BAB2 LANDASANTEORIrepository.untag-sby.ac.id/479/3/BAB 2.pdf · 5 Universitas17Agustus1945Surabaya...

Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya5

BAB 2LANDASAN TEORI

2.1 DRONE2.1.1 Robotika

Istilah robot berasal dari Czeh, robota, yang berarti bekerja. Istilah inidiperkenalkan pertama kali oleh Karel Capek pada tahun 1921 [4]. Robot adalahperalatan elektro-mekanik atau bio-mekanik, atau gabungan peralatan yangmenghasilkan gerakan yang otonomi maupun gerakan berdasarkan gerakan yangdiperintahkan. Robot sudah ada sejak zaman yunani kuno sekitar 270 SM, Ctesibus,membuat organ dan jam air dengan komponen yang dapat dipindahkan.

Pada zaman Nabi Muhammad SAW telah dibuat mesin perang beroda dandinasti Artuqid, dianggap sebagai pencipta robot heumanoid pertama. Pada tahun 1770,Pierre Jacquet Droz, membuat boneka yang dapat menulis, memainkan musik, danmenggambar. Pada tahun 1898 Nikola Tesla membuat boat yang dikontrol melaluiradio kontrol. Kejayaan robot dimulai pada tahun 1970 ketika profesor VictorScheinman dari Universitas Stanford mendesain lengan standar. Pada tahun 2000,Honda meluncurkan ASIMO dan disusul oleh Sony dengan robot anjing.

Saat ini hampir tidak ada orang yang tidak mengenal robot, namun pengertianrobot tidaklah dipahami secara sama oleh setiap orang. Sebagian orang membayangkanrobot adalah suatu mesin tiruan manusia (humanoid), meski demikiian humanoidbukanlah satu-satunya jenis robot. Pada kamus Webster pengertian robot adalah Anautomatic device that performs function ordinarily ascribed to human beings (sebuahalat otomatis yang melakukan fungsi berdasarkan kebutuhan manusia).

Dari kamus Oxford diperoleh pengertian robot adalah “A machine capable ofcarrying out complex series of actions automatically, especially one programmed by acomputer” (sebuah mesin yang mampu melakukan serangkaian tugas rumit secaraotomatis, terutama yang diprogram oleh computer). Pengertian dari Webster mengacupada pemahaman banyak orang bahwa robot melakukan tugas manusia, sedangkanpengertian dari Oxford lebih umum.

Beberapa organisasi dibidang robot membuat definisi tersendiri. RobotInstitute of America memberikan definis robot sebagai “A reprogrammablemultifunctional manipulator designed to move materials, parts, tools or otherspecialized device through variable programmed motions for the performance of avariety of task” (sebuah manipulator multifungsi yang mampu diprogram, didesainuntuk memindahkan material, komponen, alat, atau benda khusus lainnya melaluiserangkaian gerakan terprogram untuk melakukan berbagai tugas).

International Organization for Standardization (ISO 8373) mendefinisikanrobot sebagai An automatically contolled, reprogrammable, multipurpose, manipulator

Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya

7

programmable in three or more axes, which may be either fixed in place or mobile foruse in industrial automation applications. Dari beberapa definisi diatas, kata kunciyang ada, yang dapat menerangkan pengertian robot adalah :

A. Dapat memperoleh informasi dari lingkungan (melalui sensor).B. Dapat diprogram.C. Dapat melaksanakan bebrapa tugas yang berbeda.D. Bekerja secara otomatis.E. Cerdas (intelligent).F. Digunakan di industry.

2.1.2 Karakteristik RobotSebuah robot umumnya memiliki karakteristik sebagai berikut :1. Sensing: Robot dapat mendeteksi lingkungan sekitarnya (halangan, panas,

suara, dan image).2. Mampu Bergerak: Robot umumnya bergerak dengan menggunakan kaki

atau roda, dan pada beberapa kasus robot dapat terbang dan berenang.3. Cerdas: Robot memiliki kecerdasan buatan agar dapat memutuskan aksi

yang tepat dan akurat.4. Membutuhkan Energi yang Memadai: Robot membutuhkan satu daya yang

memadai.

2.1.3 Tipe RobotRobot didesain dan dibuat sesuai kebutuhan pengguna. Robot, hingga saat ini,secara umum dibagi menjadi beberapa tipe sebagai berikut :

1. Robot Manipulator.2. Robot Mobil.3. Robot Beroda.4. Robot Berkaki.

Robot manipulator biasanya dicirikan dengan memiliki lengan (arm robot).Robot ini biasanya diterapkan pada dunia industri, seperti pada industri otomotif,elektronik dan komputer. Sedangkan robot mobil mengarah ke robot yang bergerak,meskipun nantinya robot ini juga memiliki manipulator.


8

Gambar 2.1 Contoh Model Robot.

2.2 Pengertian DroneDrone adalah salah satu jenis wahana tanpa awak yang memiliki empat motor

yang di lengkapi dengan empat propeller pada masing–masing motornya yangdigunakan untuk terbang dan bermanuver. Masing-masing rotor (baling-baling danmotor penggeraknya) menghasilkan daya angkat dan memiliki jarak yang samaterhadap pusat massa wahana. Dengan daya angkat masing-masing rotor sebesar lebihdari seperempat berat keseluruhan, memungkinkan drone untuk terbang. Kecepatanquadrotor tergantung pada kekuatan motor dan berat quadrotor itu sendiri. Untukmenghindari terjadinya momen putar pada body, arah putaran baling-baling pada setiaprotornya berbeda seperti terlihat pada gambar 2.2. Terdapat 2 rotor yang bergeraksearah jarum jam (CW) dan 2 rotor yang bergerak berlawanan arah jarum jam (CCW).

Gambar 2.2 Arah putaran baling-baling pada drone [4].

Konfigurasi yang paling sering adalah X-quadcopter. Ketika quadcopter sedangterbang dan melayang di udara (hovering) kecepatan putar pada setiap rotornya adalahsama. Saat Drone melakukan gerakan maju, 2 buah baling-baling atau propeller yangberada di belakang akan berputar lebih cepat sehingga body drone akan miring kedepan. Gaya dorong yang dihasilkan keempat propeller akan mempunyai komponengaya ke atas dank e depan sehingga drone akan terdorong kea rah depan sambil


9

mempertahankan ketinggiannya. Gambar 2.3 adalah ilustrasi gerakan wahana yangdipengaruhi oleh kecepatan propeller.

