SKT4C_B200

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA
Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Lembar Sampul Dokumen
Judul Dokumen
Dokumen B100: “Sistem Kendali Posisi Sebagai Penunjuk Arah
Mata Angin”
Jenis Dokumen B100
Nomor Dokumen B100 – 01
Nomor Revisi 01
Nama File SKT4C_B100_Mizwar Adriyanto_Proyek Mandiri.docx
Tanggal Penerbitan 29 November 2016
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 5
Data Pengusul
Pengusul Nama Jabatan Mahasiswa Elektronika D-IV
Mizwar Adriyanto 131354018
Tanggal 29 - 11 - 2016 Tanda Tangan
Lembaga Politeknik Negeri Bandung
Alamat Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-2013789 Faks : 022-2013889 Email : polban@polban.ac.id

Daftar Isi
1. Pengantar .............................................................................................................................1
1.1 Ringkasan isi dokumen ..................................................................................................1
1.2 Tujuan Penulisan............................................................................................................1
2. Proposal Pengembangan.....................................................................................................1
2.1 Pendahuluan ...................................................................................................................1
2.2 Desain Kendali Posisi Sebagai Penunjuk Arah Mata Angin..........................................2
2.2.1 Latar belakang.........................................................................................................2
2.2.2 Konsep ....................................................................................................................3

1
1. Pengantar
1.1 Ringkasan isi dokumen
Dokumen ini berisi proposal pengembangan proyek mandiri sistem kendali pada sebuah
sistem kompas yang berfungsi sebagai penunjuk arah mata angin, dengan adanya penunjuk
arah mata angin, dapat mengatasi terjadinya tersesat di jalan ataupun untuk menentukan arah
dimana arah mata angina daerah tertentu tidak diketahui. Proyek mandiri ini ditujukan sebagai
tugas sistem kendali digital mata kuliah Sistem Kendali Terdistribusi (SKT) / DCS program
studi D4 Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bandung. Penulisan dokumen ini berdasarkan
ide pengembangan sistem, diantaranya : konsep, desain dan fitur dari Kendali Posisi Sebagai
Penunjuk Arah Mata Angin, perangkat/tools yang digunakan, dan rencana pengembangan
dari awal perencanaan hingga akhir dari proyek mandiri ini.
1.2 Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan dari dokumen ini yaitu :
1. Sebagai bahan pembelajaran untuk sistem kendali digital secara langsung yang di
implementasikan pada sebuah alat.
2. Sebagai bahan acuan dan referensi untuk pengembangan alat lebih lanjut dengan
topik serupa.
3. Sebagai sebuah sistem alat yang dapat mempermudah untuk Penunjuk arah bagi
masyarakat.
2. Proposal Pengembangan
2.1 Pendahuluan
Sebuah perangkat komputer mampu mengendalikan sebuah rangkaian alat elektronika
menggunakan sebuah modul Arduino Uno yang terdapat chip IC dapat diisi program dan
logika yang disebut teknologi Mikroprosesor. Kompas adalah sebuah sistem alat dari kerja
sebuah magnet yang dapat menunjukkan sebuah arah berjalan antara kutub magnet bumi.
Dengan menggunakan sensor kompas GY-273 HMC5883L sebagai feedback, dengan
memberi SV pada derajat tertentu maka actuator motor memberi output arah sesuai dengan
SV yang ditentukan dalam bentuk arah mata angin/nilai derajat yang akan di koreksi sesuai
dengan feedback yang diberikan oleh sensor kompas GY-273 HMC5883L. Cara kerja alat
ini berbasis sistem kendali PID digital menggunakan mikrokontroller pada sebuah embedded

