BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Quadcopter

Quadcopter merupakan salah satu jenis pesawat tanpa awak atau Unmanned Aerial Vehicle (UAV) yang terdiri dari empat motor dengan propeller pada masing masing motornya sebagai penggerak untuk terbang dan bermanuver.

Quadcopter termasuk jenis pesawat yang dapat melakukan take off dan landing secara tegak lurus atau Vertical Take Off and Landing (VTOL) terhadap bumi [8].

Masing – masing rotor (motor penggerak dan baling – baling) menghasilkan gaya angkat (Thrust) dengan jarak yang sama terhadap pusat massa quadcopter sehingga memiliki kestabilan saat terbang dan bermanuver [9], seperti pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Quadcopter

Sumber : http://ardupilot.org/copter/docs/advanced-multicopter-design.html

Untuk menghindari terjadinya momen putar terhadap body pada

quadcopter, setiap rotor memiliki arah putaran yang berbeda – beda. Terdiri dari

dua rotor dengan arah putaran searah jarum jam atau Clock Wise (CW) dan dua rotor dengan arah putaran searah jarum jam atau Counter Clock Wise (CCW) [9]. Selain itu pada quadcopter terdiri dari berbagai bentuk konfigurasi frame Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Konfigurasi frame dan arah putaran masing – masing rotor Sumber : https://www.istockphoto.com/be/vectoriel/diagrammes-dordre-moteur-

du-drone-quad-ou-quadcopter-gm1093971456-293593479

Konfigurasi quad x merupakan konfigurasi yang paling sering digunakan. Pada saat quadcopter terbang atau melayang diudara (hovering) kecepatan putar setiap rotor adalah sama. Saat melakukan gerakan maju, dua rotor bagian belakang putarannya akan lebih cepat sehingga quadcopter akan bergerak ke depan. Gaya dorong dari setiap rotor memiliki komponen gaya ke atas dan kedepan sehingga quadcopter dapat melaju kearah depan dengan tetap mempertahankan ketinggiannya, begitu juga sebaliknya untuk gerakan mundur [9].

Berikut ilustrasi gerakan pada quadcopter Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Gerakan quadcopter berdasarkan kecepatan rotor

Sumber : http://socialledge.com/sjsu/index.php/File:CmpE244_S14_Quadcopter_

Quad_motion1.JPG 2.1.1 Bateari LiPo

Baterai LiPo (Lithium Polymer) merupakan baterai yang bersifat cair

(Liquid) menggunakan elektrolit polimer yang padat dan berbentuk lapisan plastik

film yang tipis. Lapisan ini disusun berlapis – lapis diantara anoda dan katoda yang

mengakibatkan pertukaran ion. Baterai ini beroperasi berdasarkan prinsip

deintercalation dan intercalation ion litium dari bahan elektroda positif ke bahan

elektroda negatif [10]. Proses reaksi kimia pada sel baterai LiPo ditunjukan pada

Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Proses Reaksi kimia pada sel baterai LiPo [10]

Baterai LiPo terdiri dari sel – sel seperti sandwich (Gambar 2.5) dari

elektroda grafit (negatif), elektroda logam oksida lithium (positif), dan lapisan

pemisah. Oksida logam litium didasarkan pada senyawa mangan, nikel atau kobal

oksida atau campurannya. Dalam sel – sel tertentu dengan tingkat tegangan yang

lebih rendah, besi fosfat digunakan sebagai alternatif dalam bentuk sel – sel fosfat

Li-besi. Komposisi mempengaruhi sifat – sifat baterai dan bervariasi menurut

pabrikan dan tingkat kualitasnya [10].

Umumnya pada quadcopter menggunakan baterai LiPo 3S seperti contoh pada Gambar 2.6 baterai Zippy 2200mAh 3S 40C. “2200mAh” merupakan arus yang tersedia pada baterai, “3S” merupakan 3 sel yang berarti baterai dengan tegangan 11,1 volt yang terdiri dari tiap sel 3,7 volt x 3 = 11,1 volt, dan 40C merupakan Discharge rate [9].