Gambar 2.2c Gerakan dasar drone berdasarkan kecepatan motor [4].Dalam pembuatan, umumnya drone dirancang dalam bentuk multirotor dimana

jenis paling populer yaitu quadcopter atau kendaraan dengan empat rotor (penggerak).Adapula jenis flapping wings dimana bentuk rancangannya menyerupai burung.Semakin canggih teknologi yang ditanam dalam suatu desainnya, semakin rumit pulacara kerja drone. Namun, kemudahan mengatur pesawat tanpa awak ini secara jarakjauh justru memberikanfleksibilitas bagi pengguna melakukan suatu misi di areatertentu atau tidak mudah di jangkau oleh manusia. Sebagai contoh saat melakukantinjauan di area yang terkena bencana. Saat tim penyelamat masih kesulitanmenjangkau tempat tersebut untuk melakukan penyusuran dan evakuasi, satu ataubeberapa drone dapat dikirim untuk menjangkau lokasi dan mengirimkan laporandengan lebih cepat. Teknologi drone semakin menarik perhatian banyak kalangan,terutama dibidang bisnis. Fungsinya yang mampu menerapkan ke dalam berbagai misimenjadi pertimbangan utama. Hal ini ternyata dapat membantu dalam peningkatanproduktivitas, penekan biaya operasional dan minimalisasi resiko kecelakaan. Selain itu,banyaknya pihak yang menginginkan drone, tentunya membuka peluang bagi para ahlidalam bidamg teknologi robotika untuk mengomersilkan keahliannya.

Di Indonesia sendiri sudah ada komunitas khusus yang beranggotakan pecintadrone. Meskipun begitu, harganya yang mahal menjadikan tidak semua orang bisamemiliki dan menggunakannya. Selain itu, di beberapa daerah pesawat nir awak


10

dilarang terbang dengan alasan kamera yang terpasang di badan pesawat dapatmengganggu privasi orang lain. Anggota-anggota komunitas umumnya mereka yangingin memperdalam ilmu fotografi dan film.Banyak dari mereka datang dari instansi atau perusahaan tertentu yang membutuhkanpemanfaatan alat khusus untuk pembidikan objek. Adapula anggota yang bergabungdengan alasan hobi. Mereka belajar menerbangkan pesawat tanpa awak untuk bisa ikutkompetisi balapan layaknya adu cepat mobil yang dikendalikan dengan remote kontrol.Tentunya pemahaman tentang cara kerja drone dan bagaimana mengendalikannyamenjadi poin utama dalam perlombaan tersebut.

Drone memiliki beberapa kelebihan yang membuatnya cocok untuk melakukanpekerjaan tertentu. Drone tidak memerlukan landasan pacu untuk terbang, karena dronedapat terbang vertikal. Selain itu drone juga dapat bergerak kedelapan arah mata angin.Drone juga memiliki beberapa kekurangan, diantaranya drone hanya bergerak dalamjangka waktu yang pendek. Hal ini dikarenakan sumber tenaga dari drone adalahbaterai yang memiliki kapasitas terbatas. Jangka waktu tersebut secara tidak langsungakan mempengaruhi kapasitas bawaan, kecepatan terbang, dan jarak tempuh dari drone.

2.2.1 Konsep Dasar DroneDrone termasuk robot terbang yang setiap pergerakannya dipengaruhi oleh

kecepatan dari keempat motornya. Sehingga jika ingin mengendalikan pergerakandrone harus mengetahui beberapa dasar drone dan teknik pengaturan kecepatankeempat motornya.

Gambar 2.2.1 Drone dalam posisi hover

Gambar 2.2.1 menunjukan drone dalam posisi hover atau gerak melayang.Kondisi ini memperlihatkan bahwa motor B dan C berlawanan arah jarum jam,


11

sedangkan motor A dan D searah jarum jam. Kondigurasi dari pergerakan drone adalahx. Kombinasi dari perubahan kecepatan keempat motor akan menghasilkan beberapapergerakan. Berikut adalah pergerakan yang ada dalam drone:a) Gaya Thrust

Gaya thrust adalah gaya yang mengakibatkan drone bergerak naik atau turunsearah sumbu Z. gaya thrust terjadi jika kecepatan keempat motor sama dan secaarabersamaan ditambah kecepatannya dengan nilai yang sama, maka drone akanmenghasilkan gaya angkat (thrust). Begitu sebaliknya, jika kecepatan dari keempatmotor diperlambat secara bersamaan, quadcopter akan bergerak kebawah.

Gambar 2.2.2 Gaya Thrust

b) Torsi RollTorsi roll adalah torsi yang mengakibatkan drone berputar sepanjang sumbu x

body frame. Torsi ini dipengarui oleh motor kiri dan kanan sedangkan dua motor yanglain nilai kecepatannya tetap. Jika kecepatan motor kiri dipercepat sedangkan motorkanan diperlambat maka drone akan bergerak mengguling ke kanan. Begitu pulasebaliknya, jika motor kanan dipercepat dan motor kiri diperlambat maka drone akanbergerak mengguling ke kiri.


12

Gambar 2.2.3 Torsi Roll

c) Torsi PitchTorsi Pitch adalah torsi yang mengakibatkan drone berputar disepanjang sumbu

y pada body frame drone. Gerak ini dipengaruhi oleh perubahan kecepatan dari motorA,B dan C,D. Jika kecepatan motor A,B diperlambat sedangkan motor C,D dipercepat,maka drone akan bergerak mengangguk kedepan. Begitu pula jika kecepatan motorA,B dipercepat dan kecepatan motor C,D diperlambat maka drone akan bergerakmengangguk ke belakang.