2
system Arduino Uno. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah pemrograman tingkat
tinggi (High Level Language), yaitu dengan Bahasa C Arduino itu sendiri.
Berdasarkan perencanaan, perancangan, dan pengoperasian diharapkan Kendali Posisi
Sebagai Penunjuk Arah Mata Angin dapat bekerja sesuai dengan yang diharapkan dan sesuai
dengan fungsinya. Dengan hal tersebut bahwa alat ini dapat di implementasikan untuk
Penunjuk arah mata angin yang baik dan bermanfaat bagi masyarakat.
2.2 Desain Kendali Posisi Sebagai Penunjuk Arah Mata Angin
Kendali Posisi Sebagai Penunjuk Arah Mata Angin adalah sebuah alat yang dapat
bekerja sebagai Penunjuk arah mata angin, rangkaian simulasi dari kerja motor yang dapat
menggerakkan sebuah jarum secara otomatis sehingga dapat memberikan Penunjuk arah mata
angin sesuai dengan SV mata angin yang telah ditentukan.
Sebuah sensor kompas GY-273 HMC5883L dimanfaatkan sebagai sebuah feedback
yang akan memberi input derajat sebuah arah mata angin yang hasilnya akan di kirim sebagai
nilai koreksi dari SV yang diberikan. Misalnya apabila SV pada posisi 0º atau posisi Utara,
sedangkan posisi jarum motor menunjuk arah lain, maka Arduino membaca sensor kompas
GY-273 HMC5883L dan Arduino akan mengolahnya, Arduino akan memberi output ke
motor sehingga menggerakkan jarum sesuai dengan posisi SV.
2.2.1 Latar belakang
Sebagai ilmu yang berkaitan dengan teknologi informasi, proses penentuan arah
mata angin yang ditampilkan dalam suatu bentuk yang mudah untuk dilihat, dimana
Penunjuk arah mata angin masih manual dan sangat dibutuhkan khusunya bagi pecinta
alam sebagai pedoman arah mereka berjalan sehingga tidak akan tersesat.
Seiring dengan perkembangan teknologi, pengembangan dari kompas/Penunjuk
arah mata angin dibuat dengan sistem yang begitu baik dengan ke akuratan pembacaan
yang sangat tepat, maka suatu alat dibuat dengan sistem kendali, salah satu sistem kendali
yang banyak digunakan adalah kendali PID. Hal tersebut dikarenakan kendali PID relatif
mudah untuk digunakan dengan hasil yang akurat.
Berdasarkan topik tersebut, penulis membuat suatu alat berbasis teknologi dengan
kendali PID yang diberi judul “Kendali Posisi Sebagai Penunjuk Arah Mata Angin”. Alat
yang terdiri dari komponen elektronika, sensor, actuator, dan sebuah embedded system

3
yang dikoordinasikan dengan Bahasa C pemrograman pada Arduino dengan
menggunakan kendali digital PID.
2.2.2 Konsep
Kendali Posisi Sebagai Penunjuk Arah Mata Angin merupakan sebuah bentuk
simulasi yang kinerjanya dapat memudahkan dan sangat membantu masyarakat terutama
masyarakat yang bepergian jauh dan tidak tahu akan arah mata angin pada daerah tersebut
misalnya untuk menentukan arah kiblat bagi kaum muslim untuk melaksanakan ibadah.

Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen
Mata Angin”
Jenis Dokumen B200
Nomor Revisi 01
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 6
Data Pengusul
Pengusul Nama Jabatan Mahasiswa DIV Elektronika
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

DAFTAR ISI
1. Pengantar......................................................................................................................1
1.2 Funtional Requirement Spesification ...................................................................1
2. Pendahuluan.................................................................................................................1
2.1 Gambaran Umum .................................................................................................1
2.2 Tujuan...................................................................................................................1
2.3 Ruang Lingkup .....................................................................................................2
4. Deskripsi Sistem ...........................................................................................................2
5. Elemen yang Dibutuhkan............................................................................................2
6. Overall Spesification....................................................................................................3
6.1 Pendahuluan..........................................................................................................3
6.2 Deskripsi Alat.......................................................................................................3
6.3 Deskripsi Perangkat Keras....................................................................................3
6.4 Deskripsi Perangkat Lunak...................................................................................4