Gambar 2.6 Baterai LiPo ZIPPY 2200mAh 3S 40C

Sumber : http://buaya-instrument.com/zippy-flightmax-2200mah-3s-30c-lipo- pack-bz2200mah3s30c

Seperti baterai 2200mAh 40C artinya baterai mampu menahan beban maksimum hingga 88 A (40 x 2,2 A = 88 A) maka baterai dapat menerima beban ESC (Electronic Speed Control) dibawah 88 A [9].

2.1.2 ESC (Elesctronic Speed Controller)

ESC merupakan perangkat yang bekerja untuk mengendalikan putaran

dan arah putaran motor seperti pada contoh Gambar 2.7 dan diagram blok pada

Gambar 2.8. ESC juga dapat dikatakan sebagai drive motor dengan mengeluarkan

pulsa untuk brushless motor yang berasal dari mikrokontroller. Umumnya, untuk memutar motor, harus diberikan sinyal min 1000µS dan max 2000µS [11].

Gambar 2.7 Electronic Speed Controller

Sumber : https://www.amazon.com/RC-Brushless-Electric-Controller- bullet/dp/B071GRSFBD

Gambar 2.8 Diagram blok ESC

ESC yang biasa digunakan untuk motor Brushless DC terdiri dari dua

jenis yaitu ESC dengan BEC dan ESC tanpa BEC atau ESC OPTO (OPTO berarti

Untuk menenetukan max current (amp) pada motor yang digunakan dapat dilakukan perhitungan dengan persamaan 2.1 [9]:

Amp = ^{𝒘𝒂𝒕𝒕}

𝐦𝐚𝐱 𝒗𝒐𝒍𝒕 + ( ^{𝒘𝒂𝒕𝒕}

𝐦𝐚𝐱 𝒗𝒐𝒍𝒕 x 10 %) (2.1)

Sebagai contoh motor Turnigy D2205 2300KV, pada spesifikasi disebutkan bahwa motor terdiri dari 290 watt dengan max volt 12 volt. Dengan persamaan 2.1 di dapatkan :

Amp = ^{𝟐𝟗𝟎 𝒘𝒂𝒕𝒕}

𝟏𝟐 𝒗𝒐𝒍𝒕 + ( ^{𝟐𝟗𝟎 𝒘𝒂𝒕𝒕}

𝟏𝟐 𝒗𝒐𝒍𝒕 x 10 %) Amp = 24,17 + 2,42 A

Amp = 26,59 A

Dari hasil yang telah didapatkan maka untuk menentukan nilai ESC dengan menambahkan nilai aman 10 – 20 % : 26,59A + (26,59 x 10%) = 29,25 A.

Maka ESC yang dapat digunakan adalah 30 A.

2.1.3 Motor Brushless DC

Motor brushless merupakan jenis motor sinkron. Artinya medan

magnet yang dihasilkan oleh stator dan medan magnet yang dihasilkan oleh rotor

berputar pada frekuensi yang sama. Motor brushless mempunyai magnet permanen

pada bagian rotor dan elektromagnet pada bagian stator sehingga tidak mengalami

slip seperti yang terjadi pada motor induksi biasa. Dengan menggunakan sebuah

rangkaian sederhana (Simple Computer System) sehingga dapat mengubah arus

elektromagnet ketika bagian rotornya berputar [12].

Motor brushless sebenarnya merupakan motor listrik singkron AC 3 phase, akan tetapi pada implementasinya menggunakan sumber DC sebagai sumber energi utama yang kemudian diubah menjadi tegangan AC dengan menggunakan inverter 3 Phase sehingga tetap disebut brushless DC. Tujuan dari pemberian tegangan AC 3 phase pada stator BLDC adalah menciptakan medan magnet putar stator untuk menarik magnet rotor [12]. Skema motor brushless seperti Gambar 2.9.