Gambar 2.2.4 Torsi Pitch


13

2.3 Lippo BatreIstilah2 pada batere LiPo ( Lithium Polymer) Batere LiPo sekarang menjadi

batere yg banyak digunakan di dunia aeromodelling Disini saya tidak membahas secaradetail mengenai apa dan bagaimana batere LiPo tsb, tapi hanya ingin berbagi informasimengenai istilah2 yg dipakai di batere LiPo tsb Umumnya dalam kemasan batere LiPoakan terdapat tulisan sebagai berikut - xxxx mAh/ n S/ yy C , contoh 1000mAh/3S/20C atau - xxxx mAh/ mm Volt / yy C , contoh 1000 mAh/11.1 Volt.20C 1.mAh atau milli Ampere Hour, adalah kapasitas batere. ( 1/1000 Ah) 2. S, singkatan dariSel, menyatakan berapa sel batere tersebut dibentuk ( dalam rangkaian seri) a. BatereLipo tersedia dalam bentuk 1S, 2S, 3S, 4S dst b. Tegangan 1 sel LiPo adalah 3,7 Volt(kosong) dan 4,2 Volt ( penuh) c. Contoh LiPo 2S, dalam keadaan kosong tegangannya7,4 Volt, dalam keadaan penuh tegangannya 8,4 Volt 3.C, satuan kapasitas batere,dalam mA ( atau kadang diartikan juga sebagai discharge rate atau rating aruspemakaian) a. Contoh, LiPo 1000 mAh / 3S / 20C , maka rating arus pemakaiannyaadalah (kapasitas batere x C) = 1000 x 20 = 20.000 mA = 20 Ampere b. Secara teori,batere tsb bisa mengeluarkan arus hingga 20 Ampere sampai batere tsb kosong( kosong dalam artian tegangan batere sudah mencapai 3,7 Volt persel) Apakah nilai Cberhubungan ESC atau lama pemakaian ?, jawabannya tidak secara langsung. Nilai Clebih ke arah kebutuhan arus motor Contohnya, motor yg digunakan kelas 150 Watt( kalau menggunakan LiPo 3sel, arusnya adalah = Watt motor / tegangan batere = 150 /11.1 = 13.5 Ampere) Maka kita memerlukan batere yg bisa mengeluarkan arus hingga13.5 Ampere.

Gambar 2.3 Baterai LiPo Turnigy 2200mAh 3S 30C


14

2.4 Electronic Speed Control (ESC)Terlepas dari jenis yang digunakan, sebuah ESC menafsirkan informasi kontrol

tidak gerak mekanik akan menjadi kasus servo, melainkan dengan cara yang berbeda-beda tingkat switching jaringan transistor efek medan, atau FET. [1] The cepatswitching transistor inilah yang menyebabkan motor itu sendiri untuk memancarkanmerengek bernada tinggi khas, terutama terlihat pada kecepatan rendah. Hal ini jugamemungkinkan lebih halus dan lebih tepat variasi kecepatan motor dengan cara yangjauh lebih efisien daripada jenis mekanik dengan coil resistif dan bergerak lengansekali umum digunakan. Kebanyakan ESCs modern yang menggabungkan rangkaianbaterai eliminator (atau BEC) untuk mengatur tegangan untuk penerima,menghilangkan kebutuhan untuk baterai penerima terpisah.

KBG biasanya baik linear atau beralih regs tegangan mode dalam arti yanglebih luas pengendali PWM untuk motor listrik. ESC umumnya menerima nominal 50Hz sinyal input PWM servo yang lebar pulsa bervariasi dari 1 ms untuk 2 ms. Ketikadilengkapi dengan 1 ms lebar pulsa pada 50 Hz, ESC merespon dengan mematikanmotor melekat pada output. Sebuah 1,5 ms sinyal input pulsa-lebar drive motor disekitar setengah kecepatan. Ketika disajikan dengan 2,0 ms sinyal input, motor berjalandengan kecepatan penuh.

Gambar 2.4 Contoh ESCSystem ESC untuk motor disikat sangat berbeda dengan desain; sebagai hasilnyadisikat ESC ini tidak kompatibel dengan motor brushless. sistem brushless ESC padadasarnya membuat tri-fase AC output daya dari tegangan terbatas dari onboard inputdaya DC, untuk menjalankan motor brushless dengan mengirimkan urutan sinyal ACyang dihasilkan dari sirkuit ESC, yang mempekerjakan impedansi sangat rendah untukrotasi.

Brushless motor, jika tidak disebut outrunners atau inrunners tergantung padakonfigurasi fisik mereka, telah menjadi sangat populer dengan "electroflight" radio-


15

control aeromodeling penggemar karena efisiensi mereka, daya, umur panjang danringan dibandingkan dengan motor disikat tradisional. Namun, pengendali motorbrushless AC jauh lebih rumit daripada pengendali motor disikat. [2] Fase yang benarbervariasi dengan putaran motor, yang akan diperhitungkan oleh ESC: Biasanya,kembali EMF dari motor yang digunakan untuk mendeteksi rotasi ini, tapi variasi adayang menggunakan detektor magnetik (Hall Effect) atau optik. kontrol kecepatankomputer-programmable umumnya memiliki pilihan yang ditentukan pengguna yangmemungkinkan pengaturan tegangan rendah cut-off batas, waktu, akselerasi,pengereman dan arah rotasi. Membalikkan arah motor juga dapat dicapai denganberalih dua dari tiga lead dari ESC ke motor.

ESC biasanya dinilai sesuai dengan arus maksimum, misalnya, 25 ampere atau25 A. Umumnya semakin tinggi rating, semakin besar dan lebih berat ESC cenderungyang faktor ketika menghitung massa dan keseimbangan dalam pesawat terbang.Banyak ESCs modern mendukung logam nikel hidrida, lithium ion polimer dan besibaterai lithium fosfat dengan berbagai masukan dan cut-off tegangan. Jenis baterai danjumlah sel yang terhubung merupakan pertimbangan penting ketika memilih sirkuitBaterai Eliminator (BEC), apakah dibangun ke controller atau sebagai unit yang berdirisendiri. Sebuah jumlah yang lebih tinggi dari sel yang terhubung akan menghasilkanpengurangan daya dan karena itu angka yang lebih rendah dari servos didukung olehBEC terintegrasi, jika menggunakan regulator tegangan linier. Sebuah dirancangdengan baik BEC menggunakan regulator switching tidak harus memiliki keterbatasanyang sama.

2.5 PropellerPropeller adalah pasangan untuk motor, Untuk Drone, Propeller yang

digunakan ada dua jenis yaitu Clock Wise (CW) / Searah jarum jam dan Counter ClockWise (CCW) / Berlawanan Arah Jarum Jam. Gambar 2.5 memperlihatkan contohpropeller 1 pasang CW dan 1 pasang CCW. Ukuranya pun ada beragam biasanyadituliskan dengan format XXYY misalnya 1045, 1150, 1355, dll. Dimana nilai XXmenunjukan Panjang Propeller dan nilai YY menunjukan Nilai Pitch dari Propeller(dalam satuan Inch) dan untuk memilih propeller juga harus di sesuaikan dengan Motoryang digunakan.


16

Gambar 2.5 Contoh Propeller / Baling-baling.