1
1. Pengantar
Dokumen B200 ini berisi tentang dokumen spesifikasi alat dan penerapan sistem pada
alat yang akan dibuat dengan judul “Sistem Kendali Posisi Sebagai Penunjuk Arah Mata
Angin”. Dokumen ini berisi mengenai mekanisme alat dan cara kerja alat.
1.2 Funtional Requirement Spesification
 Untuk memudahkan dalam menentukan suatu posisi arah mata angin secara
otomatis. Biasanya masyarakat dulu melihat kapan bulan terbit, melihat rasi
bintang, melihat bayangan matahari, menggunakan jam analog, yang semuanya itu
dapat digunakan untuk menentukan arah, sehingga penentuan arah mata angina
yang kurang akurat dan presisi.
 Desain alat yang dibuat akan dilengkapi dengan kendali PID untuk tetap
mempertahankan posisi jarum sesuai dengan SV yang telah ditentukan secara tepat
dan cepat.
2. Pendahuluan
2.1 Gambaran Umum
Dokumen ini berisi proposal pembuatan alat di bidang Sistem Kendali Digital
mengenai standalone PID control sebagai salah satu tugas mata kuliah Sistem Kendali
Terdistribusi D4-Teknik Elektronika. Penulisan dokumen berdasarkan ide mengenai
pembuatan alat ini dengan berdasarkan: konsep, desain, dan fitur sistem kendali posisi
sebagai penunjuk arah mata angin menggunakan sensor kompas GY-273 HMC5883L dari
awal perencanaan pembuatan alat sampai alat selesai dibuat.
Mengacu pada perencanaan, perancangan, pembuatan, dan pengoperasian,
diharapkan alat sistem kendali posisi sebagai penunjuk arah mata angin yang dibuat dapat
sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan dan dapat berfungsi sebagaimana fungsinya
serta alat yang dibuat dapat dinyatakan sesuai dan dapat digunakan serta dapat
diimplementasikan ke dalam bentuk yang sebenarnya.
2.2 Tujuan
Tujuan utama dari dibuatnya alat ini adalah:
a) Mampu membuat sistem kendali digital standalone PID control.
b) Dapat mengimplementasikan sistem kendali digital PID pada sebuah embedded
system berupa Arduino.

2
c) Mampu mengintegrasikan teori dan praktik kendali digital dengan kendali PID
dalam suatu alat kendali posisi secara utuh yang dibuat mandiri.
2.3 Ruang Lingkup
 Teknis
1. Alat yang akan dibuat merupakan simulasi sebuah pengontrolan posisi dari
arah mata angin berdasarkan derajat pembacaan sensor kompas GY-273
HMC5883L.
2. Alat dibuat dapat menentukan arah mata angina sesuai dengan setpoint yang
telah ditentukan dan alat menggunakan prinsip otomatisasi yang
dikendalikan dengan kendali PID.
 Konten
1. Target pengguna dari alat ini dapat membantu untuk memahami bahan ajar
Sistem Kendali Digital Posisi pada suatu alat.
2. Mempermudah dalam pemahaman penggunaan mikrokontroler
menggunakan Arduino pada standalone PID control.
4. Deskripsi Sistem
Karakteristik dari sistem pada alat ini adalah:
 Mengatur arah mata angin dengan set point yang diberikan.
 Sistem menerima derajat dari arah mata angin sesuai dengan pembacaan sensor
kompas GY-273 HMC5883L.
 Arduino melakukan proses berdasarkan masukan yang didapat.
 Arduino memberi sinyal pada driver motor untuk menggerakkan motor sehingga
jarum penunjuk arah bergerak, sehingga motor bekerja berdasarkan sinyal pada yang
didapat driver.
 Membaca feedback menggunakan sensor kompas GY-273 HMC5883L sebagai
umpan balik untuk menentukan error yang dihasilkan sistem.
5. Elemen yang Dibutuhkan
 Element yang paling dibutuhkan adalah kehandalan dari alat ini untuk desain kendali
PID yang dibuat adalah ketika alat mendapat gangguan dari luar.

3
6. Overall Spesification
6.1 Pendahuluan
Pada bab ini akan dibahas mengenai spesifikasi keseluruhan dari Sistem Kendali
Posisi Penunjuk arah menggunakan PID sebagai suatu sistem dan komponen-
komponen penyusunnya. Hal-hal yang akan dijelaskan antara lain:
 Deskripsi Sistem: menjelaskan mengenai cara kerja secara umum dari sistem alat
ini.
 Deskripsi Perangkat Keras: menjelaskan perangkat keras yang digunakan dalam
sistem ini.
 Deskripsi Perangkat Lunak: menjelaskan perangkat lunak yang akan disusun
pada sistem ini.
6.2 Deskripsi Alat
Alat yang dibuat ini merupakan sebuah alat jadi dalam bentuk hardware dari sistem
kontrol kendali posisi sebagai penunjuk arah mata angin, dimana cara kerjanya adalah
dimana cara kerjanya adalah motor DC akan mempertahankan posisinya supaya jarum
tetap menunjuk kearah mata angin yang telah ditentukan berdasarkan umpan balik
dari sistem terhadap setpoint yang diberikan sehingga dapat mesimulasikan cara kerja
kontroler posisi arah. Agar mendapat posisi arah yang sesuai dengan respon yang
cepat, maka digunakan sistem kendali posisi PID dengan metode Ziegler Nichols.
6.3 Deskripsi Perangkat Keras
Alat Sistem Kendali Posisi Sebagai Penunjuk Arah Mata Angin menggunakan sensor
kompas ini membutuhkan perangkat keras sebagai pendukung dari sistem ini,
diantaranya:
 LCD 16 x 2
 Sensor Kompas GY-273 HMC5883L
 Motor DC
 Arduino uno
 Potensio Meter
 Power supply
 Perancangan mekanik : Jarum Penunjuk Arah.
 dan perangkat keras lainnya.