Gambar 2.9 Diagram skema motor brushless

Sumber : https://howtomechatronics.com/wp-content/uploads/2019/02/Back- EMF-in-Brushless-motor-768x417.png

Pemiliham motor pada quadcopter ditentukan berdasarkan kebutuhan,

jenis motor yang biasa digunakan yaitu motor brushless / outrunner (motor yang

berputar bagian luar) seperti pada Gambar 2.10. Ukuran yang digunakan pada

motor brushless adalah KV = RPM/Volt. Berikut merupakan karakteristik dari

motor brushles Gambar 2.11.

Gambar 2.10 Motor brushless DC Turnigy D2205-2300KV

Sumber : https://cdn-global-hk.hobbyking.com/media/catalog/product/cache/1/im age/660x415/17f82f742ffe127f42dca9de82fb58b1/legacy/catalog/109927.jpg

Gambar 2.11 Grafik karakteristik motor brushless DC

Sumber : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/ca/Brushless _DC_Electric_Motor_Torque-Speed_Characteristics.png/440px Brushless_DC_

Electric_Motor_Torque-Speed_Characteristics.png

Torsi yang dihasilkan oleh motor sangat di pengaruhi oleh jumlah lilitan

pada motor. Jumlah lilitan yang semakin banyak akan mengakibatkan torsi yang

dihasilkan motor akan semakin besar begitu juga sebaliknya. Oleh karena itu motor

dengan ukuran kecil akan memiliki nilai KV yang lebih besar daripada motor

dengan ukuran besar [12].

Pada penelitian ini motor yang digunakan memiliki spesifikasi sebagai berikut :

RPM/V : 2300KV

Voltage : 1 – 4S LiPo (7,44 – 14,8V) Output : 290 W

Max Current : 21 A Thrust : 800g Efisiency : <3,0 g/W

ESC : 30A

Weight : 28 g 2.1.4 Propeller

Propeller merupakan komponen yang mengubah putaran motor sehingga menghasilkan gaya angkat pada quadcopter. Pada quadcopter, ada dua jenis propeller yang sering digunakan yaitu searah jarum jam / Clock Wise (CW) dan berlawanan arah jarum jam / Counter Clock Wise (CCW). Pada Gambar 2.12 merupakan contoh propeller CW dan CCW.

Ukuran propeller dituliskan dengan format XXYY misalnya 1045,

1150, 1355, dll. Nilai XX menunjukan panjang propeller dan nilai YY menunjukan

Pitch dari propeller (dalam satuan Inch) dan untuk menentukan propeller yang akan

digunakan harus disesuaikan dengan motor yang digunakan [9].

Gambar 2.12 Propeller CW dan CCW

Sumber : https://gd.image-gmkt.com/1260-12-6-0-CARBON-FIBER-PROPELLE R -PROP-CW-CCW-FOR-QUADCOPTOR/li/738/448/459448738.g_400w_g.jpg 2.1.5 Frame

Frame merupakan komponen yang penting karena menjadi tempat untuk pemasangan semua komponen lain dari quadcopter. Gambar 2.13 adalah contoh frame quadcopter bentuk “x”.

Gambar 2.13 Frame ZRM 250

Sumber : https://cdn.getfpv.com/media/catalog/product/b/l/blackout-mini-h-

quad_4.jpg

2.1.6 Flight Controller

Flight Controller merupakan pengendali terbang pada quadcopter yang melakukan fungsi sebagai pengolah data yang diterima dari berbagai sensor yang terdapat pada quadcopter kemudian menghasilkan output berupa pengendalian pada setiap motor [13].

Sebuah flight controller yang baik dapat mengumpulkan sebanyak – banyaknya informasi melalui berbagai peralatan sensor yang terdapat di dalamnya maupun yang terhubung dengannya semakin banyak sensor yang tertanam atau yang terhubung dengannya maka semakin banyak informasi data yang diperoleh oleh flight controller.

Selain informasi yang didapat dari berbagai sensor di dalamnya, flight controller juga mendapat informasi melalui penerima (reciver) radio control.

