A. Pendahuluan

1. Latar Belakang

Negara Indonesia dikenal sebagai Negara yang memiliki wilayah

kepulauan yang sangat luas. Pewangasan atas daerah teritori Indonesia

mutlak harus dilakukan dalam menjaga wilayah NKRI. Terutama

dalam melindungi daerah perbatasan Indonesia dari orang-orang /

organisasi yang hendak melakukan tindakan / kegiatan secara illegal.

Seperti Imigran gelap, Penangkapan Ikan Ilegal, pembuangan libah

beracun dll. Namun dalam kondisi kekuatan militer Indonesia saat ini

yang dinilai belum cukup untuk mengakomodir tugas pengawasan

tersebut secara efektif dan efisien, dibutuhkan suatu teknologi yang

mampu mengakomodir tugas pengawasan tersebut.

Dari permasalahan tersebut penulis berusaha untuk mencari dan

membuat solusi atas masalah tersebut dengan membuat pesawat tanpa

awak yang mampu di kendalikan dari jarak yang cukup jauh. Pesawat

ini diharapkan dapat membatu tugas TNI AL dalam melakukan

pengawasan. Dengan teknologi ini petugas TNI AL tidak perlu

melakukan perjalanan panjang untuk mengelilingi seluruh daerah

Indonesia. Petugas TNI AL hanya perlu menetap di suatu titik Pos

Pengawasan, dari pos tersebut petugas dapat memantau konsisi sekitar

melaui pesawat tanpa awak yang akan terhubung ke monitor di Pos

Pengawasan.

Pada dasarnya Pesawat tanpa awak atau yang yang sering disebut

UAV (Unmanned Aerial Vehicle ) merupakan suatu teknologi pesawat

yang pengendaliannya dilakukan dari jarak jauh oleh atau tanpa pilot

(autopilot). Type dari UAV sangat bermacam-maacam salah satunya

Quadcoper. Yakni pesawat tanpa awak yang memiliki empat buah

motor atau baling-baling yang dikendalikan secara terpisah.

Selain mengunakan pengerak berupa motor, pesawat tanpa awak

ini memilik sensor-sensor yang digunakan sebagai parameter dalam

1

pengontrolan pesawat ini. Diantara adalah GPS (Global Positioning

System), IMU (Inertial Mensuerement Unit), Ultrasonic dan Camera.

Sensor / modul GPS digunakan untuk melakukan mengetahui titik

koordinat dari keberadaan pesawat tersebut. Sehingga niilai tersebut

diguakan untuk menetukan letak posisi pesawat secara tepat dan

akurat.

Sensor / modul IMU digunakaan untuk meghitung percepatan serta

orentasi arah pergerakan dari pesawat dengan menggunakan kombinasi

sensir accelerometer dan gyroscope. IMU dibutuhkan ketika terjadi

kondisi gangguan pada sistem modul GPS tidak berfungsi. Sensor

Ultrasonic berfungsi sebagai pendeteksi benda yang ada di sekitar

pesawat tersebut. Selain itu sensor ultrasonic juga dapat digunakan

sebagai pengukur ketinggian pesawat ketika tersebut sedang terbang.

Modul Camera digunakan sebagai media interface / tampilan dari

kondisi sekitar secara visual, yang membatu pengguna dalam

mengetahui keadaan lingkunagan.

Dalam mengintegrasikan setiap sensor parameter dan pengerak

berupa motor, dibutuhkan suatu sistem logic yang mampu

mensinergiakan komponen-komponen tersebut. Dalam hal ini penulis

mencoba membuat sistem logic / sistem control menngunakan metode

fuzzy logic sebagai dasar dari pemograman control pesawan tanpa

awak ini.

2. Perumusan Masalah

Dalam perencanaan Rancang Bangun Pesawat Tanpa Awak

Berbasis LabView ini muncul beberapa permasalahan. Rumusan

masalah yang akan dibahas adalah :

a. Bagaimana cara kerja Pesawat Tanpa Awak

b. Bagaimana modul GPS dan IMU bekerja pada sistem.

c. Bagaimana sensor Ultasonic bekeerja pada sistem

d. Bagaimana modul kamera bekerja pada sistem

2

e. Bagaimana sistem komuniakasi control jarak jauh pada pesawat

tanpa awak.

f. Bagaimana pembuatan logic kontrol berbasis fuzzy logic.

3. Tujuan

a. Merancang dan membuat Pesawat Tanpa Awak

b. Mengintegrasikan sensor-sensor kedalam sistem kotrol

c. Membuat logika kontrol pada Labview berbasis fuzzy logic

4. Manfaat

Beberapa kegunaan yang didapat dengan adanya alat ini adalah :

a. Meningkatkan keamanaan wilayah NKRI

b. Dapat melakukan pengawasan jarak jauh

c. Dapat melakukan tugas-tugas pada lingkungan yang berbahaya.