4
6.4 Deskripsi Perangkat Lunak
Deskripsi perangkat lunak pada alat yang dibuat meliputi tahapan – tahapan tertentu,
diantaranya:
 Menentukan bahasa pemrograman yang akan digunakan pada pembuatan alat ini.
 Menentukan software penunjang bahasa pemrograman yang akan digunakan.
 Menentukan software penunjang untuk melakukan simulasi dari alat kendali
posisi arah agar mendapatkan respon sistem yang akan diolah dengan kendali PID
menggunakan metode Ziegler Nichols.
 Membuat dan menguji program yang telah dibuat sesuai dengan respon sistem
yang telah diolah oleh perangkat hardware yang digunakan.
 Menguji program ke alat kendali posisi dengan PID yang telah dibuat.

Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen
Mata Angin”
Jenis Dokumen B300
Nomor Revisi 01
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 6
Data Pengusul
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

DAFTAR ISI
I. Pengantar ..........................................................................................................................1
1.1 Ringkasan Isi Dokumen ..............................................................................................1
1.2 Tujuan Penulisan.........................................................................................................1
1.3 Referensi......................................................................................................................1
II. Proposal Pengembangan Produk Sistem Elektronik dan Mekanik ............................2
2.1 Pendahuluan ................................................................................................................2
2.2 Perancangan Sistem Elektronik...................................................................................2
2.2.1 Blok Masukan ......................................................................................................2
2.2.2 Blok Kontroller ....................................................................................................2
2.2.3 Blok Aktuator.......................................................................................................3
2.2.4 Blok Feedback .....................................................................................................3
2.3 Perancangan Perangkat Lunak ....................................................................................3
2.4 Perancangan Mekanik .................................................................................................4
2.5 Perancangan Kendali...................................................................................................4

1
I. Pengantar
Dokumen ini merupakan proposal tugas mandiri “Sistem Kendali Posisi Sebagai
Penunjuk Arah Mata Angin” yang akan dikembangkan dengan menggunakan Arduino
Uno sebagai langkah awal mencoba simulasinya.
1.1 Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen ini terdiri dari dua bab sebagai berikut :
1. Bab Pengantar
Pada bab ini menjelaskan mengenai ringkasan isi dokumen, tujuan penulisan,
dan referensi.
2. Bab Pengembangan produk sistem elektronik, kendali, dan Komputer.
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai pendahuluan, perancangan sistem
elektronika yang terdiri dari blok – blok rangkaian elektronika yang dipakai,
perancangan perangkat lunak, dan perancangan mekanik.
Tujuan penulisan dokumen ini secara umum adalah memberikan gambaran berupa
sistem yang dipakai berkaitan dengan elektronik, mekanik, kendali, dan komputer
dalam hal pengembangan dari sebuah konsep dan ide pada dokumen sebelumnya,
sehingga proyek ini bisa terealisasikan.
Sedangkan tujuan khusus dari dokumen ini adalah:
1. Untuk memudahkan proses pengembangan proyek mandiri.
2. Sebagai landasan dalam proses pengerjaan proyek mandiri sistem kendali
digital.
3. Sebagai dokumentasi tahapan dalam pengembangan sebuah proyek mandiri
sistem kendali digital.
1.3 Referensi
[1] L. Umar, R. N. Setiadi, and S. Maulana, “Pengembangan Sensor Magnetik
Magnetoresistif (MR) Untuk Aplikasi Kompas Elektronik,” pp. 759–763.

