatan Layot
Desain
Pengumpulan Data
Spesifikasi Komponen
Sesuairating desain
Spesifikasi Sperpart
Sesuai rating desain
Pengujuian/seleksi
komponen
Sesuai data fabrikasi
Sesuai
Perakitan
Prototipe
Pengujian
Prototipe
Piranti Bekerja
Normal
Pengukuran
Karakteristi
berbeban
Aligement/
ajusting sirkuit
Piranti bekerja
Optimal
Data lebar pulsa dari remot kontrol
Data lebar pulsa terhadap remot
kontrol lain
Jeda waktu selamapengiriman pulsa
ke droon
Pembuatan buku
manual
Pembuatan
Laporan Akir
Selesai
Tidak
Tidak
Ya
Ya
Tidak
Ya
Gambar 3.1 blok diagram komunikasi data remot control ke Quadcopter
3.5Metode perhitungan
Perhitungan yang dilakukan adalah dalam menentukan nilai-nilai komponen yangdigunakan
dalam data remot control ke Quadcopter :
1. Menentukan input yang akan di berikan
2. Menghitung output dari tiap-tiap komponen
3. Menghitung lebar pulsa yang di panjar oleh remot control ke droone.
3.6 Flowchart Perancangan
Page | 39

40. Remot
Control /
Transmiter
Reciver
ESC
ESC
ESC
ESC
Motor
BruBlhess
Motor
BruBlhess
Motor
BruBlhess
Motor
BruBlhess
Batrey Lippo
Titik Pengukuran
Data Reciver
Remot
Control /
Transmiter
Reciver Arduino
Mega
ESC
ESC
ESC
ESC
Motor
BruBlhess
Motor
BruBlhess
Motor
BruBlhess
Motor
BruBlhess
Batrey Lippo
Titik Pengukuran
Data Reciver
Sensor
Ultrasonic
HCSR-04
Sensor
Ultrasonic
HCSR-04
Sensor
Ultrasonic
HCSR-04
Sensor
Ultrasonic
HCSR-04
Adapun blok diagram titik pengukuran data ke osiloscpe adalah seperti yang diperlihatkan
pada gambar 3.2
Gambar 3.2 Blok diagram titik pengukuran data ke osiloscope dengan reciver bawaan dari
remote control.
Page | 40

41. Gambar 3.2 Blok diagram titik pengukuran data ke osiloscope dengan X-Bee ke Arduino
Mega.
Daftar Pustaka
Hendriawan, A., Utomo, G. P., & Oktavianto, H. (2012). Sistem Kontrol Altitude
Pada UAV Model Quadcopter Dengan Metode PID. Electronic Engineering
Polytechnic Institute of Suarabaya (EEPIS), 12-16.
Priambodo, A. S., Astrowulan, K., & Susila, J. (2012). Perancangan dan Implementasi
Sistem Kendali PID untuk Pengendalian Gerakan Hover pada UAV Quadcopter.
Teknik POMITS, 1-16
Page | 41

42. Hoffmann, Huang,et.Al.(2007). Quadrotor Helicopter Flight Dynamics and Control : Theory
and Experiment. American Institude of Aeronautics and Astronautics, Inc.
BAB IV
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1 Umum
Pada tugas akir ini dilakukan beberapa pengujian dan percobaan untuk mendapatkan
hasil data yang akan di analisa. Untuk mendapatkan hasil data yang lebih jelas maka
diperlukan melakukan pengujian data. Pengujian data pada di bawah ini di ambil dari
Page | 42

43. keluaran TransMister ( TX ). Pada output keluaran transmister ini mempunyai 5 buah chanel
yang artinya ada 5 buah output.
4.2 Presentasi Data
Chanel 1
KIRI KANAN
NO POSISI LEBAR PULSA x 2 ms PRIODE
1 Tengah 0.2 x 2 ms 0.4 ms
2 Kanan 0.9 x 2 ms 1.8 ms
3 Kiri 0.5 x 2 ms 1 ms
Chanel 2
MAJU MUNDUR
NO POSISI LEBAR PULSA x 2 ms PRIODE
1 Tengah 0.75 x 2 ms 1.5 ms
2 Maju 0.5 x 2 ms 1 ms
3 Mundur 1 x 2 ms 2 ms
Chanel 3
PUTAR KIRI KANAN
NO POSISI LEBAR PULSA x 2 ms PRIODE
1 Tengah 0.75 x 2 ms 1.5 ms
2 Putar Kanan 0.5 x 2 ms 1 ms
3 Putar Kiri 1 x 2 ms 2 ms
Page | 43