2.6 FrameFrame penting karena merupakan tempat untuk meletakkan Komponen lain

dari Drone. Untuk dapat menentukan arah depan pada sebuah drone, maka biasanyapada frame diberi pola pingpong atau dengan cara memberikan warna yang berbedaterhadap propeller. Gambar 2.6 adalah contoh frame drone bentuk “X”.

Gambar 2.6 Contoh Frame Drone.

2.7 Flight ControllerFlight Controller adalah perangkat mikrokontroller yang digunakan dalam

drone untuk mengoperasikan wahana naik, turun, maju, mundur, dll. Di dalam duniadrone, terdapat merk Flight Controller seperti KK Board, MultiWii, APM, Pixhawk,dan DJI, atau bias dengan membuat Flight Controller buatan menggunakanmikrokontroller. Ketika kita menginginkan sebuah karakteristik penerbangan yang baik


17

tentunya kita membutuhkan flight controller yang baik pula. Akan tetapi ketika kitamenggunakan sebuah flight controller tertentu belum tentu hasilnya selalu lebih baikdari yang lain, hal tersebut dikarenakan oleh banyak faktor diantaranya adalah bentukdari multirotor,berat serta karakteristik penerbangan yang kita inginkan.

KK2 adalah sebuah flight controller yang cukup populer di dunia dikarenakanmenyediakan kemudahan dalam penggunaannya. Keuntungan dari KK2 ini adalah telahtersedianya layar LCD onboard sehingga pengguna dapat dengan mudah melakukanpengaturan flight controller tanpa perlu menghubungkan ke komputer terlebih dahulu.Interface dari KK2 ini cukup user friendly. KK2 board ini dirancang oleh Rolf R.Bakke, alias KapteinKuk. Terdapat LCD grafis dan 4 tombol yang memungkinkanpengguna untuk mengatur semua parameter yang terdapat pada flightcontroller ini. KK2 hanya menggunakan parameter P dan I. Meskipun KK2 initergolong flight controller yang cukup sederhana namun performanya bisa diandalkanuntuk kalangan pemula.

Gambar 2.7 Contoh Flight Controller KK2.1.

2.8 Microcontroller ArduinoArduino adalah sebuah pengendali mikro board tunggal yang memiliki sifat

terbuka (open source) yang diturunkan dari platform berbasis Wiring. Pengendali inidirancang untuk mempermudah penggunaan dalam berbagai bidang elektronik.Hardware arduino mengandung prosesor jenis Atmel AVR, dan memiliki bahasapemrograman tersendiri. Perlu diketahui bahwa arduino masih masuk dalam keluargamikrokontroler ATMega buatan Atmel. Namun seiring perkembangannya, banyakperusahaan lain yang membuat kloningan dari arduino dengan jenis mikrokontrol


18

lainnya. Banyak pemula menggunakan arduino karena dianggap lebih mudah dipelajarimaupun digunakan. Akan tetapi tak jarang para professional menggunakan arduinountuk dikembangkan menjadi berbagai macam aplikasi elektronik. Sekedar informasibahwa arduino menggunakan bahasa pemrograman arduino dengan synta menyerupaibahasa pemrograman C. Karena sifatnya yang open source, semua orang bebasmengunduh skema hardwarenya untuk dikembangkan. Kelebihan arduinodibandingkan dengan pengendali mikro lain diantaranya adalah harganya yang relatifmurah, pemrogramannya yang bersifat mudah dan sederhana, bebas digunakan karenabersifat open source, tak memerlukan hardware tambahan seperti chip, konektor USB,dan masih banyak lagi yang lainnya. Arduino juga bisa langsung terkoneksi denganmodul lain seperti GPS dan ethernet. Arduino juga memiliki beberapa jenis sepertiarduino uno, arduino due, arduino mega, arduino leonardo, arduino fio, arduinolilypad, arduino nano, arduino mini, arduino micro, arduino ethernet, arduino esplora,dan arduino robot. Masing-masing arduino tersebut memiliki ciri yang berbeda-beda.Secara umum arduino memiliki fungsi memudahkan penggunaan dalam berbagaibidang elektronik seperti pembuatan aplikasi running LED, traffict LED, mobile robot,dan masih banyak lagi yang lainnya. Dengan menggunakan arduino, pembuatanaplikasi-aplikasi tersebut menjadi lebih praktis, mudah, dan murah.

2.8.1 Modul Microcontroller Arduino Mega 2560Arduino adalah sebuah platform elektronik yang open source dan memiliki

situs resmi di www.arduino.cc. Situs resmi ini memberikan banyak hal yang dapatdigunakan oleh pembaca dan pengguna seperti software Arduino yang selaludiperbaharui dan dapat diunduh secara gratis, pengenalan produk-produk terbaruArduino, dan penyedia referensi yang sangat membantu saat melakukan pemrogramandengan software Arduino. Nama Arduino Tidak hanya digunakan untuk menamaiboard rangkainnya saja, tetapi juga untuk menamai bahasa dan softwarepemrogramanya, serta lingkungan pemrogramanya atau yang di kenal dengan sebutanIntegrated Development Environment (IDE). Menurut beberapa sumber referensi,Arduino memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan platform elektroniklainya. Beberapa keunggulan tersebut antara lain :

1. Modul Arduino adalah sebuah platform electronic yang open source yangberbasis pada kemudahan dan fleksibilitas penggunaan hardware dan sofrware.Artinya pembaca dapat mengunduh software dan Gambar rangkain Arduinotanpa membayar kepada pembuat Arduino.

2. IDE Arduino merupakan multiform yang dapat dijalankan diberbagai systemoperasi seperti windows, Macintosh, dan Linux.

3. Modul Arduino mudah digunakan sebagai sebuah platform komputasi fisikyang sederhana serta menerapkan bahasa pemrograman processing.

http://www.arduino.cc


19

4. Modul Arduino merupakan platform interaktif karena dapat mengambilmasukan dari berbagai tombola tau sensor, mampu mengendalikan berbagailampu, motor, dan output fisik lainnya.

5. Modul Arduino dapat berdiri sendiri, atau dapat melakukan komunikasi dengansoftware yang berjalan di computer seperti Flash, Processing, dan MaxMsp.

6. Pemrograman Arduino menggunakan kabel yang terhubung dengan portUniversal Serial Bus (USB), bukan port serial. Fitur ini sangat berguna karenabanyak computer sekarang ini tidak memiliki port serial.