2
II. Proposal Pengembangan Produk Sistem Elektronik dan Mekanik
2.1 Pendahuluan
Pada pengembangan proyek mandiri sistem kendali digital ini, membahas tentang
rancangan elektronik dan mekanik sebagai acuan dalam mengembangkan proyek
mandiri ini terealisasi sehingga dalam setiap tahap pengerjaannya bisa menjadi
lebih mudah. Dan tidak menutup kemungkinan apabila saat proses pengerjaannya
dapat mengalami beberapa perubahan dan modifikasi dalam hal sistem elektronik
maupun mekanik.
2.2 Perancangan Sistem Elektronik
Berikut gambar 2.1 blok diagram dari sistem elektronika kendali posisi penunjuk
arah.
Potensiometer Kendali PID
Sensor
Kompas
Motor DC
Jarum yang
menunjukkan
Arah Mata Angin
Gambar 2.1 Blok diagram sistem elektronika
2.2.1 Blok Masukan
Pada blok masukan berupa potensiometer yang dikonversikan kedalam
bentuk sudut untuk menentukan arah mata angin. Potensiometer tersebut
sebagai SV pada sistem tersebut.
2.2.2 Blok Kontroller
Pada blok ini menggunakan kontroller Arduino uno yang akan memproses
program kendali dari input sampai dengan output. Pada Arduino uno akan
memproses nilai input potensiometer berupa tegangan analog
dikonversikan kedalam bentuk sudut, maka Arduino akan memberi output
dengan menggerakkan aktuator berupa motor DC terdapat jarum penunjuk
arah berdasarkan feedback berupa sensor kompas.
Arduino Uno

3
2.2.3 Blok Aktuator
Aktuator yang digunakan pada sistem ini adalah sebuah motor DC dengan
dilengkapi jarum yang akan berfungsi sebagai penunjuk arah mata angin.
2.2.4 Blok Feedback
Sistem ini menggunakan feedback berupa sensor kompas yang akan
membaca nilai sudut arah mata angin sehingga sebagai acuan untuk
Arduino uno mengolah kendali yang akan diolah sesuai dengan setpoint
yang diberikan.
2.3 Perancangan Perangkat Lunak
Ketika potensiometer diputar maka data akan dikonversi kedalam bentuk sudut
sehingga memberi masukan kepada Arduino uno sebagai setpoint, dimana Arduino
uno akan memproses kendalinya dan akan memberi output berupa actuator motor
DC sehingga jarum pada motor sevo akan menunjukkan arah mata angin sesuai
dengan setpoint yang diberikan berdasarkan feedback berupa sensor kompas.
Start
Potensiometer (Sudut
arah mata angin)
Motor Servo Bergerak
Posisi Servo (Jarum arah mata
angin) == Potensiometer (Sudut
arah mata angin)
Tidak
Ya
Motor Servo berhenti
Stop
Gambar 2.2 Flowchart perangkat lunak secara umum

4
2.4 Perancangan Mekanik
Dari perangkat lunak yang di rancang maka berikut ini adalah gambar perancangan
mekanik yang di desain.
Gambar 2.3 Desain Mekanik
2.5 Perancangan Kendali
Kendali yang akan digunakan adalah kendali PID dengan metode Ziegler Nichols
yang algoritma dari kendali tersebut di terjemahkan kedalam bentuk program
sehingga dapat bekerja pada mikrokontroller berupa Arduino uno.
Jarum Penunjuk Arah Mata Angin Motor DC

Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen
Mata Angin”
Jenis Dokumen B400
Nomor Revisi 01
Tanggal Penerbitan 16 Desember 2016
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 7
Data Pengusul
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

Daftra Isi
1 Pengantar ..........................................................................................................................1
1.1 Ringkasan....................................................................................................................1
1 Lingkup Pengujian ...........................................................................................................1
2 Pengujian...........................................................................................................................2
3 Kesimpulan........................................................................................................................5

1
1 Pengantar
Dokumen ini berisi proposal pengembangan Sistem Kendali Posisi yang diterapkan
pada sistem penunjuk arah dengan mempertahankan sudut dari arah yang ditentukan untuk
ditujukan sebagai tugas mandiri mata kuliah Distributed Controller System (DCS)/Sistem
Kendali Terdistribusi dan Telemetri program studi D4 Teknik Elektronika Politeknik
Negeri Bandung. Penulisan dokumen berdasar pada ide pengembangan yang berisi antara
lain : Pengujian setiap blok sistem pada proyek mandiri ini yang akan digunakan dan
rencana pengembangan dari awal perencanaan hingga produk akhir.
1.1 Ringkasan
Dokumen ini menjelaskan berbagai macam test yang akan dilakukan untuk mengetahui
performa dari tiap blok suatu sistem. Ukuran tersebut dapat berupa bekerja atau tidaknya
suatu fitur setiap bloknya. Sistem yang dibahas pada dokumen ini adalah sistem kendali
posisi. Sistem ini berfungsi sebagai pengembangan dari sistem kompas jarum yang
mengendalikan posisi sudut yang ditentukan.
Tujuan dari penulisan dokumen ini adalah :
1. Sebagai tolak ukur fungsional sistem pada setiap bloknya.
2. Sebagai tolak ukur selesainya perancangan dan realisasi sistem.
3. Sebagai acuan dan referensi dalam perancangan dan realisasi sistem
4. Sebagai bagian dari dokumentasi proyek.
1 Lingkup Pengujian
Lingkup pengujian dari sistem yang akan diuji adalah melihat performa dari suatu
komponen atau blok yang akan digunakan, hasil pengujian akan menyatakan komponen
atau blok tersebut berada dalam keadaan baik atau tidak. Adapun indikasi dari komponen
yang dinyatakan baik adalah nilai dari suatu komponen atau blok sesuai dengan yang
diinginkan.
Berikut komponen atau blok yang akan diuji:
 Potensiometer sebagai SV dari sistem kendali posisi sudut
 Arduino sebagai kontroller yang didalamnya terdapat program kendali PID
 Sensor Magnet GY-273 HMC5883L sebagai Feedback
 Motor DC sebagai Aktuator
 LCD sebagai Indikator nilai dari parameter yang akan ditampilkan