44. Chanel 4
TROTOLE
NO POSISI LEBAR PULSA x 2 ms PRIODE
1 Diam 0.5 x 2 ms 1 ms
2 Trotole 50% 0.75 x 2 ms 1.5 ms
3 Trotole 100% 1 x 2 ms 2 ms
Chanel 5
GPS
NO POSISI LEBAR PULSA x 2 ms PRIODE
1 ON 0.5 x 2 ms 1 ms
2 OFF 1 x 2 ms 2 ms
4.2.1 Data output Arduino
Bentuk sinyal
Page | 44

45. KIRI KANAN
NO POSISI LEBAR PULSA x 2 ms PRIODE
1 Tengah 0.2 x 2 ms 0.4 ms
2 Kanan 0.9 x 2 ms 1.8 ms
3 Kiri 0.5 x 2 ms 1 ms
KIRI KANAN
Page | 45
MAJU MUNDUR
NO POSISI LEBAR PULSA x 2 ms PRIODE
1 Tengah 0.75 x 2 ms 1.5 ms
2 Maju 0.5 x 2 ms 1 ms
3 Mundur 1 x 2 ms 2 ms

46. NO POSISI LEBAR PULSA x 2 ms PRIODE
1 Tengah 0.75 x 2 ms 1.5 ms
2 Putar Kanan 0.5 x 2 ms 1 ms
3 Putar Kiri 1 x 2 ms 2 ms
TROTOLE
NO POSISI LEBAR PULSA x 2 ms PRIODE
1 Diam 0.5 x 2 ms 1 ms
2 Trotole 50% 0.75 x 2 ms 1.5 ms
3 Trotole 100% 1 x 2 ms 2 ms
GPS
Page | 46

47. NO POSISI LEBAR PULSA x 2 ms PRIODE
1 ON 0.5 x 2 ms 1 ms
2 OFF 1 x 2 ms 2 ms
4.2.2 Data output Arduino
L 1
Page | 47

48. L 2
L 3
TROTOLE
NO POSISI LEBAR PULSA x 2 ms PRIODE
1 Diam 0.5 x 2 ms 1 ms
2 Trotole 50% 0.75 x 2 ms 1.5 ms
3 Trotole 100% 1 x 2 ms 2 ms
4.3.2 Analisa Data
A. Analisa data Daya Angkat motor
Pengujian daya angkat motor dilakukan untuk mengetahui berapa besar daya angkat
motor terhadap beban. Dalam pengujian ini seperti pada Gambar 4.1. Untuk mendapatkan
berapa besar daya angkat dilakukan dengan mengubah posisi pada channel. Pulsa dari
Arduino Pro Mini dikirim pada penerima RC, pulsa ini berfungsi untuk memberikan sinyal
untuk menggerakkan motor.
Page | 48

