22
tipe balon dapat beroperasi, namun masih terdapat kendala dalam pengendalian. Sistem kontrol ini dapat beroperasi dengan kecepatan angin dibawah 1.13 m/s. Pada kecepatan angin tersebut didapatkan kecepatan maju sebesar 1.16 m/s dan waktu berbelok 20 s. Kemudian kecepatan putar hasil pengukuran saat berbelok yaitu 8 244 rpm untuk motor bagian kanan dan 10 102 rpm untuk motor bagian kiri. Gaya tahanan motor hasil pengukuran yaitu 3 kg dan daya tahanan angin adalah 2 kg dengan kemampuan daya angkat balon total sebesar 14.2 kg. Sistem kontrol GPS untuk mengembalikan alat penyemprot padi ini secara otomatis belum berfungsi.
Saran
Pada penelitian selanjutnya perlu dilakukan penambahan sistem kontrol servo untuk menjaga ketinggian alat penyemprot sesuai dengan ketinggian berdasarkan jarak optimum pada penymprotan padi dan perlu dilakukan pengaturan pada Dji naza untuk mengatur rpm motor saat berbelok sehingga alat penyemprot padi tipe balon ini dapat berbelok dengan cepat.
DAFTAR PUSTAKA
Adji WS. 2005. Engine Propeller Matching. Surabaya (ID): Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Andi. 2009. Sensor ultrasonik. Prinsip kerja rangkaian ultrasonik [Internet]. [Diunduh 2014 Okt 14]. Tersedia pada: http://atmelmikrokontroler. com. Artanto D. 2012. 60 Aplikasi PLC-mikro. Jakarta (ID): PT. Gramedia.
Antono D. 2012. Motor DC brushless tiga pasa satu kutub. J-Tekno. Politeknik Negeri Semarang. 8(1): 284-290.
[BPS] Badan Pusat Statistik. 2013. Tanaman Pangan. Luas Panen Produktivitas Tnaman Padi Seluruh Indonesia [Internet]. [Diunduh 2014 feb 12]. Tersedia pada: http://www.bps.go.id.
Fuadah, DD dan Mada SWS. 2012. Monitoring dan kontrol level ketinggian air dengan sensor ultrasonik berbasis Arduino. J-Tekno. Universitas Islam Negri Sunan Gunung Djati. 3(1): 105-111.
Kadir A. 2013. Panduan Praktis Mempelajari Mikrokontroler dan pemograman menggunakan Arduino. Jogja (ID): Andi Publisher.
Kardono, Rusdhianto AK, dan Ali F. 2012. Perancangan dan implementasi sistem pengaturan optimal LQR untuk menjaga kestabilan hover pada Quad copter. Jurnal Teknik ITS. Intstitut Teknologi Sepuluh November (ITS). 1(1): 39-55.
Kristanto D. 2012. Rancang bangun pesawat mandiri tanpa awak dengan empat baling-baling penggerak (Automous Quad copter) [skipsi]. Salatiga (ID): Universitas Kristen Satya Wacana (UKSW).
Laurie K. 2004. The Windows Serial Port Programming. Ying Bai (HK): Hongkong University.
23 Maryono A. 2010. Karakteristik resistensi kelompok pulau di sungai. Jurnal
Teknik Sipil. Universitas Gajah Mada (UGM). 17(3): 197-199.
Nasir AA dan Y Koesmaryono. 1990. Pengantar Ilmu Iklim Untuk Pertanian. Bogor (ID). Pustaka Jaya.
Suyadhi T. (2010). Buku Pintar Robotika. Yogyakarta (ID): Andi Publisher. Staples G. 2013. Significance of blade element theory in performance prediction
of marine propellers. J-Ocean Engineering. University of Padova. 31(6): 957–974.
Wahyudin FPD. 2003. Uji performasi tipe AU pada pesawat terbang zat pemacu keasaman (ZPK) tebu [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor (IPB).
Wilberg J. 2003. Cotrolling a brushless DC motors [tesis]. Swedia (SE): University Lingkoping Swedia.