2
2 Pengujian
3.1. Pengujian Potensiometer
A0
GND
Vcc
Gambar 1 Rangkaian Potensiometer
Pengujian potensiometer yang digunakan sebagai SV (set value) pada sistem
ini dilakukan dengan membuat rangkaian seperti Gambar 1 diatas, dengan
menghibungkan potensiometer ke Vcc dan GND dikedua sisinya, dan pada bagian
kaki tengah dihubungkan dengan port A0 (Analog input) pada Arduino. Membuat
program pembacaan nilai dari potensiometer dengan tampilan LCD dan Serial,
Hasil dari pengujian komponen ini dapat dilihat seperti gambar dibawah.
Gambar 2 Posisi Potensiometer
Gambar 3 Nilai Pembacaan Potensiometer

3
Gambar 4 Pembacaan Nilai Potensiometer pada Serial
Dengan hasil pengujian dengan membaca nilai input potensiometer seperti
gambar diatas, dapat dikatakan bahwa potensiometer dalam keadaan yang baik.
3.2. Pengujian Arduino
Pengujian Arduino (Blok Sistem) dilakukan dengan pengecekan setiap port
i/o. Langkah – langkah yang dilakukan sebagai berikut :
 Menghubungkan power supply pada Arduino.
 Menghubungkan LED ke Port Digital 9 dan digital 10 untuk menguji output
dari Arduino.
 Menghubungkan Push Button pada pin 8 dan 9 untuk menguji input dari
Arduino.
Setelah dilakukan pengujian pada blok ini dengan men-download program
yang digunakan untuk mengecek port ke dalam Arduino. Hasil pengujian pada
Arduino dari program yang telah dibuat maka pada blok ini menunjukkan port I/O
berfungsi normal.
3.3. Pengujian Driver Motor
Pengujian pada blok Driver Motor dilakukan dengan membuat program PWM
untuk memberikan nilai PWM ke Driver motor yang dihubungkan dengan motor
dan dilihat putaran pada motor DC. Hasil dari pengujian ini adalah putaran motor

4
akan semakin cepat apabila nilai PWM yang diberikan besar. Selain menguji
kecepatan motor, diuji juga arah putaran motor DC. Hasil pengujian arah motor
DC dapat berputar Searah jarum jam maupun berlawanan dengan jarum jam.
3.4. Pengujian LCD
Pengujian LCD sebagai blok display pada sistem ini dengan membuat program
LCD dan di download pada Arduino. LCD yang digunakan adalah LCD 16*2.
Berdasarkan hasil pengujian LCD dapat menampilkan karakter seperti pada
gambar dibawah ini :
Gambar 5 Penampilan Karakter Pada LCD
3.5. Pengujian Sensor Magnet GY-273 HMC5883L
Pengujian Sensor Magnet GY-273 HMC5883L dilakukan dengan memutarkan
posisi sensor sesuai dengan sudut arah mata angin. Berdasarkan hasil pengujian
sensor dapat menunjukkan sudut sesuai dengan arah mata angin.
Gambar 6 Pembacaan nilai Sudut pada LCD

5
Gambar 7 Pembacaan nilai Sudut pada Serial
3 Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian setiap blok sistem maka didapat kesimpulan sebagai
berikut :
No Komponen Kondisi
1 Potensiometer Baik
2 Arduino Baik
3 Driver Motor Baik
4 LCD Baik
5 Sensor Magnet GY-273 HMC5883L Baik

Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen
Mata Angin”
Jenis Dokumen B500
Nomor Revisi 01
Tanggal Penerbitan 16 Januari 2017
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 6
Data Pengusul
1.
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

Daftar Isi
I. Pengantar ..........................................................................................................................1
1.1 Ringkasan....................................................................................................................1
II. Design Kendali ..............................................................................................................1
2.1 Pemilihan Metode .......................................................................................................1
2.2 Parameter PID .............................................................................................................2
III. Kesimpulan....................................................................................................................4

1
I. Pengantar
Dokumen ini merupakan uji setiap komponen pada proyek mandiri yang berjudul
“Sistem Kendali Posisi Sebagai Penunjuk Arah Mata Angin”.
1.1 Ringkasan
Secara spesifik, dokumen ini menjelaskan berbagai macam test alat proyek
mandiri yang akan dilakukan untuk mengetahui parameter kendali yang akan
digunakan. Mulai dari pemilihan metode PID yaitu menggunakan metode ZN1
atau ZN2 sesuai dengan kebutuhan. Sistem yang dibahas pada dokumen ini
adalah sistem kendali posisi. Sistem ini berfungsi sebagai penunjuk arah mata
angin yang akan mempertahankan sudut yang telah ditentukan.
Tujuan dari penulisan dokumen B500 ini adalah :
1. Sebagai tolak ukur selesainya perancangan parameter kendali pada alat
yang telah dibuat.
2. Sebagai acuan dan referensi dalam perancangan parameter kendali.
3. Sebagai bagian dari dokumentasi proyek mandiri.
II. Design Kendali
2.1 Pemilihan Metode
Metode yang digunakan pada proyek mandiri ini menggunakan Ziegler Nichols
2 (ZN2) dengan cara memberikan set point, penguatan (Kp) pada controller
yang dimasukkan dalam program dan memasangkan aktuator serta sensor. Nilai
penguatan terus diperbesar atau diperkecil sampai didapat aktuator berosilasi
dengan baik atau dapat dilihat berosilasinya pada gambar plotter/grafik. Setelah
aktuator berosilasi dengan sempurna maka dilakukan perhitungan periode dari
sinyal tersebut dengan cara mengukur waktu dari suatu puncak ke puncak
lainnya. Setelah itu nilai dari Kp merupakan nilai dari Kcr dan nilai periode
menjadi nilai Pcr.

2
2.2 Parameter PID
Ketika ingin melakukan design suatu kendali dengan menggunakan metode PID
Ziegler Nichols 2, maka parameter PID dicari menggunakan persamaan berikut
ini :
Tabel 1 Persamaan Parameter PID
Parameter Kp Ti Td
PID 0.6 Kcr 0.5 Pcr 0.125 Pcr
Selanjutnya sistem dibuat berosilasi. Hasil osilasi sistem tersebut dengan nilai
Kcr 0.78, yaitu sebagai berikut:
Gambar 5.1 Sinyal Osilasi
Berdasarkan gambar 5.1 diatas, maka selanjutnya menghitung nilai Pcr. Berikut
ini adalah gambar 5.2 hasil zooming dari gambar 5.1 :

3
Gambar 5.2 Zooming dari Sinyal Osilasi
Nilai dari Kcr adalah nilai Kp pada program yang membuat aktuator berosilasi
dengan baik sehingga menghasilkan sinyal osilasi seperti gambar 5.1, sedangkan
nilai dari Pcr adalah periode sinyal tersebut, dan nilai dari keduanya adalah :
Kcr = 0.78
Waktu Real = 56.2 s
Nilai Panjang Sinyal = 461.74 mm
Nilai Panjang P-P = 8.25 mm
Pcr =
𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑅𝑒𝑎𝑙
𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑆𝑖𝑛𝑦𝑎𝑙
× 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑃𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑃𝑒𝑎𝑘 − 𝑝𝑒𝑎𝑘
=
56.2 𝑠
461.74 𝑚𝑚
×8.25 𝑚𝑚
= 1.004137 s
Penentuan parameter PID dilakukan dengan perhitungan seperti yang ditunjukkan
pada tabel 1. Dimana nilai dari Kp adalah 0.6*Kcr, lalu nilai Ti adalah 0.5*Pcr dan
nilai Td adalah 0.125*Pcr.
Kp = 0.6*Kcr
= 0.6*0.78
= 0.468