Terdapat berbagai produk flight controller yang beredar dipasaran seperti KK

Board, MultiWii, APM, Pixhawk, DJI, NAZE, dll. Seperti contoh flight controller

NAZE 32 Rev 6 pada Gambar 2.14.

Gambar 2.14 Flight Controller NAZE 32 Rev 6

Sumber : https://www.dronetrest.com/t/skyline-32-flight-controller-guide/1827

2.2 Modul Mikrokontroller arduino Nano

Arduino merupakan sebuah platform dari physical computing yang bersifat open source. Pertama-tama perlu dipahami bahwa kata “platform” di sini adalah sebuah pilihan kata yang tepat. Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengembangan, tetapi ia adalah kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih. IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, meng-compile menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memory microcontroller [14].

Arduino Nano adalah salah satu papan pengembangan mikrokontroler

yang berukuran kecil, lengkap dan mendukung penggunaan breadboard seperti pada

Gambar 2.15. Arduino Nano diciptakan dengan basis mikrokontroler ATmega328

(untuk Arduino Nano versi 3.x) atau ATmega 168 (untuk Arduino versi 2.x). Arduino

Nano kurang lebih memiliki fungsi yang sama dengan Arduino Duemilanove, tetapi dalam paket yang berbeda. Arduino Nano tidak menyertakan colokan DC berjenis Barrel Jack, dan dihubungkan ke komputer menggunakan port USB Mini-B. Arduino Nano dirancang dan diproduksi oleh perusahaan Gravitech [14].

Gambar 2.15 Arduino Nano

Sumber : https://core-electronics.com.au/media/catalog/product/cache/1/image/

650x650/fe1bcd18654db 18f328c2faaaf3c690a/d/e/device20_1000_1.jpg

2.2.1 Konfigurasi Pin Arduino Nano

Arduino Nano memiliki 30 Pin seperti ditunjukan pada Gambar 2.16.

Berikut Konfigurasi pin Arduino Nano [14]:

1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya digital.

2. GND merupakan pin ground untuk catu daya digital.

3. AREF merupakan Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan

pada shield yang menghalangi papan utama Arduino

5. Serial RX (0) merupakan pin yang berfungsi sebagai penerima TTL data serial.

6. Serial TX (1) merupakan pin yang berfungsi sebagai pengirim TT data serial.

7. External Interrupt (Interupsi Eksternal) merupakan pin yang dapat dikonfigurasi untuk memicu sebuah interupsi pada nilai yang rendah, meningkat atau menurun, atau perubahan nilai.

8. Output PWM 8-Bitmerupakan pin yang berfungsi untuk analogWrite( ).

9. SPI merupakan pin yang berfungsi sebagai pendukung komunikasi.

10. LED merupakan pin yang berfungsi sebagai pin yag diset bernilai HIGH, maka LED akan menyala, ketika pin diset bernilai LOW maka LED padam. LED Tersedia secara built-in pada papan Arduino Nano.

11. Input Analog (A0-A7) merupakan pin yang berfungsi sebagi pin yang dapat

diukur/diatur dari mulai Ground sampai dengan 5 Volt, juga memungkinkan

untuk mengubah titik jangkauan tertinggi atau terendah mereka menggunakan

fungsi analogReference().

Gambar 2.16 Konfigurasi pin Arduino Nano

Sumber : https://docplayer.info/docs-images/69/60597233/images/64-0.jpg Tabel 2.1 Konfigurasi pin Arduino Nano

Sumber :

Nomor Pin Arduino Nano Nama Pin Arduino Nano

1 Digital Pin 1 (TX)

2 Digital Pin 0 (RX)

3 & 28 Reset

4 & 29 GND

5 Digital Pin 2

6 Digital Pin 3 (PWM)

7 Digital Pin 4

8 Digital Pin 5 (PWM)

9 Digital Pin 6 (PWM)

10 Digital Pin 7

11 Digital Pin 8

12 Digital Pin 9 (PWM)

18 AREF

19 Analog Input 0

20 Analog Input 1

21 Analog Input 2

22 Analog Input 3

23 Analog Input 4

24 Analog Input 5

25 Analog Input 6

26 Analog Input 7

27 VCC

30 Vin

2.2.2 Spesifikasi Arduino Nano

Berikut ini adalah Spesifikasi yang dimiliki oleh Arduino Nano [14]:

1. MikrokontrolerAtmel ATmega168 atau ATmega328 2. 5 V Tegangan Operasi

3. 7-12VInput Voltage (disarankan) 4. 6-20VInput Voltage (limit)

5. Pin Digital I/O14 (6 pin digunakan sebagai output PWM) 6. 8 Pin Input Analog

7. 40 mA Arus DC per pin I/O

8. Flash Memory16KB (ATmega168) atau 32KB (ATmega328) 2KB digunakan oleh Bootloader

9. 1 KbyteSRAM (ATmega168) atau 2 Kbyte(ATmega328) 10. 512 ByteEEPROM (ATmega168) atau 1Kbyte (ATmega328) 11. 16 MHz Clock Speed

12. Ukuran1.85cm x 4.3cm

2.2.3 Arduino IDE

Software arduino yang digunakan adalah driver dan IDE, walaupun masih ada beberapa software lain yang sangat berguna selama pengembangan arduino. IDE atau Integrated Development Environment merupakan suatu program khusus untuk suatu komputer agar dapat membuat suatu rancangan atau sketsa program untuk papan Arduino. IDE arduino merupakan software yang sangat canggih ditulis dengan menggunakan java [14]. IDE arduino terdiri dari :

1. Editor Program

Sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan mengedit program dalam bahasa processing.

2. Compiler

Berfungsi untuk kompilasi sketch tanpa unggah ke board bisa dipakai untuk pengecekan kesalahan kode sintaks sketch. Sebuah modul yang mengubah kode program menjadi kode biner bagaimanapun sebuah mikrokontroler tidak akan bisa memahami bahasa processing.

3. Uploader

Berfungsi untuk mengunggah hasil kompilasi sketch ke board arduino. Pesan

error akan terlihat jika board belum terpasang atau alamat port COM belum

terkonfigurasi dengan benar. Sebuah modul yang membuat kode biner dari

komputer ke dalam memori didalam arduino board.

Dapat dilihat pada gambar 2.17. Pada arduino IDE terdapat sketch untuk menulis program, ada dua perintah yang digunakan untuk mengeksekusi suatu program, dua perintah tersebut adalah:

Gambar 2.17 Tampilan pada IDE Arduino

Sumber : https://www.theengineeringprojects.com/wp-content/uploads/2018/10 /Introduction-to-Arduino-IDE-9.jpg

a. Setup()

Setup() berfungsi untuk memanggil pertama kali ketika program

dijalankan. Hal yang dimaksud adalah mendefinisikan nilai dan pin mode

untuk dibaca pada perintah selanjutnya.

b. Loop()

Loop() merupakan statement yang digunakan untuk melakukan instruksi, pembacaan dan mengkalkulasi rumus yang telah dilist pada arduino IDE.

2.2.4 Pulse Width Modulation (PWM)

Pulse Width Modulation (PWM) adalah salah satu teknik modulasi dengan mengubah lebar pulsa (duty cycle) dengan nilai amplitudo dan frekuensi yang tetap. Satu siklus pulsa merupakan kondisi high kemudian di zona transisi ke kondisi low. Lebar pulsa PWM berbanding lurus dengan amplitudo sinyal asli yang belum termodulasi. Duty cycle merupakan representasi dari kondisi logika high dalam satu periode sinyal dan di nyatakan dalam bentuk (%) dengan range 0%

sampai 100%. Semakin besar nilai sinyal yang di berikan maka persentase nilai duty cycle akan semakin naik pula dan hal tersebut akan mempengaruhi kecepatan pada brushless motor pada drone quadcopteir [15].

Berikut ini adalah ilustrasi perubahan persentase duty cycle yang

dipengaruhi oleh rentang gelombang pwm seperti pada Gambar 2.18.

