Kontrol PID Kamera

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: “Kontrol PID Pengarah Gerak Kamera Menggunakan
Sensor Photodioda”
Jenis Dokumen B100
Nomor Dokumen B100 – 01
Nomor Revisi 01
Nama File B100 (Kendali PID).docx
Tanggal Penerbitan 29 November 2016
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 5
Data Pengusul
Pengusul Nama Jabatan
Anggota
Mahasiswa Elektronika D-IV
Ade Zaelani 1313154001
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
Sejarah revisi dokumen............................................................................................................3
1. Pengantar ..........................................................................................................................4
1.1 Ringkasan Isi Dokumen.....................................................................................................4
1.2 Tujuan Penullisan...............................................................................................................4
2. Proposal Pengembangan...................................................................................................5
2.1 Pendahuluan ......................................................................................................................5
2.2 Desain ...............................................................................................................................5
2.2.1 Latar Belakang..........................................................................................................5

1.Pengantar
1.1 Ringkasan isi dokumen
Dokumen ini berisi proposal pengembangan kontrol PID pengarah gerak kamera menggunakan
sensor photodioda ditujukan sebagai tugas proyek mata kuliah praktek Sistem Kendali Terdistribusi
program studi D4 Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bandung. Penulisan dokumen berdasar pada ide
pengembangan yang berisi antara lain : konsep, desain dan fitur dari prototipe sistem kendali PID
pengarah gerak kamera direncanakan akan dikembangkan, perangkat/tools yang akan digunakan dan
rencana pengembangan dari awal perencanaan hingga produk akhir dari proyek ini.
1.2 Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan dari dokumen ini yaitu :
1. Sebagai acuan dan referensi dalam pengembangan topik serupa dan pengembangan
lebih lanjut
2. Manfaat membantu memudahkan fotografer dalam mengatasi letak pengaturan
cahaya dengan cara membuat alat pengontrol arah gerak kamera menuju tempat yang
banyak cahaya dan menghindari gelap.

2. Proposal Pengembangan
2.1 Pendahuluan
Fotografi merupakan proses untuk menghasilkan gambar / foto melalui media cahaya
menggunakan kamera. Fotografi sangat erat kaitannya dengan pencahayaan, karena kualitas foto
sangat ditentukan oleh kuantitas cahaya yang sesuai. Didalam melakukan kegiatan fotografi ini
biasanya fotografer membutuhkan sebuah alat yang dapat dijadikan sebagai sumber cahaya.
Seringkali fotografer membutuhkan bantuan orang lain untuk mengatur letak alat tersebut. Untuk
mengatasi hal tersebut kami membuat sebuah alat pengontrol arah gerak kamera yang dapat
mengarahkan kamera menuju tempat yang banyak cahayanya dan menghindari gelap. Pengontrol
ini terdiri dari motor servo, arduino uno, photodioda dan kamera. Photodioda selanjutnya akan
diletakkan pada beberapa sudut ruangan untuk mendeteksi kuantitas cahaya.
Berdasarkan perencanaan, perancangan dan pengoperasian kemudian, diharapkan
prototype kontrol PID arah gerak kamera bekerja sesuai dengan kondisi yang diinginkan. Hal ini
mengindikasikan bahwa prototipe sistem tersebut dapat diimplementasikan ke bentuk yang
sebenarnya sebagai alat yang dapat membantu fotografer dalam mengambil gambar.
2.2 Desain Prototipe Kontrol PID Arah Gerak Kamera
Prototipe kontrol PID penyarah gerak kamera adalah sebuah rangkaian dari kerja motor
posisi yang dapat menggerakan sebuah kamera secara otomatis sehingga memudahkan kamera
mengarahkan ke arah banyak cahaya dan menghindari menangkap objek yang membelakangi
cahaya. Cara kerja dari alat ini adalah berbasis mikrokontroller Arduino Uno. Bahasa
pemograman yang digunakan adalah bahasa pemograman C yang di isi pada sebuah chip IC .
2.2.1 Latar belakang
Latar belakang kami dimulai dari permasalahan pengarahan kamera untuk menghindari
menangkap objek yang membelakangi cahaya. Ketika fotografer mengambil gambar pada objek
yang membelakangi cahaya, maka objek hanya akan terlihat menjadi siluet hitam dikarenakan
bayangan yang dihasilkan dari sumber cahaya yang dihalangi oleh objek. Di masa sekarang ini,
terkadang fotografer merasa kesusahan dengan penyesuaian cahaya agar tidak membelakangi
cahaya. Sehingga untuk menyesuaikan pencahayaan membutuhkan beberapa waktu yang cukup
lama sebagai persiapan sebelum mengambil gambar. Untuk mempermudah persiapan dan

mempersingkat waktu persiapan pengambilan gambar dan kemudahan yang berupa otomasi
pengarahan kamera akan sangat membantu fotografer dalam pengambilan gambar
Karena itulah penulis mencoba menganalisa dan mempelajari lebih dalam tentang
membuat sebuah alat elektronika berbasis mikrokontroler yang dikendalikan oleh bahasa
pemograman C yang dapat menggerakkan sebuah prototype pengarah gerak kamera yang dapat
mengarahkan ke sudut arah sumber cahaya. Dan penulis bisa belajar memahami fungsi,
karakteristik, serta carakerja dari alat yang kami buat dan berusaha menerapkannya dalam
dunia fotografi
2.2.2 Konsep
Prototipe pengarah gerak kamera merupakan sebuah bentuk otomatisasi yang kinerjanya
dapat memudahkan dan sangat membantu masyarakat terutama fotografer maupun penyuka hobi
fotografi karena memudahkan dalam mengarahkan kamera secara otomatis tanpa diperlukan lagi
orang yang mengatur letak sumber cahaya karena alat ini dapat mengontrol arah gerak kamera
menuju tempat yang banyak cahaya dan menghindari gelap.

Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen
Dokumen B-200 : “Kontrol PID Pengarah Gerak Kamera Menggunakan
Sensor Photodioda”
Jenis Dokumen B-200
Nomor Dokumen TST – 01
Nomor Revisi 01
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 5
Data Pengusul
-
Mahasiswa Elektronika D-III
Tanggal 29 - 11 – 2016 Tanda Tangan
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

1.1 Pengantar
Dokumen B200 ini berisi tentang dokumen spesifikasi alat yang meliputi spesifikasi sistem
dalam mengembangkan alat ini, serta detail dari alat yang akan kami buat dengan nama “Kontrol
PID Pengarah Gerak Kamera Menggunakan Sensor Photodioda”. Dokumen ini berisi mengenai
mekanisme alat dan cara kerja alat.
1.2 Functional Requirement Specification
 Untuk memudahkan dalam fotografi yang merupakan proses untuk menghasilkan gambar
/ foto melalui media cahaya menggunakan kamera. Fotografi sangat erat kaitanya dengan
pencahayaan karena kualitas foto sangat ditentukan oleh kuantitas cahaya yang sesuai
dengan demikian alat ini dapat mengambil peran dalam membantu mengambil gambar
sesuai intensitas yang didapat.
 Desain dalam hal ini adalah pengembang sistem, dalam hal ini adalah saya yang nantinya
akan mencoba mengendalikan motor servo dengan kontrol PID dengan sensor cahaya
sebagai pengarah sumber cahaya dari alat yang akan dibuat serta sistem kendali dapat
aplikasikan pada kegiatan sehari - hari seperti kamera studio atau kamera aksi yang kita
gunakan.
2.1 Pendahuluan
2.1.1 Gambaran Umum
Dokumen ini berisi proposal kontrol PID pengarah gerak kamera ditujukan sebagai tugas
mandiri mata kuliah praktek Sistem Kendali Terdistribusi program studi D4 Teknik Elektronika
Politeknik Negeri Bandung. Penulisan dokumen berdasar pada ide pengembangan yang berisi
antara lain : konsep, desain dan fitur dari Prototipe kontrol PID pengarah gerak kamera yang
direncanakan akan dikembangkan, perangkat / tools yang akan digunakan dan rencana
pengembangan dari awal perencanaan hingga produk akhir dari proyek ini.
Berdasarkan perancangan, perencanaan dan pengoperasian kemudian, diharapkan
prototipe kontrol PID pengarah gerak kamera ini bekerja sesuai dengan kondisi yang diinginkan.
Hal ini mengindikasikan bahwa Prototipe kontrol PID pngarah gerak kamera yang dibuat dapat
diimplementasikan ke bentuk yang sebenarnya.

2.1.2 Tujuan
Tujuan utama dari dibuatnya alat ini adalah :
 Merancang dan merealisasikan perangkat keras dan perangkat lunak prototipe kontrol
PID pengarah gerak kamera secara otomatis.
 Menguji dan mengevaluasi kinerja dari alat ini.
 Sistem ini nantinya diharapkan dapat membantu bagi seseorang terutama pada fotografer
atau penyuka hobi fotografi.
2.1.3 Ruang Lingkup
Alat ini memiliki batasan-batasan sebagai berikut :
 Teknis :
 Alat yang akan dikembangkan pada awalanya adalah suatu prototipe kontrol PID
pengarah gerak kamera dibuat secara otomatis.
 Dapat berjalan dengan baik saat kamera memotret gambar dengan pengarah kamera
mendeteksi intensitas cahaya cukup
 Konten :
 Target pengguna dari alat ini adalah dapat membantu untuk memotret gambar dengan
pengarah kamera mendeteksi intensitas cahaya yang cukup
 Mempermudah dalam pemahaman kontrol PID sebagai pengarah gerak kamera
2.2 Deskripsi Sistem
Karakteristik sistem dari alat ini adalah :
 Mengatur posisi kamera dengan arah sumber cahaya
 Memberikan umpan balik dari sensor cahaya dengan cara menggerakan motor posisi
pada arah sumber cahaya.
2.3 Elemen yang dibutuhkan
 Dalam hal ini, elemen yang paling dibutuhkan adalah kontrol PID pada motor posisi
pada pergerakan kamera untuk mendeteksi sumber cahaya dari sensor photodioda
 Pengaturan kendali PID dan pengarah dari sensor cahaya dengan pengaturan pada
program.