4
Ti = 0.5*Pcr
= 0.5*1.004137
= 0.502068
Td = 0.125*Pcr
= 0.125*1.004137
= 0.125517
III. Kesimpulan
Dari hasil perhitungan dari parameter PID ZN2 maka didapat kesimpulan berupa
parameter PID, sebagai berikut :
No Parameter Nilai
1 Kp 0.468
2 Ti 0.502068
3 Td 0.125517

Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen
Mata Angin”
Jenis Dokumen B600
Nomor Revisi 01
Tanggal Penerbitan 17 Januari 2017
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 5
Data Pengusul
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

Daftar Isi
1 Pengantar ..........................................................................................................................1
1.1 Ringkasan Isi Dokumen ..............................................................................................1
1.3 Referensi......................................................................................................................1
2 Hasil Desain Respon PID ZN2.........................................................................................2
3 Kesimpulan........................................................................................................................3

1
1 Pengantar
1.1 Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen ini menjelaskan tentang proses desain kendali PID dalam mengembangkan
Sistem Kendali Posisi Sebagai Penunjuk Arah Mata Angin menggunakan Sensor Magnet
GY-273 HMC5883L. Untuk deskripsi dan gambaran dari sistem ini secara umum telah
diuraikan pada dokumen B100, spesifikasi alat yang dibuat telah diuraikan pada dokumen
B200, desain alat telah diuraikan pada dokumen B300, B400 merupakan uraian dari
pengujian sistem, dan untuk desain kendali PID telah diuraikan dan dilakukan pada
dokumen B500. Pada dokumen ini akan menjelaskan uji coba kendali yang telah didesain
dan dilakukan perbaikan apabila terdapat hasil desain yang tidak sesuai dengan kebutuhan
yaitu dilakukan tuning PID secara manual. Hasil tuning juga dilakukan pengujian dengan
memberi gangguan pada alat yang telah dibuat.
Tujuan dari penulisan dokumen ini adalah :
1. Melanjutkan proses perancangan dan realisasi dari perencanaan alat kendali posisi
sebagai penunjuk arah mata angin.
2. Sebagai acuan dan referensi dalam melakukan tuning PID.
3. Sebagai bagian dari dokumentasi proyek.
1.3 Referensi
[1] “The Basics of Tuning PID Loops | Integrated Systems.” [Online]. Available:
http://innovativecontrols.com/blog/basics-tuning-pid-loops. [Accessed: 17-Jan-
2017].
[2] “Control Tutorials for MATLAB and Simulink - Introduction: PID Controller
Design.” [Online]. Available:
http://ctms.engin.umich.edu/CTMS/index.php?example=Introduction&section=
ControlPID. [Accessed: 17-Jan-2017].

2
2 Hasil Desain Respon PID ZN2
Pada dokumen B500 didapat hasil kendali PID yang cukup baik, nilai parameter kendali
PID dengan nilai Kp = 0.468, Ti = 0.502068, dan Td = 0.125517 sehingga didapat respon
hasil desain kendali PID pada gambar 6.1 dibawah ini :
Gambar 6.1 Respon Desain Kendali PID Zn2
Pada gambar 6.1 diatas didapat respon PID yang cukup baik namun risetime yang cukup
lama sehingga respon PID untuk menuju steady state membutuhkan waktu yang cukup
lama. Maka untuk memperbaiki risetime sehingga didapat risetime yang cepat maka
dilakukan tuning PID secara manual, yaitu dengan menguji plant dengan mengubah nilai
parameter PID yaitu Kp, Ti, Td dengan nilai yang sesuai hasil respon yang akan didapat.
Dari hasil tuning manual didapat nilai Kp = 0.8, Ti = 0.502068, dan Td = 0.0001, maka
hasil respon PID didapat pada gambar 6.2 dibawah ini :

3
Gambar 6.2 Respon Tuning Manual PID
Dari gambar 6.2 diatas dapat dilihat respon PID yang didapat memperlihatkan bahwa
risetime lebih cepat dibanding dengan hasil desain PID menggunakan Ziegler Nichols 2.
Dengan menaikkan nilai Kp dan menurunkan nilai Td maka hasil dari perubahan nilai
parameter tersebut dapat menaikkan risetime.
3 Kesimpulan
Dari hasil pembahasan pada dokumen B600 ini, didapat kesimpulan sebagai berikut ;
1. Hasil desain kendali PID cukup baik akan tetapi tuning PID dilakukan untuk
mempercepat risetime.
2. Menaikkan Kp dan menurunkan nilai Td dapat mempercepat risetime.

SKT4C_B200

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to SKT4C_B200

Similar to SKT4C_B200 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

SKT4C_B200