24
LAMPIRAN
Lampiran 1 Contoh perhitungan
Perhitungan pemilihan bahan dimulai dari perhitungan gaya drag. Perhitungan gaya drag sebagai berikut:
Tabel 17 Hasil pengukuran awal kecepatan angin
Pengulangan I II III rataan V2
V angin (m/s) 3.8 3.3 3.4 3.5 12.5
Cd yang digunakan untuk kerangka penyemprot padi yang digunakan dapat dilihat pada lampiran 7 :
Cd angled cube : 0.08 untuk rangka bagian depan Cd bullet : 0.075 untuk permukaan balon Cd cube : 0.82 untuk lengan
luas penampang masing-masing
A angle cube = ½ x 15 cm x 30 cm = 225 cm2 = 0.025 m2 A cube lengan = 0.3 cm x 15 cm = 45 cm2 = 0.0045 m2 A bullet ¼ x x 42 = 12.56 m2
Berdasarkan Persamaan 1 maka dapat diketahui nilai fd Sebagai berikut:
d 0.075 x 1.2 kg m3 x 1.25ms x 12.56m2 2 = 7.065 N d segitiga 0.8 x 1.2 kg m3x 1.25msx 0.0225m2 2 = 0.135 N d lengan 0.082 x 1.2 kg m3x 1.25ms x 0.0045 m2 2 x 4 = 7.355N
Kemudian propeller yang digunakan pada penelitian ini yaitu nilon 9 x 4.7 artinya propeller ini berdiameter 9 inchi dengan pitch 4.7. pada propeller terdapat gaya thrust yaitu gaya yang mengurai aliran udara yang ditentukan dengan Persamaan 2. Dari spesifikasi propeller yang digunakan memiliki rpm sebesar 4687 Sehingga dari persamaan tersebut gaya thrust yang di dapat yaitu:
1.2253.14 x 0.0254 x4 92(4687x 0.0254 x 4.7 x601)
2
F = 4.370 N
maka gaya total yang dibutuhkan oleh motor yaitu f total = f total drag + f thrust
25 = 11.725 N
Jadi daya total yang dibutuhkan oleh motor adalah P = f x v = 11.725 N x 2 m/s = 23.450 Watt Perhitungan ESC Esc = I + (sf x I) Esc = 18 + (0.5 x 18) Esc = 27 A Contoh perhitungan
• Perhitungan kecepaatan maju v = m/s
Untuk kecepatan maju pagi hari rata-rata dari waktu tempuh adalah 8.6 detik Maka vmaju = 10 m / 8.6 s, vmaju = 1.157 m/s
• Perhitungan torsi
Pada saat berbelok kanan. Gaya torsi motor kanan
P
T = 656 / 862.87 T = 0.76 Nm 2 n = 2 x 3.14 x 8244 = 862.872
• Contoh perhitungan torsi
Pada saat berbelok kanan. Gaya torsi motor kiri
P T = 656 / 1057.308 T = 0.62 Nm 2 n = 2 x 3.14 x 10101.67 = 1057.308
26
Lampiran 2 Spesifikasi flying board Dji Naza Main Controller (MC)
The Main Controller (MC) adalah otak dari suatu sistem, sistem ini berkomunikasi dengan semua ESC dan transmitter untuk melaksanakan fungsi autopilot. MC ini memiliki komponen pengukur terdiri dari satu accelerometer 3 sumbu, satu gyroscope 3 sumbu, dan barometer untuk attitude dan altitude
Versatile unite (VU)
Spesial design dari Dji Naza M-lite. Dji naza ini merupakan solusi dari masalah besarnya konsumsi daya pada sistem multi-motor. Fungsinya untuk menyuplai dan memantau daya Dji M-lite serta untuk perangkat elektronik lainnya. LED sebagai indikator perintah Dji M-lite dan USB untuk proses konfigurasi Dji M-lite.