3. Overall Specification
3.1 Pendahuluan
Pada bab ini akan dibahas mengenai spesifikasi keseluruhan dari prototipe kontrol PID penyarah
gerak kamera 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 diagram blok perangkat lunak yang akan kami
susun pada sistem ini.
3.2 Deskripsi Alat
Alat ini merupakan suatu sistem pengarah gerak kamera yang cara kerjanya adalah kerja motor
servo yang dapat menggerakan sebuah kamera secara otomatis sehingga pergerakan tersebut
didapat dari banyaknya cahaya yang dideteksi sensor cahaya photodioda pada saat memotret
gambar
3.3 Deskripsi Perangkat Keras
Prototipe kontrol PID pengarah gerak kamera ini membutuhkan perangkat keras sebagai
pendukung dari sistem ini, diantaranya :
 Motor Servo
 Kamera dan dudukan
 Perancangan mekanik seperti : akrilik, cover kamera, dsb
 Dan komnponen lainnya seperti Sensor Cahaya Photodiode
3.4 Deskripsi Perangkat Lunak
Secara singkatnya, pemrograman yang digunakan pada prototipe kontrol PID pengarah gerak
kamera ini adalah :
Realisasi perangkat lunak adalah proses pembuatan perangkat lunak sesuai dengan diagram alir
yang telah dibuat. Berikut adalah tahapan dalam realisasi perangkat lunak.
 Menentukan bahasa pemrograman yang dipakai
 Menentukan software yang digunakan untuk pemrograman
 Membuat dan menguji program berdasarkan diagram alir yang telah dibuat dan
mensimulasikannya pada Arduino uno
 Menguji program pada alat yang telah dibuat.

Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen Dokumen B300: “Prototipe Kontrol PID Penyarah Gerak Kamera”
Jenis Dokumen B300
Nomor Dokumen 01
Nomor Revisi 01
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 7
Data Pengusul
Anggota
Mahasiswa Elektronika D-III
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

1
I. Pengantar
Dokumen ini merupakan proposal tugas mandiri “Prototipe Kontrol PID Penyarah Gerak
Kamera” yang akan dikembangkan dengan menggunakan Arduino sebagai langkah awal
mencoba simulasinya.
1.1. Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen ini terdiri dari dua bab sebagai berikut :
1. Bab Pengantar
Menjelaskan mengenai ringkasan isi dokumen, tujuan penulisan, kegunaan dokumen,
referensi dan daftar singkatan. Bab ini bertujuan untuk memudahkan penggunaan
dokumen ini.
2. Bab Proyek Pengembangan Mekanik dan Sistem Elektronik
Bab ini berisikan pendahuluan, konsep rancangan, dan perencanaan teknologi.
1.2.. Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan dokumen ini secara umum adalah untuk melanjutkan proyek
mekatronika dalam hal mekanikal dan sistem elektronika dalam hal pengembangan dari konsep
dan ide pada dokumen sebelumnya, sehingga proyek ini bisa terealisasikan.
Sedangkan tujuan khusus dari dokumen ini adalah:
1. Untuk memudahkan proses pengembangan proyek.
2. Sebagai landasan dalam proses pengerjaan proyek.
3. Sebagai dokumentasi tahapan dalam pengembangan sebuah proyek.
1.3.Referensi
1. Universitas Gajah Mada. Paper Responsi Eksperimen Kontrol Digital – Kontrol PID Pengarah Gerak
Kamera Menggunakan Sensor Photodioda. Yogyakarta : Jurusan Ilmu Komputer dan Elektronika,
FMIPA UGM. ISSN: 1978-1520  1.

2
II. Proposal Pengembangan Produk Sistem Elektronik dan Mekanik
2.1 Pendahuluan
Pada pengembangan proyek ini, kami memberikan rancangan mekanik dan
elektronik yang akan menjadi acuan dalam mengembangkan proyek ini menjadi terealisasi
sehingga dalam pengerjaannya setiap tahapnya bisa menjadi lebih mudah. Dan tidak
menutup kemungkinan bila disaat proses pengerjaannya dapat mengalami beberapa
perubahan dan modifikasi dalam hal mekanik maupun sistem elektroniknya.
2.2 Perancangan Sistem Elektronik
2.2.1 Analisis Rangkaian Secara Diagram Blok
Berdasarkan fungsi pembuatan prototipe kontrol PID penyarah gerak kamera dapat di
bagi menjadi beberapa blok. Masing - masing blok tampak pada gambar 3.1.8
INPUT
POTENSIOMTER
ARDUINO UNO
MOTOR
SERVO
SENSOR
PHOTODIODE
SENSOR
PHOTODIODE
SENSOR
PHOTODIODE
SENSOR
PHOTODIODE
SENSOR
PHOTODIODE
SENSOR
PHOTODIODE
Gambar 0.1 Diagram Blok

3
2.2.2 Analisis Rangkaian Per Blok
A. Analisis Masukkan
Gambar 0.2 Potensiometer
Untuk pembuatan proyek ini, input sebagai masukan yang dibutuhkan adalah
beberapa potensiometer sebagai set point untuk memberikan nilai sudut motor servo
sejauh 180 derajat. Misalkan potensiometer diputar 3k ohm maka motor servo akan
bergerak ke posisi 30 derajat .
B. Proses Pengontrolan
Gambar 0.3 Arduino Uno
Pengendali proses pada rangkaian ini untuk mengatur sudut motor servo yang
digunakan. Blok inilah yang memproses hasil dari tombol-tombol masukan untuk
diolah dan dieksekusi oleh blok selanjutnya. Nilai sudut ditentukan oleh timing yang