Gambar 2.18 Ilustrasi Pulse Width Modulation

Sumber : https://www.arduino.cc/en/uploads/Tutorial/pwm.gif 2.2.5 Komunikasi Serial

Komunikasi serial merupakan komunikasi untuk pengiriman data

secara berurutan pada personal computer (PC). Komunikasi serial digunakan untuk

menghubungkan arduino pada personal computer (PC) lewat USB yang terdapat

pada arduino. Pada arduino terdapat lampu RX dan TX sebagai pengirim dan

penerima data [14]. Kabel serial yang digunakan untuk mengirim dan menerima

data dapat dilihat pada Gambar 2.19. di bawah ini.

Gambar 2.19 Kabel USB Serial Arduino 2.3 Modul MPU-6050 / GY-521

MPU6050 merupakan sensor untuk membaca kemiringan sudut berdasarkan data dari sensor accelerometer dan sensor gyroscope. Selain itu juga dilengkapi sensor suhu yang dapat digunakan untuk mengukur suhu dikeadaan sekitar. Jalur data yang digunakan adalah jalur data I2C.

Gyroscope berfungsi untuk mengukur kecepatan sudut dengan satuan (°/s) pada suatu benda pitch, roll dan yaw. Sedangkan accelerometer berfungsi untuk mengukur percepatan yang terjadi pada suatu objek. Untuk mendapatkan posisi dari suatu benda dengan melakukan percepatan itu sendiri sebanyak dua kali terhadap waktu [16].

Sensor MPU-6050 mempunyai dua buah keluaran yaitu SCL yang dihubungkan ke PC.0 dan SDA dihubungkan PC.1 Gambar 2.20 dan gambar 2.21.

Modul GY-521 merupakan sebuah modul berinti MPU-6050 yang

dapat disambungkan langsung ke MCU yang memiliki fasilitas I2C [16].

Gambar 2.20 Modul GY-521

Sumber : http://www.haoyuelectronics.com/Attachment/GY-88/2.jpg

(a)

(b)

Gambar 2.21 (a) dan (b) Konfigurasi Sensor

Sumber : MPU 6050 (Data sheet MPU6050.pdf)

Sensor MPU-6050 berisi sebuah MEMS Accelerometer dan sebuah MEMS Gyro yang saling terintegrasi. Sensor ini sangat akurat dengan fasilitas hardware internal 16 bit ADC untuk setiap kanalnya. Sensor ini akan menangkap nilai kanal axis X, Y dan Z bersamaan dalam satu waktu.

2.3.1 Accelerometer

Accelerometer adalah sebuah tranduser yang berfungsi untuk mengukur percepatan, mendeteksi dan mengukur getaran, ataupun untuk mengukur percepatan akibat gravitasi bumi. Accelerometer juga dapat digunakan untuk mengukur getaran yang terjadi pada kendaraan, bangunan, mesin, dan kecepatan dengan ataupun tanpa pengaruh gravitasi bumi. Accelerometer juga merupakan salah satu produk dari Micro Electro Mechanical System (MEMS) Technology yang banyak digunakan pada berbagai aplikasi. MEMS (Micro- electro Mechanical System) adalah sebuah sensor mekanik yang dikemas ke dalam bentuk Integrated Circuit (IC). Karena merupakan sebuah microelectronic maka komponen utama penyusunnya adalah silicon dan dalam ukuran Micron [16 ].

2.3.2 Gyroscope

Gyroscope adalah alat yang digunakan untuk mengukur atau

mempertahankan orientasi berdasarkan prinsip momentum angular. Pada

prinsipnya mechanical gyroscope adalah sebuah piringan (rotor) yang berputar

Sumbu putar ini terpasang pada suatu kerangka yang disebut gimbal (inner-most gimbal). Inner-most gimbal terpasang pada inner gimbal. Dan inner gimbal terpasang pada outer gimbal yang merupakan kerangka terluar [16].