5. Metode Pelaksanaan Tugas Akhir

a. Studi Pustaka

Mencari serta mempelajari berbagai buku maupun sumber

informasi lainnya seperti internet yang berhubungan dengan

permasalahan yang dihadapi sebagai bahan referensi untuk

mengatasi dan menyelesaikan permasalahan tersebut.

b. Konsultasi dan Bimbingan

Informasi dan referensi dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak

cukup hanya dengan mencari dari media cetak dan media

elektronik. Untuk itu, diperlukan mencari sumber lain yang

memiliki pengalaman. Hal ini dapat dilakukan dengan mencari

informasi seperti bertanya, meminta saran dan kritik pada dosen

pembimbing dan orang yang berkompeten pada bidangnya.

c. Pengumpulan Data

Mencari data - data yang berhubungan dengan pembuatan tugas

akhir ini.

3

d. Pembelian Komponen

Melakukan pembelian komponen dan perangkat pendukung untuk

perakitan alat tugas akhir.

e. Perancangan dan Perakitan Rangkaian

Melakukan perancangan dan perakitan prototype tugas akhir serta

pembuatan program.

f. Uji Coba

Menguji coba prototype yang telah dibuat dengan menggabungkan

antara prototype dan program yang telah dibuat.

g. Perbaikan perangkat.

Melakukan perbaikan dan pengkodingan ulang pada prototype

tugas jika ditemukan masalah dalam alat.

h. Pembuatan Laporan Tugas Akhir

Membuat laporan mengenai tugas akhir yang telah dibuat serta

membuat kesimpulan dan pembuktiannya.

A. Tinjauan Pustaka

Memelihara ikan hias merupakan hobi yang cukup popular. Pada

umumnya, aquarium digunakan sebagai tempat untuk memelihara ikan

hias. Tapi seringkali hobi memelihara ikan hias tidak didukung dengan

berbagai fasilitas yang memadai untuk perawatan ikan manakala pemilik

sibuk atau berlibur keluar kota. Ikan dibiarkan berhari-hari tidak diberikan

makan. Akibatnya pertumbuhan ikan terganggu dan megakibatkan

kematian. Tidak hanya itu, aquarium yang tidak diurus juga membuat

kadar pH air berubah. Hubungan pH dengan kehidupan ikan sangat erat,

titik kematian ikan biasanya terjadi pada pH 4 atau asam dan pH 11 pada

4

basa. Dan juga temperature juga berperan penting dalam pertumbuhan

ikan hias.

Pergerakan Motor Pesawat tanpa awak.

Quadcopter adalah pengembangan dari helicopter yang hanya memiliki

sebuah rotor, teknologi yang terdapat pada quadcopter ini menggunakan

sinkronisasi antara keempat rotor yang dikonfigurasikan dalam bentuk

frame plus (+)dimana rotor depan dan belakang berputar searah jarum

jam, sedangkan rotor sebelah kanan dan kiri bergerak berlawanan arah

jarum jam. Quadcopterdapat melakukan take off dan landing secara

vertikal.( Kardono,)

Dua pasang baling-baling (1,4)dan (2,3) berputar dengan arah yang

berlawanan. Dengan memvariasikan kecepatan rotor, dapat mengubah

gaya angkat dan menciptakan gerak. Dengan demikian, meningkatkan atau

menurunkan kecepatan keempat baling-baling bersama-sama

menghasilkan gerakan vertikal. Mengubah kecepatan baling-baling 2

(kiri)dan 3(kanan) akan menghasilkan gerakan rotasi roll ditambah dengan

gerakan translasi terhadap sumbu y sedangkan mengubah kecepatan

baling-baling 1 (depan) dan 4 (belakang)akan menghasilkan gerakan

rotasi pitch ditambah dengan gerakan translasi terhadap sumbu x.

Sub Judul : pH (derajat keasaman)

derajat keasaman atau pH menunjukkan besarnya kandungan hidrogen

dalam air. Besarnya pH diukur dengan skala 0- 14. Air dengan pH 0 berarti

kondisinya sanat asam, sementara pH 14 menunjukkan kondisi air sangat

basa (alkali). Air dianggap netral jika memiliki pH 7.