4
harus disesuaikan dengan program. Port yang digunakan sebagai masukan telah
dihubungkan dengan tombol push button. Port yang digunakan sebagai keluaran untuk
menggerakkan motor servo
C. Analisis Keluaran
Keluaran pada rangkaian ini yaitu sebuah motor servo yang digunakan sebagai
memutarkan kamera. Pada output dari mikrokontroler yaitu Arduino Uno 5V untuk
input motor servo sebagai penggerak arah kamera kemudian output sensor photodiode
akan membaca intensitas cahaya dengan perubahan tegangan 0 - 5 V yang akan masuk
ke input Arduino Uno sebagai error kemudian mikrokontroler akan kalkulasi nilai PID
untuk menggerakan motor servo ke arah perubahan intensitas photodiode yang terdiri
dari 6 sensor photodiode tersebut
2.3 Perancangan Perangkat Lunak
Ketika potensiometer diputar, maka arduino akan memproses masukan dari
potensiometer untuk memberikan perintah motor servo yang untuk bergerak menuju sudut
derajat yang diatur oleh potensiomter. Saat potensiometer diputar misal 3k ohm, maka arduino
akan memproses masukan dari potensiometer untuk memberikan dari motor servo 30 derajat
namun pada sensor cahaya terdeteksi sumber cahaya dari posisi lain maka sinyal akan di umpan
balikan ke Arduino Uno untuk diproses error dari sensor kemudian output Arduino Uno akan
memberikan sinyal ke motor servo untuk bergerak ke posisi yang banyak cahaya tersebut

5
START
SET POINT =
POTENSIO
PROCESS VALUE =
SENSOR
PHOTODIODE
MOTOR
SERVO
INPUT SINYAL
ARDUINO UNO
END
SET PONIT
SINYAL SENSOR
PHOTODIODE
YA
TIDAK
YA
Gambar 0.4 Flow Chart Sistem

6
2.4 Perancangan Mekanik
Dari perangkat lunak yang di rancang maka berikut ini adalah gambar perncangan
mekanik yang kami desain.
Gambar 0.5 Arsitektur

B400 | 1
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen Dokumen Proposal Produk : “Kontrol Posisi dengan Sensor LDR
Menggunakan Metode PID”
Jenis Dokumen PRO : Proposal Proyek Pengembangan
Nomor Dokumen Pro – 04
Nomor Revisi 00
Nama File B400
Tanggal Penerbitan 19 Desember 2016
Unit Penerbit -
Jumlah Halaman 14
Data Pengusul
Pengusul Nama
Ade Zaelani
Jabatan Mahasiswa D4 Teknik Elektronika
131354001
Tanggal 13 Desember 2016 Tanda
tangan
Lembaga Teknik Elektronika – Politeknik Negeri Bandung
Alamat Jl. Geger Kalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung 40012, Kotak Pos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon :08814553264 Email : zaelanyade@gmail.com

B400 | 2
DAFTAR ISI
Daftar Isi ............................................................................................................................ 3
Daftar Gambar ................................................................................................................... 4
1. Pengantar ....................................................................................................................... 4
1.1. Ringkasan Isi Dokumen ......................................................................................... 4
1.2. Tujuan Penulisan dan Aplikasi/Kegunaan Dokumen ............................................ 4
1.3. Referensi ................................................................................................................ 4
2. Proposal Implementasi dan Pengembangan Produk ..................................................... 4
3. Implementasi Sistem Elektronik ................................................................................... 5
3.1. Rangkaian catu daya DC ........................................................................................ 5
3.2. Sensor Photodioda ................................................................................................. 6
3.3. LDC Shield 16x2 ................................................................................................... 6
3.4. Rangkaian LED ..................................................................................................... 7
4. Implementasi Mekanik .................................................................................................. 8
a. Tampilan Atas......................................................................................................... 8
b. Tampilan Depan...................................................................................................... 9
c. Tampilan Samping .................................................................................................. 9
5. Listing Program Komputer ........................................................................................... 9
6. Penutup........................................................................................................................... 16

B400 | 3
1. Pengantar
Dokumen ini berisi proposal spesifikasi produk yang ditujukan sebagai proyek
tugas mandiri mata kuliah Sistem Kontrol Terdistribusi. Dokumen ini menjelaskan
lebih detail mengenai konsep dan desain alat serta upaya pengembangan serta perangkat
yang akan digunakan.
.
1.2. Tujuan Penulisan dan Aplikasi/Kegunaan Dokumen
Tujuan penulisan dokumen ini secara umum adalah untuk melanjutkan proyek
dalam hal hardware dan sistem elektronikanya dalam hal pengembangan dari konsep
dan ide pada dokumen sebelumnya, sehingga proyek ini bisa terelalisasikan.
2. Proposal Implementasi dan Pengembangan Produk
Pada pengembangan proyek ini kami memberikan rancangan serta implementasi
mekanik dan elektronik yang akan menjadi acuan dalam proses pengembangan dan
perealisasian proyek sehingga dalam pengerjaannya bisa menjadi lebih mudah. Dan tidak
menutup kemungkinan bila disaat proses pengerjaannya mengalami beberapa perubahan
dan modifikasi dalam hal mekanik maupun sistem elektroniknya.

