1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada saat ini
advertisement
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada saat ini perkembangan teknologi khususnya pada bidang elektronika sangat pesat. Hal tersebut dapat dilihat dari banyaknya riset pengembangan teknologi yang dapat dioperasikan secara manual maupun otomatis. Pengembangan teknologi tersebut pada dasarnya bertujuan untuk memudahkan pekerjaan manusia, seperti pekerjaan yang membutuhkan ketelitian, pekerjaan yang mempunyai resiko tinggi, ataupun pekerjaan yang monoton. Salah satu bentuk pengaplikasian dari teknologi yang erat kaitannya dengan sistem kontrol adalah Self-Stabilizing 2-Axis. Self-Stabilizing 2-Axis merupakan sebuah alat yang mampu mencari titik stabilnya sendiri sesuai dengan pengaturannya ketika diletakkan pada permukaan yang tidak rata ataupun berubah - ubah. Self-Stabilizing 2-Axis memiliki sensor accelerometer untuk mendeteksi kemiringan, dan 2 buah motor servo untuk menggerakkan bagian permukaan alat agar mendapatkan posisi stabil secara otomatis. Self-Stabilizing 2-Axis saat ini dibutuhkan pada beberapa bidang yang memerlukan kestabilan posisi dan sudut seperti pada bidang Sinematografi. SelfStabilizing 2-Axis dapat digunakan dalam pembacaan sudut dan waterpass digital pada bidang Arsitektur dan Teknik Sipil, sebagai kontrol penyeimbang kamera yang digunakan pada pesawat tanpa awak (Unmanned Aerial Vehicle), maupun sebagai kontrol penyeimbang pada tripod kamera pada bidang Sinematografi. Pada penelitian sebelumnya, sensor accelerometer digunakan untuk mendeteksi kemiringan. Jenis sensor accelerometer LIS3L06AL menghasilkan hasil pengukuran -90o sampai +90o. Perubahan sudut kemiringan dipengaruhi percepatan gravitasi yang dialami oleh accelerometer LIS3L06AL. Accelerometer LIS3L06AL tersebut sensitivitasnya menurun jika mendekati sudut -90o dan +90o, dan lebih sensitif jika mendekati sudut 0o. Accelerometer LIS3L06AL sangat sesuai untuk pengukuran sudut kemiringan 0o-45o saja. (Haryati,2010) 1 2 Jenis sensor accelerometer ada beberapa macam seperti MMA7260, MMA7361, ADXL335, ADXL345, LIS3L06AL. Sensor accelerometer MMA7260, MMA7361, ADXL335, dan LIS3L06AL masih menghasilkan output dengan nilai analog. Pembacaan nilai kemiringan masih kurang akurat karena masih menggunakan konversi nilai dengan ADC. Pada penelitian ini salah satu alternatif yang dapat digunakan untuk mengimplementasikan derajat kemiringan pada Self-Stabilizing 2-Axis adalah dengan menggunakan sensor accelerometer ADXL345 untuk mendeteksi kemiringan sudut 2-axis (x,y). Sensor accelerometer ini menggunakan metode komunikasi serial I2C dengan mikrokontroler. Sensor accelerometer ADXL345 menghasilkan output dengan nilai digital. Hal ini mengakibatkan sensor accelerometer ADXL345 dapat mendeteksi kemiringan dengan lebih akurat dari 0 o hingga 180o. Berdasarkan nilai input dari sensor, mikrokontroler memberikan output yang akan menggerakkan 2 motor servo untuk mendapatkan posisi stabil pada Self-Stabilizing 2-Axis. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka rumusan permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah: 1. Apakah Self-Stabilizing 2-Axis Menggunakan Accelerometer ADXL345 Berbasis Mikrokontroler ATmega8 dapat menghasilkan posisi sesuai dengan pengaturan? 2. Berapa besar persentase kesalahan pembacaan sudut sensor accelerometer ADXL345 dari pengujian menggunakan alat ukur busur derajat? 1.3 Tujuan Adapun tujuan yang ingin dicapai sebagai bentuk keberhasilan dalam mengatasi permasalahan pada penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Dapat menghasilkan posisi sesuai dengan pengaturan pada Self-Stabilizing 2Axis Menggunakan Accelerometer ADXL345 Berbasis Mikrokontroler ATmega8. 3 2. Dapat mengetahui keakuratan dari pembacaan sudut oleh sensor accelerometer ADXL345. 1.4 Manfaat Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Dapat digunakan untuk penyeimbang dan memberikan kestabilan pada kamera pada bidang photografi. 2. Dapat digunakan untuk pembacaan sudut. 3. Dapat memperkaya pengetahuan tentang pengaplikasian dan pengembangan pada bidang elektronika. 1.5 Batasan Masalah Agar permasalahan tidak berkembang menjadi luas, maka perlu dilakukan batasan permasalahan sebagai berikut : 1. Plant yang dibuat adalah alat Self-Stabilizing 2-Axis. 2. Menggunakan software Arduino 1.0.6 untuk pemrograman mikrokontroler. 3. Alat Self-Stabilizing 2-Axis mendeteksi kemiringan dari -90o hingga 90o pada sumbu X dan sumbu Y. 4. Pengujian pembacaan sudut, pengujian kesesuaian setpoint dan pengujian Self Stabilizing dilakukan per 5o dari -90o hingga +90o. 5. Set Point dan pembacaan sudut pada alat ini ditentukan dengan bilangan bulat. 6. Menggunakan motor servo standard sebagai aktuator penggerak. 7. Tidak membahas rangkaian sensor accelerometer yang digunakan. 8. Tidak membahas struktur internal motor servo. 9. Tidak membahas error pada bagian mekanik. 10. Tidak membahas Central Of Grafity (COG). 11. Menggunakan motor penggerak yang memiliki feedback dan memerlukan input yang proposional dengan nilai sudut. 4 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika pembahasan dari Tugas Akhir ini, yaitu : BAB I : Pendahuluan Bab ini membahas tentang latar belakang permasalahan bagaimana merancang dan membuat Self-Stabilizing 2-Axis dengan menggunakan sensor accelerometer ADXL345. rumusan masalah, tujuan dan manfaat, batasan masalah, serta sistematika penulisan dari alat yang direncanakan. BAB II : Tinjauan Pustaka Bab ini membahas referensi yang bisa dijadikan acuan untuk menjelaskan mengenai penelitian tentang Self-Stabilizing 2-Axis serta teori-teori yang mendukung dalam perencanaan dan pembuatan hardware. Seperti penjelasan tentang Sensor accelerometer ADXL345, Mikrokontroler ATmega8, LCD (Liquid Crystal Display), Aktuator, PWM dan sistem komunikasi serial I2C. BAB III : Metode Dan Perancangan Sistem Bab ini membahas tentang tempat dan waktu penelitian, teknik pengumpulan data serta perencanaan dan pembuatan hardware seperti, blok diagram sistem, perancangan rangkaian mikrokontroler ATmega8, rangkaian LCD, rangkaian Push Button, diagram alir program serta simulasi alat Self-Stabilizing 2-Axis. BAB IV : Hasil Dan Pembahasan Bab ini meliputi hasil pengujian dan pembahasan tentang program yang telah dirancang dan diimplementasikan serta pengujian cara kerja alat yang dibuat. BAB V : Penutup Meliputi simpulan tentang hasil dan pembahasan pada bab sebelumnya, serta saran-saran untuk pengembangan penelitian lebih lanjut.