7. Biaya yang dibutuhkan untuk membeli modul Arduino cukup murah, sehinggatidak terlalu menakutkan untuk membuat kesalahan.

8. Proyek Arduino ini dikembangkan dalam dunia pendidikan, sehingga bagipemula akan lebih cepat dan mudah untuk mempelajarinya.

9. Proyek Arduino memiliki banyak pengguna dan komunitas di internet yangdapat membantu setiap kesulitan yang dihadapi.Arduino sudah memproduksi begitu banyak system minmum. Beberapa

diantaranya adalah Arduino Uno, Arduino Leonardo, Arduino Due, Arduino Mega2560, Arduino Mega ADK, Arduino Duemilanove, Arduino Nano. Dalam pembuatantugas Akhir ini, akan digunakan salah satu produk Arduino yang dikenal dengan namaArduino Mega 2560 R3. Arduino Mega 2560 seperti yang ditunjukan pada gambar 2.8adalah sebuah board mikrokontroller yang berbasis pada IC AT Mega2560. ArduinoMega 2560 memiliki 54 buah pin digital yang dapat digunakan sebagai input ataupunoutput. Dari 54 buah pin tersebut, 15 pin diantaranya dapat digunakan sebagai outputPulse Width Modulation (PWM), memiliki 16 buah pin analog input, 4 buah pin UARTyang berfungsi sebagai port serial hardware, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuahjack female untuk koneksi USB, jack female adaptor, dan sebuah tombol reset.

Alokasi penempatan pin dan keterangan masing-masing pin ditunjukan melaluiGambar 2.8 dan Tabel 2.1. Dalam penelitian ini IC mikrokontroller yang digunakanadalah ATMega 2560. Mikrokontroller AT Mega 2560 berbentuk persegi denganjumlah pin sebanyak 100 buah pin. AT Mega 2560 memiliki kemampuan untukmengeksekusi instruksi program dalam satu siklus clock tunggal, sehingga AT Mega2560 mampu mengoptimalkan konsumsi daya dibandingkan kecepatan pemrosesanprogram.


20

Gambar 2.8 Penempatan Pin Arduino Mega 2560

Tablel 2.1 Keterangan Pin Arduino Mega 2560 R3.NO. Parameter Keterangan1. AT Mega 2560 IC mikrokontroller yang digunakan pada Arduino

Mega25602. Jack USB Untuk komunikasi mikrokontroller dengan PC3. Jack Adaptor Masukan power eksternal bila Arduino bekerja

mandiri (tanpa komunikasi dengan PC melalui kabelserial USB).

4. Tombol Reset Tombol reset internal yang digunakan untuk meresetmodul Arduino.

5. Pin Analog Menerima input dan perangkat analog lainnya.6. Pin Power 1. Vin = Masukan tegangan input bagi Arduino

ketika menggunakan sumber daya eksternal.2. 5 V = Sumber tegangan yang dihasilkan regulator

internal board Arduino.3. 3,3 V = Sumber tegangan yang dihasilkan

regulator internal boardArduino. Arus maksimalpada pin ini adalah 50mA.

4. GND = Pin ground dari regulator tegangan board


21

Arduino.5. IOREF = Tegangan Referensi.6. AREF = Tegangan Referensi untuk input analog.

7. Light-EmittingDiode(LED)

Pin digital 13 merupakan pin yang terkoneksi denganLED internal Arduino.

8. Pin PWM Arduino Mega menyediakan 8 bit output PWM.Gunakan fungsi analogWrite() untuk mengaktifkanpin PWM ini.

9. Pin Serial Digunakan untuk merima dan mengirimkan dataserial TTL (Reciever(Rx), Transmitter(Tx)). Pin 0dan 1 sudah terhubung kepada pin serial USB to TTLsesuai dengan pin ATmega.

10. Pin Two WireInterface (TWI)

Terdiri dari Serial Data Line (SDA) dan SerialInterface Clock (SCL).

11. Pin Digital Pin yang digunakan untuk menerima input digitaldan memberi output berbentuk digital (0 dan 1 ataulow dan high).

12. Pin Serial PeripheralInterface (SPI)

Terdiridari dari 4 buah Pin :1. Master In Slave Out (MISO)

Jalur slave untuk mengirimkan data ke Master.2. Master Out Slave In (MOSI)

Jalur master untuk mengirimkan data ke pralatan.3. Serial Clock(SCK)

Clock yang berfungsi untuk memberikan denyutpulsa ketika sedang menyinkronkan transmisidata oleh master.

4. Slave Select(SS)Pin untuk memilih jalur slave pada perangkattertentu.


22

Gambar 2.8.1 Tampilan IDE Arduino.

Tabel 2.2 Keterangan tombol pada tampilan IDE ArduinoNo. Tombol Nama Fungsi1.

VerifyMenguji apakah ada kesalhan pada programatau sketch. Apabila sketch sudah benar,makasketch tersebut akan dikompilasi. Kompilasiadalah proses mengubah kode pada programke dalam kode mesin.

2.Upload

Mengirimkan kode mesin hasil kompilasi keboard Arduino.

3.New

Membuat sketch baru.


23

4.Open

Membuka sketch yang sudah ada.

5.Save

Menyimpan sketch.

6.SeerialMonitor

Menampilkan data yang dikirim dan diterimamelalui komunikasi serial.

IDE Arduino membutuhkan beberapa pengaturan yang digunakan untukmendeteksi board Arduino yang sudah dihubungkan ke computer. Beberapa pengaturantersebut adalah mengatur jenis board yang digunakan sesuai dengan board yangterpasang dan mengatur jalur komunikasi data melalui perintah Serial Port sepertiterlihat pada gambar 2.8.1 dan table 2.2 kedua pengaturan tersebut dapat ditemukanpada pull down menu Tools.

2.8.1.1 Serial Peripheral Interface (SPI).SPI merupakan salah satu jenis transfer data serial tidak sinkron yang

menghubungkan dua atau lebih perangkat mikrokontroler, dimana satu perangkatberperan sebagai tuan (master) dan perangkat lainnya sebagai hamba (slave). Hubunganantara tuan dan hamba Terdapat duah buah register geser (shift register) dan sebuahpembangkit pulsa yang terhubung pada empat jalur yaitu :

1. SCLK yang berfungsi untuk mengatur pulsa tuan dan hamba.2. MOSI (Master Output Slave Input) yang merupakan jalur data dari tuan menuju

hamba.3. MISO (Master Input Slave Output) yang merupakan jalur data dari hamba

menuju tuan.4. SS (Select Slave) yang berfungsi mengaktifkan hamba.