49. Hasil pengujian dengan menggunakan 4 motor brushless dapat dijelaskan pada Tabel
4.1
PULSA DARI
ARDUINO
MINI(PWM)
DAYA ANGKAT MOTOR/ONS
TOTAL (ons)
RATA-RATA
( ons )
KETINGIAN (
meter )
MOTOR 1 MOTOR 2 MOTOR 3 MOTOR 4
0 0 0 0 0 0 0 0
50 1 1 1 1 4 1 1
80 2 2 2 2 8 2 2
100 3 3 3 3 12 3 3
120 4 4 4 4 16 4 4
140 5 5 5 5 20 5 5
Dari Tabel 4.1 diperoleh bahwa hasil pengujian pulsa Arduino Pro Mini terhadap
daya angkat motor ini linier, pulsa 50 dari Arduino Pro Mini dengan daya angkat sama yaitu
1 ons. Sehingga total daya angkat dari keempat motor brushless adalah 4 ons. Semakin nilai
tinggi nilai pulsa dari Arduino Pro Mini yang diberikan maka semakain tinggi daya angkat
motor.
Pengujian motor bertujuan untuk mengatahui berapa besar kecepatan putaran motor
dalam satuan RPM (Revolution Per Minite), pengukuran kecepatan motor menggunakan
tachometer. pengujian ini dilakukan dengan dua cara yaitu pertama membandingkan Pulsa
dari RC dengan putaran motor dan yang kedua membandingkan tegangan dengan Putaran
motor, pengujian dapat ditunjukkan pada Gambar 4.4 dan hasil pengujiannya dapat
dipaparkan pada Tabel 4.2
A. Analisa data Putaran motor
Pengujian motor bertujuan untuk mengatahui berapa besar kecepatan putaran motor
dalam satuan RPM (Revolution Per Minite), pengukuran kecepatan motor menggunakan
tachometer. pengujian ini dilakukan dengan dua cara yaitu pertama membandingkan Pulsa
dari RC dengan putaran motor dan yang kedua membandingkan tegangan dengan Putaran
motor, pengujian dapat ditunjukkan pada Gambar 4.4 dan hasil pengujiannya dapat
dipaparkan pada Tabel 4.2 dan Tabel 4.3.
Page | 49

50. PULSA DARI
ARDUINO
MINI(PWM)
PUTARAN MOTOR (RPM)
BEBAN (ons)
KETINGIAN
( meter )
MOTOR 1 MOTOR 2 MOTOR 3 MOTOR 4
0 0 0 0 0 0 0
50 95 96 96 96 4 1
80 160 162 161 162 8 2
100 337 338 339 340 12 3
120 806 810 811 811 16 4
140 1548 1549 1549 1550 20 5
Dari Tabel 4.2 dan diperoleh bahwa ketika pulsa dari Arduino Pro Mini 0 maka
semua putaran motor juga 0 RPM dan ketika pulsa dinaikkan menjadi 80 maka kecepatan
putaran 95 RPM motor 1 dan kecepatan putaran 96 RPM untuk motor 2, motor 3 dan motor
4 Dan ketika pulsa dinaikkan menjadi 240 maka putaran motor 1 menjadi 1548 RPM, motor
2 menjadi 1549 RPM, motor 3 menjadi 1549 RPM dan motor 4 menjadi 1550 RPM. Hasil
pengujian terhadap pengukuran tegangan dengan putaran motor dijelaskan pada Tabel 4.3
dan Gambar 4.6 sebagai berikut:
PULSA
DARI
ARDUINO
MINI(PWM
)
PUTARAN MOTOR (RPM)
MOTOR 1 MOTOR 2 MOTOR 3 MOTOR 4
0 0 0 0 0
0.8 95 96 96 96
2 160 162 161 162
3.2 337 338 339 340
4.1 806 810 811 811
5 1548 1549 1549 1550
Dari Tabel 4.3 dan Gambar 4.6 diperoleh bahwa ketika tegangan 0 volt maka semua
putaran motor juga 0 RPM dan ketika tegangan dinaikkan menjadi 0,8 volt maka motor 1
kecepatan putaran 95 RPM motor 2, motor 3 dan motor 4 kecepatan putaran menjadi 96
RPM. Ketika tegangan dinaikkan pada 2 volt maka putaran motor 1 menjadi 160 RPM pada
motor 2 menjadi 162 RPM pada motor 3 menjadi 160 RPM dam motor 4 menjadi 162 RPM.
Page | 50