GPS Module
GPS Bracket
Karena GPS dan kompas sangant sensitive terhadap medan magnetseharusnya pengguna menggunakan Bracket GPS unutk modul GPS.
USB Cable
Kabeli ini digunakan untuk konfigurasi MC dengan software Dji Naza. 3-PIN Servo Cable
27 Lampiran 3 Spesifikasi remote control (RC)
The system receives 4 types of inputs: 1. Main Sticks
2. Potentiometers 3. Trims
4. Switches
Input analog untuk proses kalibrasi, kalibrasi ini dilakukan keseluruh bagian pada remote kalibrasi ini langsung memasukan perintah untuk menghasilkan output
pada setiap channel romote ( H1,…, H6). Masukan yang telah dimasukan
kemudian diproses untuk menyesuaikan dengan chanel yang menjadi keluaran.
. Gambar 16 Foto remote control (R/C) Turnigy 9XR Inputs: 1. RUD – Rudder. 2. ELE – Elevator. 3. THR – Throttle. 4. AIL – Aileron. 5. P1/P2/P3 – Pots. 6. Switches:
i. THR – Throttle cut switch, THR switch adalah lokasi pada back left. ii. RUD – Rudder Dual Rate switch.
iii. ELE – Elevator Dual Rate switch.
7. ID0, ID1, ID2 – 3 posisi switch (mode terbang switch). 3 definisi posisi yaitu ID0-posisi atas, DI1- posisi tengah, ID2-posisi bawah.
8. AIL – Aileron Dual Rate switch. 9. GEA – Gear switch.
28
Lampiran 4 Spesifikasi balon
Balon ini memiliki diameter 3.75 meter dengan bentuk bola, diisi dengan gas hydrogen dengan daya angkat makimal 20 kg
29 Lampiran 5 Foto saat pengujian
Gambar 18 Foto pengambilan data waktu gerak maju
Gambar 19 Foto pengambilan data waktu belok
30
31 Lampiran 7 Pemrograman Arduino
Arduino Mega dimasukan perintah menggunakan bahasa C pada software arduino 1.05 seperti pada Gambar 20 berikut:
a b
Gambar 21 Hasil pembacaan sensor ultrasonik pengulangan ketiga
Berikut adalah hasil dari pembacaan sensor ultrasonik dengan tiga pengulangan:
Gambar 21 Hasil pembacaan sensor ultrasonik (a) pengulangan pertama (b) pengulangan kedua
33
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kediri pada tanggal 12 Maret 1992. Anak pertama dari empat bersaudara dari pasangan Bapak Rudy dan Ibu Dini. Penulis menyelesaikan pendidikan di Sekolah Dasar Negeri (SDN) 010 percontohan jakarta pada tahun 2004. Penulis kemudian melanjutkan pendidikan Sekolah Menengah Pertama Negeri (SMPN) 235 lulus pada tahun 2007, kemudian melanjutkan ke Sekolah Menengah Atas Negri (SMAN) 86 lulus pada tahun 2010. Pada tahun 2010 penulis diterima sebagai mahasiswa di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negri (SNMPTN) di Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian.
Selama menempuh pendidikan sarjana, penulis aktif menjadi pengurus di beberapa organisasi mahasiswa yaitu Ketua dan Pendiri Perhimpunan Mahasiswa Alumni SMAN 86 Jakarta dan Anggota Himpunan Mahasiswa Teknik Pertanian (Himateta). Penulis juga menjadi asisten Hubungan Tanah dan Alsin (Hutap) pada tahun 2013/2014. Bulan Juni-Agustus 2013 penulis melakukan Praktik Lapangan di Dinas Pertanian dan Perikanan Kota Depok dengan judul Mempelajari Aspek Keteknikan pada Proses Budidaya Jambu Biji Merah di Perkabunan Binaan Dinas Pertanian dan Perikanan Kota Depok. Selain itu, penulis juga pernah mengikuti Pekan Kreatif Mahasiswa Teknologi (PKMT) dan didanai oleh DIKTI.