Komunikasi SPI merupakan salah satu jenis komunikasi serial. Padakomunikasi serial data ditransmisikan satu per satu bit, sehingga data yang masuk dankeluar di tuan atau hamba bergeser satu per satu bit seiring dengan masukan pulsa daripembangkit pulsa dan akan berakhir saat telah mencapai 8 kali pergeseran (8 bit) [3].

Pengaturan komunikasi SPI pada ATmega 2560 melibatkan beberapa register,seperti: SPCR, SPSR, dan SPDT.


24

2.8.1.2 SPCR-SPI Control Register

Gambar 2.8.1.2 Register Kontrol SPI (SPCR).Register Kontrol SPI pada Gambar 2.8.1.2 terdiri dari delapan buah bit yang

masing- masing memiliki fungsi dan penjelasan sebagai berikut [3]:1. Bit 7 – SPIE: SPI Interrupt Enable. SPIE merupakan bit yang mengaktifkan

fasilitas interupsi pada SPI.2. Bit 6 – SPE: SPI Enable. SPE merupakan bit yang dapat mengaktifkan atau

menonaktifkan komunikasi SPI. Jika SPE bernilai 1 (tinggi) maka komunikasiSPI akan aktif dan bisa digunakan, sedangkan jika bernilai 0 (rendah) makakomunikasi SPI tidak aktif.

3. Bit 5 – DORD: Data Order. DORD merupakan bit yang mengatur urutanpengiriman data saat komunikasi berjalan. Jika DORD bernilai 1 maka urutanpengiriman dimulai dari bit LSB (Low Sign Bit) sedangkan jika bernilai 0maka urutan pengiriman data dimulai dari bit MSB (Most Sign Bit).

4. Bit 4 – MSTR: Master or Slave Select.MSTR merupakan bit yang mengaturmikrokontroler bertindak sebagai tuan atau hamba. Jika MSTR bernilai 1 makamikrokontroler bertindak sebagai tuan, sedangkan jika bernilai 0 makabertindak sebagai hamba. Bit MSTR tidak akan dapat diatur jika pin SS dikonfigurasi sebagai masukan, karena apabila pin SS di konfigurasi sebagaimasukan maka penentuan mikrokontroler bertindak sebagai tuan atau hambadilakukan dengan cara membaca level tegangan pada pin SS.

5. Bit 3 – CPOL: Clock Polarity.CPOL merupakan bit yang mengatur jenis tepianpulsa yang digunakan sebagai acuan pembacaan data. Jika CPOL bernilai 1maka pembacaan data dilakukan setiap tepian turun, sedangkan jika bernilai 0pembacaan data setiap tepian naik.

6. Bit 2 – CPHA: Clock Phase.CPHA merupakan bit yang mengatur pembacaandata pada fase tepian pulsa awal atau akhir. Jika CPHA bernilai 1 makapembacaan data dilakukan saat fase pulsa akhir, sedangkan jika bernilai 0 makapembacaan data saat fase awal.

7. Bit 1, 0 - SPR1, SPR0: SPI clock Rate Select 1 and 0. Kedua bit ini mengaturkecepatan pulsa untuk komunikasi pada table 2.3. Pengaturan ini dilakukanhanya pada saat mikrokontroler bertindak sebagai tuan. Sehinggamikrokontroler yang bertindak sebagai hamba hanya bisa menerima pulsa saja,


25

tidak dapat menghasilkan pulsa sendiri. Keadaan seperti ini yang biasa disebutdengan sinkronus, yang artinya kedua perangkat memiliki pulsa yang sama.

2.8.1.3 SPSR-SPI Status Register

Gambar 2.8.1.3 Register Keadaan SPI (SPSR).1. Bit 7 – SPIF: SPI Interrupt Flag. SPIF merupakan bit yang memberikan tanda

jika proses pengiriman data 1 byte (8 bit) sudah selesai, karena pengirimiandata dalam komunikasi SPI dilakukan per 8 bit. Jika proses pengiriman datatelah selesai maka SPIF akan bernilai 1 (tinggi), dan saat proses pengirimandata belum genap 8 bit, maka SPIF akan selalu bernilai 0 (rendah).

2. Bit 6 – WCOL: Write Collision Flag. WCOL merupakan bit yang memberikantanda jika terjadi proses pembacaan data pada register data SPI (SPDR) selamakomunikasi berjalan. Selama proses pembacaan data berlangsung bit WCOLakan bernilai 1.

3. Bit 5:1 – Reserved Bit. Bit-bit ini diabaikan (tidak digunakan dalamkomunikasi SPI) dan harus selalu bernilai 0 (rendah).

4. Bit 0 – SPI2X: Double SPI Speed Bit. SPI2X merupakan bit yang menjadikankecepatan pulsa menjadi dua kali lipat lebih cepat, seperti terlihat pada Tabel 2.Hal ini berarti kecepatan komunikasi bertambah cepat dua kali lipat.

2.8.1.4 SPDR – SPI Data Register

Gambar 2.8.1.4 Register Data SPI (SPDR)Register data SPI merupakan register yang digunakan untuk menimpan data

yang dikirim atau diterima pada komunikasi SPI.


26

2.8.2 Modul Microcontroller Arduino UNOArduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet).

Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakansebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB,jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agardapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputerdengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC ataubaterai untuk menjalankannya.Uno berbeda dengan semua board sebelumnya dalam hal koneksi USB-to-serial yaitumenggunakan fitur Atmega8U2 yang diprogram sebagai konverter USB-to-serialberbeda dengan board sebelumnya yang menggunakan chip FTDI driver USB-to-serial.