B400 | 4
3. Implementasi Sistem Elektronik
3.1. Rangkaian catu daya DC
Sistem yang akan dirancang memerlukan sumber tegangan searah sebesar +5 VDC untuk
Arduino Uno dan rangkaian LED. Berikut adalah gambar power supply yang diambil
charger handphone.
Gambar 1. Rangkaian Catu Daya
Prinsip kerja dari rangkaian catu daya dari charger handphone sama dengan power
supply yang lain yaitu tegangan input AC sebesar 220 volt yang sudah diturunkan oleh
trafo step-down akan disearahkan menggunakan 2 buah dioda, lalu di-filter oleh C untuk
mengurangi tegangan ripple-nya. Setelah melalui filter, tegangan ini kemudian diteruskan
ke LM7805 yang akan menghasilkan tegangan konstan sebesar 5 Volt.
3.2. Sensor Photodioda
Sensor yang dipakai pada proyek ini adalah sensor cahaya Photodioda. Photodioda ini
digunakan sebagai pendeteksi intensitas cahaya pada 6 LED yang kami gunakan dari
intensitas redup sampai intensitas terang. Sensor akan dipasang diatas motor servo sebagai
penunjuk posisi dari intensitas redup sampai intensitas terang.

B400 | 5
Gambar 3. Sensor Photodioda
Seperti yang ditampilkan pada gambar 3, sensor photodiode terpasang dengan
motor servo SG09 dengan sudut derajat 0o
sampai 180o
. Ada 3 kabel dari motor servo
dengan masing – masing warna kuning input data PWM, warna merah sebagai sumber
tegangan +5 V dan warna coklat sebagai ground.
3.3. LCD Shield 16 x 2
LCD Shield 16x2 digunakan untuk menampilkan Set Point dan Proses Value dan
memudahkan dalam pemasangan dari Arduino dengan LCD dengan konfirgurasi kaki
– kaki pin LCD 16x2 langsung terhubung dengan pin – pin Arduino. Pada LCD Shield
16x2 sudah terdapat pin untuk menempatkan potensiometer untuk Set Point. Berikut
adalah gambar LCD Shield 16x2.
Gambar 4. LCD shield

B400 | 6
3.4. LED
LED yang diperlukan berjumlah 6 LED warna merah terpasang secara setengah
lingkaran bertujuan untuk perpindahan sudut dari 0o
sampai 180o
. LED ini dirancang
dengan intensitas yang bervariasi di mulai dari LED pertama dengan intensitas cahaya
redup sekali, LED kedua dengan intensitas cahaya redup, LED ketiga dengan intensitas
cahaya agak terang, LED keempat dengan intensitas cahaya terang, dan LED kelima
dengan intensitas cahaya sangat terang. Berikut adalah gambar LED terpasang pada
protoboard.
Gambar.5 LED yang dipakai terpasang pada Protoboard
4. Realisasi
Pada realisasi tugas mandiri Kontrol Posisi dengan Sensor LDR Menggunakan Metode PID
terpasang pada protoboard dengan Aduino Uno.
Gambar.6 Realisasi Plant

B400 | 7
5. Listing Program Komputer
//1.a deklarrasi library yang di pakai
#include <LiquidCrystal.h> //library LCD
//#include <Servo.h>
//1.b deklarasi variabel untuk perhitungan kendali pid
float pid;
float et,et_1; //et=eror sekarang, et_1=error sebelumnya
float eint, eint_1, eint_update; //eint = integrar error sekarang; eint_1 = integrar error
sebelumnya
float edif; //edif=differential error
float Kp, Ti, Td, Ki, Kd; //parameter desain kendali baik scr ZN1, ZN2, CC,
IMC, TFpased, SSbased
int SV ; // SV = Setpoint Value, PV=Process Value (umpan balik sensor)
int PV ;
int MV ; //MV = Manipulated Value, Sinyal kendali ke output PWM
harus integer [0-255]
//Servo myservo;
int potpin =A0;
int sensorValue = 0;
//1.c deklarasi variable untuk menghitung time sampling
unsigned long t; //hasil perhitungan fungsi millis()
double t_1, Ts; //t_1 hasil perhitungan fungsi millis () sebelumnya, Ts=time
sampling
//1.d deklarasi variable untuk display SV dan PV, penting untuk
float interval_elapsed; //waktu interval yang sudah di lalui

B400 | 8
float interval_limit; //batas interval agar nilai SV, PV dimunculkan
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); //susunan PIN D7 s.d D4:pin 2 s.d 5, enable:11,
RS:12
//1.e deklarasi pendukung lainnya
int start; //untuk menjalankan dan menghentikan looping arduino
void setup()
{
// put your setup code here, to run once:
//2.a setup nilai kendali
Kp = 18 ; //isikan sesuia hasil desain
Ti = 0.1; //isikan sesuia hasil desain
Td = 0.15; //isikan sesuia hasil desain
//-->hitung Ki
if (Ti==0)
{
Ki=0;
}
else
{
Ki = Kp/Ti;
}
//-->hitung Kd
Kd= Kp*Td;
//-->
et_1=0; //di looping berikutnya niai et akan di update dengan
perhitungan
eint_1=0; //di looping berikutnya nilai eint akan di update dengan
perhitungan