Derajat keasaman air dibutuhkan oleh ikan hias bervariasi, tergantung

dari jenisnya. Umumnya, ikan toleran terhadap kisaran pH tertentu. Kisaran

5

pH ikan hias kenis koi dan koki adalah 6,2 – 9,2. Namun, kisaran pH normal

untuk ikan hias secara umum adalah 6,5 – 8,5.

Derajat keasaman air yang ekstrim dibawah atau diatas pH optimum

mengakibatkan gangguan pada kesehatan ikan hias. Pengaruh langsung dari

gangguan kesehatan ini berupa kerusakan sel epitel, baik insang maupun

kulit. Kerusakan sel epitel pada insang akan mengganggu proses penyerapan

oksigen, terutama bagi ikan hias yang bernafas menggunakan insang.

Sementara itu, kerusakan sel epitel pada kulit menyebabkan pendarahan di

tubuh bagian luar.

Ikan yang mengalami gangguan pH terlalu tinggi atau terlalu rendah

menunjukkan gejala sebagai berikut.

Ikan akan bergerak ke tempat dangkal

Ikan akan bergerak secara mendadak (iritatif).

Pengaruh lebih lanjut ditunjukkan dengan rontoknya sirip atau

insang

Ikan menunjukkan gejala pendarahan di tubuh bagian luar

Untuk mengatasi pH terlalu rendah (asam) dan pH terlalu tinggi (basa)

bisa dilakukan dengan menetralisirnya. Untuk menetralkan air terlalu asam,

dapat dilakukan dengan menambahkan larutan basa, seperti NaOH. Untuk

menaikkan pH dari 6 menjadi 7 air ditetesidengan NaOH. Penetesan

dilakukan dengan pipet, setetes demi setetes hingga pH normal. Namun,

dengan asumsi, media air yang ditetesi NaOH ini sedang tidak berisi ikan.

Ketika menambahkan NaOH, ikan harus dikeluarkan terlebih dahulu karena

ikan akan mengalami iritasi kulit jika

Sumber

Supriyadi, Hambali dan Tim Lentera. 2004. Membuat Ikan Hias Tampil

Sehat & Prima. AgroMedia Pustaka. Hal. 58 – 61.

B. Bentuk Tugas Akhir

6

Deskripsi Alat

a) Nama Sistem :

PERISAI TA-PNJ (Pesawart Ringan Indonesia Pesawat Tanpa Awak)

b) Fungsi Sistem :

1) Sensor Modul GPS & IMU dapat mendeteksi keberadaan dan

keseimbangan Pesawat

2) Sensor Ultrasonic dapat mendetaksi keberadaan benda di sekitar dan

dapat menguur ketinggian

3) Modul penggerak motor dapat menerbangkan badan peaswat.

4) Sistem kendali remote dari jarak jauh dapat dilakukan pada pesawat

1. Prinsip kerja alat :

Perinsip kerja alat ini adalah mengintregasikan setiap input

parameter sensor-sensor dengan motor penggerak baling-baling, sehingga

pesawat tersebut dapat terbang / bergerak secara seimbang. Selain itu

pesawat tanpa awak ini dapat dikendalikaan dari jarak jauh menggunakan

remote control dengan komunikasi besbasis frekuensi.

Untuk sistem interface / tampilan, alat ini menggunakan modul

kamera yang terpasasng pada pesawat tanpa awak ini, selanjutnya hasil

gambar tersebut akan tampil pada monitor melalui komunikasi berbasis

frekuensi.

Dan untuk menjamin sistem keaaman, di buat suatu tombol

emergency pada remoted control, sehingga ketika terjadi ganguan pada

sistem aataupun pada lingkungan (cuaca) pesawat tersebut dapat langsng

mendarat dengan aman.

Diagram Blok Sistem

Diagram blok sistem alat terlihat pada gambar dibawah:

7

Gambar 1 Diagram Blok Sistem Kerja alat.

Penjelasan diagram blok :

1) Modul GPS/IMU untuk mengetahu titik koordinasi keeadaan

pesawat dan mendapat data posisi keseimbangan pesawat (x, y z)

2) Sensor Ultrasonic untuk mendeteksi keberadaan benda disekitar

pesawat, serta mengukur ketinggian pesawat terebut.

3) Modul kamera digunakan untuk megambil gambar pada saat

pesawat beroperasi / terbang.

4) Motor 1,2,3 & 4 digunakan sebagai pengerak baling-baling, agar

pesawat dapat terbang, maju, mundur, ke kanan dan ke kiri.

5) Controller diguakan sebagai pusat pengendali pesawat, berisikan

logika sistem kerja.

6) Remote digunakan sebagai media anatara user dan pesawat

tersebut, kmunikasinyang digunakan berbasis frekuensi.