Nama “Uno” berarti satu dalam bahasa Italia, untuk menandai peluncuranArduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan menjadi versi referensi dari Arduino. Uno adalahyang terbaru dalam serangkaian board USB Arduino, dan sebagai modelreferensi untuk platform Arduino, untuk perbandingan dengan versi sebelumnya, lihatindeks board Arduino.Summary:Microcontroller ATmega328Operasi dengan daya 5V VoltageInput Tegangan (disarankan) 7-12VInput Tegangan (batas) 6-20VDigital I / O Pins 14 (dimana 6 memberikan output PWM)Analog Input Pin 6DC Lancar per I / O Pin 40 mASaat 3.3V Pin 50 mA DCFlash Memory 32 KB (ATmega328) yang 0,5 KB digunakan oleh bootloaderSRAM 2 KB (ATmega328)EEPROM 1 KB (ATmega328)Clock Speed 16 MHz

Uno Arduino dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu dayaeksternal (otomatis).Eksternal (non-USB) daya dapat berasal baik dari AC-ke adaptor-DC atau baterai.Adaptor ini dapat dihubungkan dengan menancapkan plug jack pusat-positif ukuran2.1mm konektor POWER. Ujung kepala dari baterai dapat dimasukkan kedalam Gnddan Vin pin header dari konektor POWER.Kisaran kebutuhan daya yang disarankan untuk board Uno adalah7 sampai dengan 12volt, jika diberi daya kurang dari 7 volt kemungkinan pin 5v Uno dapat beroperasitetapi tidak stabil kemudian jikadiberi daya lebih dari 12V, regulator tegangan bisapanas dan dapat merusak board Uno.


27

Pin listrik adalah sebagai berikut:VIN. Tegangan masukan kepada board Arduino ketika itu menggunakan sumber dayaeksternal (sebagai pengganti dari 5 volt koneksi USB atau sumber daya lainnya). 5V.Catu daya digunakan untuk daya mikrokontroler dan komponen lainnya. 3v3. Sebuahpasokan 3,3 volt dihasilkan oleh regulator on-board.GND. Ground pin.

ATmega328 memiliki 32 KB (dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader), 2KB dari SRAM dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis dengan EEPROMliberary). Masing-masing dari 14 pin digital di Uno dapat digunakan sebagai input atauoutput, dengan menggunakan fungsi pinMode (), digitalWrite (), dan digitalRead (),beroperasi dengan daya 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (secara default terputus) dari 20-50kOhms. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus:Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX)TTL data serial. Pin ini dihubungkan ke pin yang berkaitan dengan chip SerialATmega8U2 USB-to-TTL.Eksternal menyela: 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interrupt padanilai yang rendah, dengan batasan tepi naik atau turun, atau perubahan nilai. Lihat(attachInterrupt) fungsi untuk rincian lebih lanjut.PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan output PWM 8-bit denganfungsi analogWrite ().SPI: 10 (SS), 11 (Mosi), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPImenggunakan SPI library.LED: 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai nilai HIGH,LED on, ketika pin bernilai LOW, LED off.Uno memiliki 6 masukan analog, berlabel A0 sampai dengan A5, yang masing-masingmenyediakan 10 bit dengan resolusi (yaitu 1024 nilai yang berbeda). Selain itu,beberapa pin memiliki fungsi khusus:I2C: A4 (SDA) dan A5 (SCL). Dukungan I2C (TWI) komunikasi menggunakanperpustakaan Wire.Aref. Tegangan referensi (0 sampai 5V saja) untuk input analog. Digunakan denganfungsi analogReference ().Reset. Bawa baris ini LOW untuk me-reset mikrokontroler.Lihat juga mapping pin Arduino dan port ATmega328.

Uno Arduino memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengankomputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lainnya. ATmega328 menyediakan UARTTTL (5V) untuk komunikasi serial, yang tersedia di pin digital 0 (RX) dan 1 (TX).Sebuah ATmega8U2 sebagai saluran komunikasi serial melalui USB dan sebagai portvirtual com untuk perangkat lunak pada komputer. Firmware ’8 U2 menggunakan


28

driver USB standar COM, dan tidak ada driver eksternal yang diperlukan. Namun, padaWindows diperlukan, sebuah file inf. Perangkat lunak Arduino terdapat monitor serialyang memungkinkan digunakan memonitor data tekstual sederhana yang akan dikirimke atau dari board Arduino. LED RX dan TX di papan tulis akan berkedip ketika datasedang dikirim melalui chip USB-to-serial dengan koneksi USB ke komputer (tetapitidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1).

Sebuah SoftwareSerial library memungkinkan untuk berkomunikasi secaraserial pada salah satu pin digital pada board Uno’s.ATmega328 juga mendukung I2C (TWI) dan komunikasi SPI. Perangkat lunakArduino termasuk perpustakaan Kawat untuk menyederhanakan penggunaan bus I2C,lihat dokumentasi untuk rincian. Untuk komunikasi SPI, menggunakan perpustakaanSPI. Uno Arduino dapat diprogram dengan menggunakan software Arduino. Pilih“Arduino Uno dari menu> Peralatan Board (sesuai dengan mikrokontroler).

Gambar 2.8.2 Keterangan pin Arduino uno

2.9 Modul Bluetooth HC-05Bluetooth adalah protocol komunikasi wireless yang bekerja pada frekuensi

radio 2.4 GHz untuk pertukaran data pada perangkat bergerak seperti PDA, laptop, HP,dan lain-lain. Salah satu hasil contoh modul Bluetoot yang paling banyak digunakanadalah tipe HC-05. Modul Bluetooth HC-05 merupakan salah satu modul Bluetoothyang dapat ditemukan dipasaran dengan harga yang relative murah. Modul Bluetooth


29

HC-05 terdiri dari 6 pin konektor, yang setiap pin konektornya memiliki fungsi yangberbeda-beda. Untuk gambar modul Bluetooth dapat di lihat pada gambar 2.9 dibawahini:

Gambar 2.9. Modul Bluetooth HC-05.

Tegangan input antara 3.6 ~ 6V, jangan menghubungkan dengan sumber dayalebih dari 7V. Arus saat unpaired sekitar 30mA, dan saat paired (terhubung) sebesar10mA. 4 pin interface 3.3V dapat langsung dihubungkan ke berbagai macammikrokontroler (khusus Arduino, 8051, 8535, AVR, PIC, ARM, MSP430, etc.). Jarakefektif jangkauan sebesar 10 meter, meskipun dapat mencapai lebih dari 10 meter,namun kualitas koneksi makin berkurang. Berikut spesifikasinya :

Bluetooth protocal: Bluetooth Specification v2.0+EDR Frequency: 2.4GHz ISM band Modulation: GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying) Emission power: ?4dBm, Class 2 Sensitivity: ?-84dBm at 0.1% BER Speed: Asynchronous: 2.1Mbps(Max) / 160 kbps, Synchronous:

1Mbps/1Mbps Security: Authentication and encryption Profiles: Bluetooth serial port Power supply: +3.3VDC 50mA Working temperature: -20 ~ +75 Centigrade Dimension: 3.57cm x 1.52cm

Keterangan pinout adalah sebagai berikut:


30

EN fungsinya untuk mengaktifkan mode AT Command Setup pada modul HC-05. Jika pin ini ditekan sambil ditahan sebelum memberikan tegangan kemodul HC-05, maka modul akan mengaktifkan mode AT Command Setup.Secara default, modul HC-05 aktif dalam mode Data.