B400 | 9
//2.b setup untuk DISPLAY
interval_limit= 0.4; //isikan mau setiap rentang berapa detik nilai akan di
display
interval_elapsed=0; //nilai awal diset 0, karna belum melakukan
perhitungan
//men set besaran dan satuan di LCD
lcd.begin (16, 2);
lcd.setCursor (0,0); //letakan, penulisan di kolom 0 baris 0 (titk awal)
lcd.print ("SV:"); //karakter yang ditulis
lcd.setCursor (0,1); //letak untuk menulis 'PV:'
lcd.print("PV:"); //karakter yang ditulis
lcd.setCursor (11,0); //letak untuk menulis 'RPM'
lcd.print("cm") ; //ganti sesuai satuan plant, misalkan mbar, L/H, cm, C,
dll
lcd.setCursor (11,1); //letak untuk menulis 'RPM'
//2.c setup pin yang di pakai
//t = millis (); //acuan awal untuk menghitung TS
//delay(100); //isikan milli detik Pd awalnya di set 0, lalu perhatikan
besaranya delay rata-rata
//melalui serial.print lalu ganti nilai 0. hal ini untuk
menghindari Ts= 0, dimana akan
//menyebabkan perhitungan diperensial error jd salah
[edif=(et-et_1)/Ts
//2.d setup pin yang dipakai
pinMode (13, OUTPUT);
pinMode (8, INPUT); //keluaran dari pin 13 akan di masukan ke pin ini
untuk start-stop looping
pinMode (9, OUTPUT); //keluaran sinyal kendali
// myservo.attach(9);

B400 | 10
//2.e setup untuk sistem
digitalWrite (13, HIGH);
Serial.begin (9600);
}
void loop()
{
// put your main code here, to run repeatedly:
//3. membaca kondisi variable 'start'
start =digitalRead(8); //membaca nilai pin 13. jika nilai berlogika 1
intruksi di
//4 cek apakah nilai 'start' atau yg masuk ke pin 8 berlogika 1 atau tidak
while ( start == 1)
{ //jika '1' akan di eksekusi. nilai start akan terus di cek
di akhir
//5. pembacaan SP, PV, dan perhitungan pid
//5.a pembacaan SV
SV = analogRead(potpin); //kuantisasi [0 s.d 1023] ke [0 s.d 5] 5/1023
= 0.004887
SV = map (SV, 0, 800, 14, 241);
// myservo.write(SV);
delay(15);
//5.b pembacaan PV
PV = analogRead(A5);
PV=map (PV, 14, 241, 241, 14);
//5.c hitung time sampling (Ts)

B400 | 11
t=millis (); //menghitung selisih dengan instruksi
millis()sebelumnya
Ts=0.03 ;//(t-t_1)/600; //Ts sudah dalam detik
//Serial.println(Ts);
//5.d hitung error
et=SV-PV;
//5.e hitung integrar error
eint_update = ((et + et_1)*Ts)/2; // menghitung luasan untuk error terbaru
eint = eint_1 + eint_update; // menghitung luas total
//5.f hitung Differential error
edif = (et - et_1) / Ts; //menghitung perubahan error
//5.g hitung pid
pid = Kp*et + Ki*eint +Kd *edif;
//pid = Kp*et;
//6. membatasi keluaran , disesuaikan kondisi hardware plant
//6.a pembatasan hasil perhitungan, perlu dianalisis, selain dibatsi bisa juga di
scale-down
if(pid >2700)
{
pid = 2700;
}
else if (pid <550)
{
pid = 550;
}
else
{
pid=pid;
}

B400 | 12
//6.b setelah dibatasi di sesuaikan dengan keterbatasan embedded system
//pid =pid/2; //keterbatasan output arduino [0 s.d 5].
dihardware di kembalikan lagi di kali 2
MV=pid; //nilai disesuaikan dengan 8 bit output
2*8==255
//analogWrite(6, MV); //mengirimkan sinyal kendali ke pwm 6
digitalWrite(9, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage
level)
delayMicroseconds(MV); // wait for a second
digitalWrite(9, LOW); // turn the LED off by making the voltage
LOW
delay(50);
//7 display
//7.a hitung waktu display
interval_elapsed = interval_elapsed + Ts; // mengupdate
interval_elapsed (IE)
//7.b cek apakah nilai Interval_elapsed (IE) sudah memenuhi atau >
Interval_Limit (IL)
if (interval_elapsed >= interval_limit )
{
//7.c jika memenuhi nilai akan ditambahkan ke serial plotter dan LCD,
kemudian IE di reset
//untuk menampilkan di serial ploter
Serial.print (SV); //pengali disesuaikan dengan nilai
sensor
Serial.print (" ");
Serial.println(PV);
//untuk menampilkan di LCD
lcd.setCursor (3,0);
lcd.print (SV);
lcd.setCursor (3, 1);
lcd.print(PV);