A. JADWAL PELAKSANAAN

Tabel3.1Jadwal pelaksanaan Tugas Akhir

8

B.

PERKIRAAN BIAYA

1. Peralatan Penunjang

Tabel 3.2 Tabel Peralatan Penunjang

9

No. Kegiatan Bulan 1 Bulan 2 Bulan 3 Bulan 4 Bulan 5

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Pembuatan

Proposal

2 Studi

Literatur

3 Pembelian

Alat dan

Komponen

4 Pembuatan

Alat

5 Pengujian Alat

6 Penyusunan Laporan

7 Konsultasi

T

Pe

10

No Material Justifikasi Pemakaian Jumlah Harga Satuan (Rp)

Jumlah (Rp)

1 Solder Untuk menyolder komponen di papan pcb

2 unit 100.000 200.000

2 Penyedot Timah

Untuk melepaskan kaki komponen dari timah

2 unit 60.000 120.000

3 Stand solder Sebagai tempat meletakkan solder agar aman

2 unit 50.000 100.000

4 PCBElektrik Stand bor

Untuk melubangi pad tempat komponen diletakkan pada PCB

1 unit 600.000 600.000

5 Tang pelepas kabel

Untuk mengupas bagian kabel

2 unit 40.000 80.000

6 Cutter Untuk memutuskan jalur PCB yang tidak diinginkan

1 unit 10.000 10.0000

7 Stand Hand Bor

Sebagai Tempat Meletakan Hand Bor agar aman

1 unit 240.000 240.000

8 Obeng Set Untuk mengencangkan serta mengendurkan baut pada casing alat

1 unit 90.000 90.000

9 Multimeter Sanwa

Untuk pengecekan peralatan elektronika

1 unit 425.000 425.000

10 Modul Downloader

Untuk mendownload Program ke mikrokontroler

1 unit 200.000 200.000

11 Gergaji Besar Untuk memotong akrilik

1 unit 70.000 70.000

12 Kikir Untuk menghaluskan akrilik

1 unit 180.000 180.000

13 Mesin penekuk akrilik

Untuk penekuk akrilik 1 unit 180.000 180.000

Jumlah 2.495.000

No Material Keterangan Jumlah Harga Satuan (Rp)

Jumlah (Rp)

Modul Mikrokontroler AVR

Sebagai pengendali Utama pada sistim

1 unit 300.000 300.000

Sensor pH Untuk mendeteksi kadar pH air akuarium

1 unit 700.000 700.000

Sensor TemperaturDS18B20

Untuk mendeteksi suhu air akuarium

1 unit 100.000 100.000

Modul real-time clock

Sebagai penghitung waktu untuk mikrokontroler

1 unit 70.000 70.000

Modul LCD alfanumerik

Untuk menampilkan pH dan temperatur akuarium

1 unit 200.000 200.000

Motor Servo Untuk sistim mekanik pemberi pakan

1 unit 100.000 100.000

Modul Relay Sebagai pengatur on/off pompa air dan lampu akuarium

1 unit 100.000 100.000

Keypad Sebagai penginput data ke mikrokontroler.

1 unit 80.000 80.000

Komponen Pendukung

Berupa LED, Resistor, kapasitor,push-button, dlsb

1 set 30.000 30.000

Pompa akuarium

Untuk memompakan air untuk disaring

1 unit 120.000 120.000

Lampu akuarium

Sebagai penerangan dimalam hari

1 set 150.000 150.000

11

Modul Power Supply

Sebagai suplai daya untuk sistim

1 unit 65.000 65.000

Aki / accumulator

Sebagai sumber daya cadangan jika sumber listrik mati

1 unit 150.000 150.000

Wiring / Kabel

Untuk menghubungkan antar modul

15 m 75.000 75.000

Flux Untuk mempermudah proses penyolderan

1 unit 10.000 10.000

Timah Gulungan

Untuk menyatukan komponen dengan PCB

2 unit 20.000 40.000

Akuarium Sebagai tempat pemeliharaan ikan

1 unit 1.000.000 1.000.000

Casing

Akrilik

Sebagai tempat peletakan modul, sensor dan peralatan lain

1 set 600.000 600.000

Casing tempat

pakan

Sebagai tempat pakan ikan diletakkan

1 set 100.000 100.000

filter akuarium

Untuk menyaring kotoran di akuarium

1 set 100.000 100.000

Baut, Mur, spacer

Untuk menyangga dan menyatukan antar modul

1 set 40.000 40.000

Lem epoxy / lem akrilik

Untuk merekatkan bagian-bagian akrilik dan modul yang akan disatukan

1 unit 50.000 50.000

Jumlah 4.180.000

12

13