Vcc adalah pin yang berfungsi sebagai input tegangan. Hubungkan pin inidengan sumber tegangan 5V.

GND adalah pin yang berfungsi sebagai ground. Hubungkan pin inidengan ground pada sumber tegangan.

TX adalah pin yang berfungsi untuk mengirimkan data dari modul keperangkat lain (mikrokontroler). Tegangan sinyal pada pin ini adalah 3.3Vsehingga dapat langsung dihubungkan dengan pin RX pada arduino karenategangan sinyal 3.3V dianggap sebagai sinyal bernilai HIGH pada arduino.

RX adalah pin yang berfungsi untuk menerima data yang dikirim ke modulHC-05. Tegangan sinyal pada pin sama dengan tegangan sinyal pada pin TX,yaitu 3.3V. Untuk keamanan, sebaiknya gunakan pembagi tegangan jikamenghubungkan pin ini dengan arduino yang bekerja pada tegangan 5V.Pembagi tegangan tersebut menggunakan 2 buah resistor. Resistor yangdigunakan sebagai pembagi tegangan pada tutorial ini adalah 1K ohm dan 2Kohm. Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat pada bagian implementasi koneksiantara modul HC-05 dan arduino UNO.

STATE adalah pin yang berfungsi untuk memberikan informasi apakah modulterhubung atau tidak dengan perangkat lain.Seperti dijelaskan di atas, modul HC-05 memiliki dua mode kerja yaitu

mode AT Command dan mode Data. Modul HC-05 menggunakan mode Data secaradefault. Berikut ini adalah keterangan untuk kedua mode tersebut:

AT Command. Pada mode ini, modul HC-05 akan menerima instruksi berupaperintah AT Command. Mode ini dapat digunakan untuk mengatur konfigurasimodul HC-05. Perintah AT Command yang dikirimkan ke modul HC-05menggunakan huruf kapital dan diakhiri dengan karakter CRLF (\r\n atau 0x0d0x0a dalam heksadesimal).

Data. Pada mode ini, modul HC-05 dapat terhubung dengan perangkatbluetooth lain dan mengirimkan serta menerima data melalui pin TX dan RX.Konfigurasi koneksi serial pada mode ini menggunakan baudrate: 9600 bps,data: 8 bit, stop bits: 1 bit, parity: None, handshake: None. Adapun passworddefault untuk terhubung dengan modul HC-05 pada mode Data adalah 0000atau 1234.


31

2.10 Motor BrushlessMotor arus searah adalah sebuah motor yang membutuhkan tegangan searah

untuk menjalankannya. Pada umumnya motor jenis ini menggunakan sikat danmengoperasikannya sangat mudah tinggal dihubungkan dengan sumber DC sehinggamotor langsung bekerja. Jenis motor ini memerlukan perawatan pada sikatnya sertabanyak terjadi rugi tegangan pada sikat. Sehingga pada era sekarang ini motor DCdikembangkan tanpa menggunakan sikat yang dikenal dengan Motor BLDC (BrushlessDirect Current Motor).

Dibandingkan dengan motor DC, BLDC memiliki biaya perawatan yang lebihrendah dan kecepatan yang lebih tinggi akibat tidak digunakannya brush.Brushless DC Motor termasuk kedalam jenis motor sinkron. Artinya medan magnetyang dihasilkan oleh stator dan medan magnet yang dihasilkan oleh rotor berputar padafrekuensi yang sama. Motor BLDC tidak mengalami slip seperti yang terjadi padamotor induksi biasa. Motor jenis ini mempunyai magnet permanen pada bagian rotordan elektromagnet pada bagian stator. Setelah itu, dengan menggunakan sebuahrangkaian sederhana (simple computer system), maka kita dapat merubah arus dielektromagnet ketika bagian rotornya berputar.Walaupun merupakan motor listrik sinkron AC 3 fasa, motor ini tetap disebut denganBLDC karena pada implementasinya BLDC menggunakan sumber DC sebagai sumberenergi utama yang kemudian diubah menjadi tegangan AC denganmenggunakan inverter 3 fasa.

Tujuan dari pemberian tegangan AC 3 fasa pada stator BLDC adalahmenciptakan medan magnet putar stator untuk menarik magnet rotor. Oleh karena tidakadanya brush pada motor BLDC, untuk menentukan timing komutasi yang tepat padamotor ini sehingga didapatkan torsi dan kecepatan yang konstan, diperlukan 3buah sensor hall dan atau encoder. Pada sensor hall, timing komutasi ditentukan dengancara mendeteksi medan magnet rotor dengan menggunakan 3 buah sensor hall untukmendapatkan 6 kombinasi timing yang berbeda, sedangkanpada encoder, timing komutasi ditentukan dengan cara menghitung jumlah pola yangada pada encoder. Pada umumnya encoder lebih banyak digunakan pada motor BLDCkomersial karena encoder cenderung mampu menentukan timing komutasi lebih presisidibandingkan dengan menggunakan hall sensor. Hal ini terjadi karena pada encoder,kode komutasi telah ditetapkan secara fixedberdasarkan banyak kutub dari motor dankode inilah yang digunakan untuk menentukan timing komutasi. Namun karena kodekomutasi encoder untuk suatu motor tidak dapat digunakan untuk motor dengan jumlahkutub yang berbeda. Hal ini berbeda dengan hall sensor. Apabila terjadiperubahan pole rotor pada motor, posisi sensor hall dapat diubah dengan mudah. Hanya


32

saja kelemahan dari sensor hall adalah apabila posisi sensor hall tidak tepat akan terjadikeselahan dalam penentuan timing komutasi atau bahkan tidak didapatkan 6kombinasi timing komutasi yang berbeda.

Gambar 2.10 Motor Brushless

BAB2 LANDASANTEORIrepository.untag-sby.ac.id/479/3/BAB 2.pdf · 5 Universitas17Agustus1945Surabaya...

Documents

Transcript of BAB2 LANDASANTEORIrepository.untag-sby.ac.id/479/3/BAB 2.pdf · 5 Universitas17Agustus1945Surabaya...