B400 | 13
}
//8 set parameter untuk penghitungan looping sebelumnya
et_1=et; //di looping berikutnya nilai et
akan di update dengan perhitungan
eint_1=eint; //di looping berikutnya nilai eint
t_1=t;
//3 cek nilai 'start' untuk memastikan syarat looping 'while' masih terpenuhi atau
tidak
start = digitalRead (8);
} //akhirdari intruksi while yg
syaratnya terpenuhi
//9 intruksi jika syarat whie tidak terpenuhi('start' =!1)
//9.a agar tidak ada sinyal output
analogWrite (6, 0); //jika nilai 'start' tidak sama
dengan 1, sinyal ke plant 0
//9.b agar IE direset menjadi 0
interval_elapsed=0;
//9.c reset perhitungan pid
et_1=0; //di looping berikutnya nilai et
eint_1=0; //di looping berikutnya nilai eint
//9.d agar nilai Ts awaltidak 0
t=millis(); //acuan awal untuk menghitung Ts
delay(1000);
//9.e agar nilai SV dan PV ttp bisa ditampilkan

B400 | 14
SV = analogRead (A0)*0.004887;
PV = analogRead (A5)*0.004887;
//agar tetap menampilkan di serial plotter
Serial.print (SV); //pengali disesuaikan dengan
nilai sensor
Serial.print (" ");
Serial.println (PV);
//untuk menampilkan di LCD
lcd.print (SV);
lcd.print (PV);
}
6. Penutup
Tahap implementasi merupakan tahap mewujudkan konsep dan rencana yang telah
dibuat sebelumya. Masalah-masalah yang timbul tentu saja merupakan suatu hambatan
sekaligus tantangan yang harus segera dicari solusinya agar memperoleh hasil yang
diinginkan. Dengan demikian, masalah-masalah tersebut dapat dijadikan pelajaran dan
bahan pertimbangan untuk mengambil keputusan pada tahap-tahap berikutnya.

1
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen
Dokumen B-500 : “Kontrol Posisi dengan Sensor LDR Menggunakan
Metode PID”
Jenis Dokumen B-500
Nomor Dokumen Pro – 05
Nomor Revisi 00
Nama File B500.docx
Tanggal Penerbitan 19 Desember 2016
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 5
Data Pengusul
Pengusul Nama NIM
131354001
Mahasiswa Elektronika D-IV
Ade Zaelani
Tanggal 19 -12 -2016 Tanda Tangan
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 08814553264 Email : zaelanyade@gmail.com

2
DAFTAR ISI
Daftar Isi ............................................................................................................................ 2
1. Pengantar
1.1 Ringkasan Isi Dokumen .................................................................................3
1.2 Tujuan ............................................................................................................3
1.3 Daftar Singkatan dan Istilah ..........................................................................3
2. Desain Sistem Kendali..........................................................................................3

3
1. Pengantar
Dokumen ini berisi desain kendali dari proyek yang berjudul Kontrol Posisi
dengan Sensor LDR Menggunakan Metode PID. Deskripsi dan gambaran umum
proyek telah diuraikan pada dokumen B100, spesifikasi telah diuraikan pada dokumen
B200, perancangan desain telah diurakan pada dokumen B300 dan realisasi alat telah
diuraikan pada dokumen B400. Pada dokumen ini akan dijelaskan proses desain kendali
dari sistem.
1.2. Tujuan Penulisan dan Aplikasi/Kegunaan Dokumen
Tujuan penulisan dokumen ini secara umum adalah:
1. Untuk menuliskan hasil uji desain kendali PID
2. Sebagai dokumentasi proyek mandiri
2. Desain Sistem Kendali
Desain sistem kendali kali ini menggunakan metode Ziegler-Nichols tipe 2 untuk
mencari nilai dari Kp, Ti dan Td. Untuk melakukan pemodelan Ziegler-Nichols tipe 2
dibutuhkan pengaturan Kp untuk membuat osilasi sempurna pada output respon sistem.
Osilasi sempurna pada hasil respon sistem akan digunakan untuk mencari nilai dari Kcr dan
Pcr. Berikut gambar 5.1 merupakan respon sistem dengan nilai gain/Kp = 150.
Gambar 5.1 Respon Sistem

4
Berdasarkan pada output respon dari sistem didapat nilai Kcr = 30 dan Pcr = 1.2. Dengan
nilai Kcr dan Pcr yang didapat dilakukan proses perhitungan untuk menentukan nilai dari
Kp, Ti dan Td.
𝐾𝑐𝑟 = 30
𝑃𝑐𝑟 = 1.2
Penghitungan nilai Kp, Ti dan Td
𝐾𝑝 = 0.6 𝐾𝑐𝑟
𝐾𝑝 = 0.6 ∗ 30 = 18
𝑇𝑖 = 0.5 𝑃𝑐𝑟
𝑇𝑖 = 0.5 ∗ 1.2 = 0.1
𝑇𝑑 = 0.125 𝑃𝑐𝑟
𝑇𝑑 = 0.125 ∗ 1.2 = 0.15
Penghitunngan nilai Ki dan Kd
𝐾𝑖 =
𝐾𝑝
𝑇𝑖
𝐾𝑖 =
18
0.1
= 180
𝐾𝑑 = 𝐾𝑝 ∗ 𝑇𝑑
𝐾𝑑 = 18 ∗ 0.15 = 2.7
Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan didapat nilai-nilai sebagai berikut:
Kp = 18
Ti = 0.1
Td = 0.15
Nilai-nilai tersebut akan dimasukan kedalam program Arduino Uno. Nilai-nilai kendali
yang didapatkan berdasarkan metode ZN2 akan menjadi starting point untuk melakukan
proses tuning.
Berikut gambar 5.2 hasil respon sistem setelah nilai-nilai desain kendali dimasukan ke
dalam program.