51. Ketika tegangan dinaikkan menjadi 3,2 volt maka putaran motor 1 menjadi 337 RPM,
motor 2 menjadi 338 RPM, motor 3 menjadi 339 dan motor 4 menjadi 340 RPM. Ketika
tegangan dinaikkan menjadi 200 maka putaran motor 1 menjadi 806 RPM, motor 2 menjadi
811 RPM, motor 3 menjadi 810 RPM dan motor 4 menjadi 810 RPM. Ketika tegangan
dinaikkan maka putaran motor 1 menjadi 1548 RPM, motor 2 menjadi 1549 RPM, motor 3
menjadi 1549 RPM dan motor 4 menjadi 1550 RPM.
Dari hasil pengujian pulsa Arduino Pro Mini dan tegangan terhadap putaran ke empat
motor menunjukkan bahwa motor 1 berputar lebih lambat dibandingkan motor 2, motor 3
dan motor 4 yang berselisih kecepatan 1 RPM sampai 3 RPM. Dan diketahu bahwa motor 4
berputar lebih cepat dibandingkan dengan motor 1, motor 2 dan motor 3 dengan selisih 1
RPM sampai 3 RPM. Dari hasil ini akan mempengaruhi kestabilan QuatCopter dalam
melakukan gerakan.
Untuk mengetahui tegangan yang diberikan pada saat quadcopter bergerak dengan
kondisi bergerak naik, maju, kanan, kiri, memutar kanan dan memutar kiri. Pengujian ini
dilakukan untuk memperoleh data pengukuran tengangan yang diberikan ESC pada saat
quadcopter bergerak. Hasil pengujian dipaparkan pada Tabel 4.5.
A. Analisa data Pengukuran Tegangan motor BrushBless
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Tegangan yang Diberikan ESC
PULSA DARI
ARDUINO
MINI(PWM)
PENGUKURAN TEGANGAN
( VOLT )
MOTOR 1 MOTOR 2 MOTOR 3 MOTOR 4
NAIK 3.53 3.53 3.53 3.53
MAJU 3.01 3.00 3.53 3.53
Page | 51

52. MUNDUR 3.52 3.53 3.10 3.12
KANAN 3.52 3.03 3.02 3.53
KIRI 3.2 3.53 3.52 3.2
PUTAR
KANAN
3.52 3.0 3.53 3.03
PUTAR KIRI 3.20 3.53 3.21 3.53
Dari hasil pengujian pada Tabel 4.5 diperoleh bahwa tegangan yang diberikan ESC pada saat
kondisi quadcopter naik, tegangan semua motor sama, yaitu dengan nilai 3,53 volt. Hasil ini
menunjukan bahwa dengan menggeser trotol pada RC maka akan mempengaruhi kecepatan
berputar motor yang dihasilkan dari perubahan tegangan output dari ESC sehingga robot
bergerak pada posisi yang di inginkan. Dengan pengujian ini robot sudah dapat dikendalikan
dengan menggunakan RC untuk mengerakan robot pada posisi yang diinginkan. Selanjut
dilakukan pengujian terbang quadcopter untuk mengetahui kinerja robot terbang quadcopter
dalam melakukan gerakan yaitu naik, turun, maju, mundur, belok kanan, belok kiri dan
memutar. Pengujian dilakukan dengan gerakan naik, kemudiaan maju, dilanjutkan dengan
mundur, belok kanan, belok kiri dan memutar.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pengamatan dan pengujian dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Dengan menggunakan Arduino Promini pada perancangan robot terbang quadcopter
efektif, karena Arduino Promini memiliki Interrupts internal yang sangat membantu
Page | 52

53. untuk pembacaan sinyal dari RC dan timer yang dapat menghasilkan PWM untuk
megendalikan motor brushless.
2. Kemampuan kerja robot terbang quadcopter sangat dipengaruhi oleh kemampuan
daya angkat motor terhadap beban dari hasil pengujian diperoleh daya angkat
maksimum robot 1 kg dan kemampuan ESC untuk mensupplai arus maksimal 30 A,
serta didukung dengan kemampuan remote control (RC).
3. Kemampuan robot terbang quadcopter untuk menstabilkan posisi sangat dipengaruhi
oleh Ardupilot dalam mempertahakan posisi atau menstabilkan posisi roboot.
4. RC yang di pakai untuk mengendalikan robot bekerja pada frekuensi 2,4GHz
meggunakan 5 chanel dengan jarak jangkauan 400 meter tanpa penghalang dan 300
meter degan penghalang.
5. Dengan kemampuan robot yang dilengkapi dengan sistem Ardupilot, robot
quadcopter sangat cocok untuk digunakan untuk memantau tempat-tempat yang tinggi
yang membutuhkan waktu real time.
Page | 53