Dengan memiliki tiga gimbal maka gyroscope mempunyai kemampuan untuk berputar pada tiga sumbu putar (3 degree of rotational freedom). Walaupun gyroscope mempunyai 3 degree of rotational freedom, namun rotor akan selalu tetap berada pada posisinya, selama gimbal berputar. Saat ketiga kerangka gimbal berputar, rotor tidak mengikuti putarannya. Perputaran gimbal (kerangka luar) tidak merubah posisi dari rotor. Prinsip inilah yang kemudian dimanfaatkan dalam instrumen pesawat terbang untuk mendeteksi gerak yaw, roll dan pitch pesawat [16].

2.3.3 Inter Integrated Circuit (I2C)

Inter Integrated Circuit (I2C) adalah standar jalur komunikasi pada IC yang dikembangkan oleh Philips Inc [16]. Dasar dari I2C adalah sebagai berikut :

1. Master/slave yang saling berkomunikasi secara multi.

a. Master

Dapat mengontrol serial clock line (SCL), mengatur kondisi Start dan Stop pada saat pengiriman data dan pengontrol dari perangkat lain.

b. Slave

Perangkat yang dialamatkan oleh master.

2. Memiliki kecepatan 100 kbps (standard mode), 400 kbps (fast mode), dan

3.4 Mbps (high-speed mode).

3. Pengalamatan 7 bit atau 10 bit unik.

4. Master dapat dioperasikan sebagai transmitter ataupun receiver.

I2C memiliki dua tipe jalur komunikasi dalam pengiriman data, yaitu :

1. Master sebagai pengirim data dan slave sebagai penerima data 2. Master sebagai penerima data dan slave sebagai pengirim data

Gambar 2.22 Konsep komunikasi serial pada I2C Sumber : Datasheet_MPU_6050.pdf

I2C memiliki dua jalur komunikasi, yakni serial data line (SDA) dan serial clock line (SCL). Pentransferan data dilakukan setelah kondisi START terpenuhi, berikut adalah keadaan START :

Gambar 2.23 Kondisi Start I2C

Dari gambar diatas kondisi START terjadi dengan syarat SDA dari kondisi 1 menjadi 0, dan SCL tetap dalam kondisi 1. Pentransferan data dilakukan dalam byte dimana 1 byte adalah 8 bits dan sebuah ACK. Pentransferan data dilakukan dengan kondisi SCL menjadi 0, dan mengeluarkan sinyal pulsa tiap bit.

Delapan bit pulsa data selalu diikuti ACK, setelah ACK maka master akan pentransferan data byte selanjutnya. Prosese ini dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 2.24 Proses Pentransferan data pada I2C Sumber : Datasheet_MPU_6050.pdf 2.4 Kontroller PID

Kontroller PID merupakan pengendali yang terdiri dari tiga jenis

pengendali, yaitu pengendali Proportional, Integral, dan Derivattive. Setiap

kekurangan dan kelebihan dari masing – masing pengendali P, I, D dapat saling

menutupi dengan menggabungkan ketiganya secara paralel menjadi pengendali

Proportional, Integral, dan Derivattive (Kontroler PID) Gambar 2.25. Kontroller

PID bertujuan mempercepat reaksi pada sebuah sistem, menghilangkan offset dan

menghasilkan perubahan awal yang besar [17].

Gambar 2.25 Diagram blok Kontroller PID Analog

Sumber : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/40/Pid-feedback- nct-int-correct.png

Keluaran Kontroller PID merupakan jumlahan dari keluaran kontroller Proporsional, keluaran kontroler Integral, dan keluaran Kontroller Derivativ.

Gambar 2.26 menunjukan hubungan tersebut.

Gambar 2.26 Hubungan dalam fungsi waktu antara sinyal keluaran dan masukan untuk Kontroler PID

Sumber : http://elektroindonesia.com/elektro/tut12-9.gif

penonjolan sifat dari masing – masing elemen. Satu atau dua dari ketiga kostanta

tersebut dapat distel lebih menonjol dianding yang lain. Konstanta yang menonjol

itulah akan memberikan kontribusi pengaruh pada respon sistem secara

keseluruhan [17].