5
Gambar 5.2 Respon Sistem dengan nilai hasil desain
Berdasarkan gambar 5.2 terlihat bahwa hasil respon tanpa tuning sudah baik dengan waktu
steady state sebesar 7 detik.
3. KESIMPULAN
Dari proses desain kendali yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:
1. Nilai parameter PID yang didapatkan menggunakan metoda ZN2 hanya digunakan
sebagai starting point dalam proses tuning.
2. Dengan tanpa tuning sinyal respon sudah menunjukan sinyal yang bagus, ini dapat
diartikan pada proses perhitungan ZN tipe 2 sudah tepat.

1
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Judul Dokumen
Dokumen Uji Sistem: “Kontrol Posisi dengan Sensor LDR
Menggunakan Metode PID”
Jenis Dokumen TST: Uji Sistem Keseluruhan
Nomor Dokumen TST – 01
Nomor Revisi 00
Nama File B600 .docx
Tanggal Penerbitan 15 Januari 2075
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 9
Data Pengusul
Pengusul Nama Jabatan Mahasiswa Elektronika D-III
1.
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889

2
DAFTAR ISI
Daftar Isi ............................................................................................................................... 2
Daftar Gambar ...................................................................................................................... 3
Daftar Tabel .......................................................................................................................... 3
1. Pengantar ......................................................................................................................... 4
1.1. Ringkasan Isi Dokumen ........................................................................................... 4
1.2. Tujuan Penulisan ...................................................................................................... 4
2. Pengujian ........................................................................................................................ 5
2.1. Hasil Uji .................................................................................................................. 5
2.1.1. Tuning ............................................................................................................. 5
2.1.2. Gangguan ........................................................................................................ 6

3
1. Pengantar
Dokumen ini merupakan laporan akhir dari pengembangan tugas mandiri “Kontrol Posisi
dengan Sensor LDR Menggunakan Metode PID” yang saya buat.
Dokumen ini dibagi menjadi dua bagian :
 Bagian Pengantar.
Bagian pengantar yang memaparkan informasi mengenai ringkasan isi dokumen, tujuan
penulisan dan referensi.
 Bagian Hasil Tuning dan Gangguan
Bagian ini membahas mengenai hasil tuning setelah pengujian dan tes gangguan sistem
yang terdapat pada alat.
1.2. Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan dari dokumen ini adalah :
 Sebagai landasan dalam pelaksanaan pengembangan kendali PID.
 Memudahkan proses pengembangan aplikasi Arduino Uno dalam konsep sistem kendali
PID.
 Sebagai bagian dari dokumentasi tugas mandiri.

4
2. Hasil Pengujian
2.1. Hasil Pengujian
2.1.1. Hasil Uji
a. Pengujian Arduino Uno
Pengujian dilakukan dengan melakukan proses download program ke dalam
modul Arduino
b. Pengujian Motor Stepper
Bagian yang
diuji
Output yang dihasilkan
Intensitas Terang Intensitas Redup
Motor Servo Posisi 0 derajat Posisi bergerak 180 derajat
c. Pengujian secara keseluruhan
No. Hasil yang diharapkan
Hasil
Pengujian
Catatan
1.
Switch dapat memberikan input kepada
arduino dengan tepat
OK
2. Driver Motor dapat men-drive motor stepper. OK
3.
Arduino dapat mengendalikan kinerja motor
stepper
OK
2.2. Tuning 1 Analisa hasil, lalu tentukan perubahan parameter
2.2.1. Pada sinyal respon terlihat sudah baik dengan overshoot kecil dengan parameter yang
diubah yaitu
Kp = 10
Ti = 0.3
Td = 0.02

5
Sinyal Respon pada tuning 1 memperlihatkan tidak ada perubahaan yang signifikan sehingga
dengan tidak melakukan tuningpun sinyal respon yang didapatkan sudah memperlihatkan sinyal
yang baik
2.2.2 Parameter dari tuning terakhir di uji coba dengan gangguan (disturbance)
 Hasil grafik sinyal respon saat diganggu dengan menahan servo motor saat berputar
kekiri atau kenan dengan kendali PID tipe 2 sinyal respon dapat kembali ke steady state
dan stabil

6
 Gambar menunjukan respon sistem terhadap gangguang yang diberikan, gangguan yang diberikan
dapat dilakukan dengan memaksakan posisi untuk kekiri dan kekanan. Sebagai contoh untuk di
interval waktu 10 detik diberikan gangguan berupa memaksakan turun sesaat lalu saat dilepas
sistem kembali menuju setpoint. Contoh gangguan selanjutnya adalah dengan memaksakan naik
seperti pada antara interval wakti 15 - 20 detik. Sistem sesaat setelah dipaksa naik, posisinya
kembali pada setpoint yaitu SV 190 dan PV 190

Kontrol PID Kamera

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (20)

Similar to Kontrol PID Kamera

Similar to Kontrol PID Kamera (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (9)

Kontrol PID Kamera