» » » » » » SLIDER KAMERA BERBASIS ARDUINO NANO

SLIDER KAMERA BERBASIS ARDUINO NANO

, , , , Edit

 SLIDER KAMERA BERBASIS ARDUINO NANO

M Irsyad Fauzi1, Riska Dwi Aulia2, Samuel BETA Kuntarjo3
Email: 1irsyadfauzi30@gmail.com, 2auliariska691@gmail.com, 3sambeta2@gmail.com
Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang 
Jl. Prof. Sudarto, Tembalang, Kec. Tembalang, Kota Semarang, 50275

Abstract - The camera is a tool that can be used by anyone for any needs according to the user's wishes, the camera can be transformed into a very important item to support human needs in various aspects related to the camera. One of the uses of the camera is to make videography with each purpose. Stable and smooth video is desirable for any videography made, taking advantage of the specifications of the nema 17 stepper motor which converts input pulses into discrete mechanical motion which is sufficient, giving rise to the idea of ​​​​making a camera slider equipped with a control lever to control the movement of the camera idea. so that it can be adjusted to the position and condition of the desired object.
Keyword – Arduino Nano, Motor Stepper NEMA-17, Driver Motor A4988, LM2596, Joystick.

Intisari - Kamera merupakan suatu sarana yang dapat dimanfaatkan oleh siapapun untuk kebutuhan apapun sesuai dengan keinginan pengguna, kamera bisa menjelma menjadi suatu barang yang sangat penting guna mendukung kebutuhan manusia dalam berbagai aspek yang berkaitan dengan kamera tersebut. Salah satu dari pemanfaatan kamera adalah untuk membuat videografi dengan tujuan masing masing. Video yang stabil dan halus sangat diharapkan untuk setiap videografi yang dibuat, memanfaatkan spesifikasi dari motor steper nema 17 yang mengubah pulsa-pulsa masukan menjadi gerakan mekanis diskrit yang cukup halus, memunculkan gagasan untuk membuat slider kamera yang dilengkapi dengan tuas pengendali untuk mengontrol gerakan dari penjepit kamera sehingga dapat disesuaikan dengan posisi dan kondisi objek yang dikehendaki.
Kata kunci – Arduino Nano, Motor Stepper NEMA-17, Penggerak Motor A4988, LM2596, Tuas Pengendali.


I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kamera merupakan suatu sarana yang dapat dimanfaatkan oleh siapapun untuk kebutuhan apapun sesuai dengan keinginan pengguna, hal ini menimbulkan anggapan bahwa kamera bisa menjelma menjadi suatu barang yang sangat penting guna mendukung kebutuhan manusia dalam berbagai aspek yang berkaitan dengan kamera tersebut. Salah satu dari pemanfaatan kamera adalah untuk membuat video yang berisi perihal promosi suatu barang yang akan dikenalkan lewat media elektronik, selain itu kamera juga banyak dimanfaatkan oleh orang-orang yang memiliki hobi menekuni pembuatan videografi dalam berbagai lingkup objek yang dapat diambil.

Dalam pembuatan video tentu diharapkan menghasilkan video yang baik dan layak untuk ditonton, baik dari segi isi maupun dari segi pengambilan video. Video yang stabil dan halus sangat diharapkan untuk setiap videografi. Penggunaan alat yang memiliki gerakan yang cukup halus dan bisa dikontrol akan sangat membantu dalam menyelesaikan persoalan ini. Dalam alat tersebut tentu membutuhkan sebuah motor sebagai penggerak dudukan kamera. Motor stepper adalah salah satu jenis motor DC yang dikendalikan dengan pulsa digital. Prinsip kerja motor stepper adalah mengubah pulsa-pulsa masukan menjadi gerakan mekanis diskrit yang cukup halus dan dapat diatur kecepatanya. Pengaplikasian motor stepper pada slider kamera ini adalah sebagai penggerak dudukan kamera untuk dapat bergerak secara translasi dan juga rotasi. stepper jenis NEMA-17 ini sudah cukup melengkapi kebutuhan torsi untuk menggerakkan kamera dan dudukan kamera. Selain itu motor stepper NEMA-17 juga memiliki resolusi step sebesar 1,8° yang dapat diperkecil lagi hingga 0,1125° menggunakan driver A4988, sehingga pergerakan dari slider dapat lebih halus.

Uraian diatas menghadirkan gagasan untuk membuat slider kamera menggunakan motor stepper NEMA-17 sebagai penggerak dan tuas pengendali sebagai kontrollernya, motor stepper digunakan untuk menggerakan penjepit kamera supaya dapat bergeser kekanan/kekiri dengan menggerakkan tuas pengendali searah sumbu x, kemudian stepper yang satunya lagi digunakan untuk memutar penjepit kamera searah maupun berlawanan arah jarum jam dengan menggerakkan tuas pengendali searah sumbu y disesuaikan untuk pengambilan objek yang diinginkan.

1.2. Tujuan

Tujuan dari perancangan alat ini yaitu:

  1. Merancang slider kamera berbasis Arduino nano agar dapat menstabilkan pengambilan video.
  2. Merancang sistem slider kamera secara otomatis yang dapat bergerak ke arah yang telah ditentukan dari tuas pengendali.
  3. Mengetahui cara kerja slider kamera pada saat tuas pengendali dijalankan.
1.3. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas, maka ada beberapa perumusan masalah yang harus diperhatikan, yaitu:

  1. Bagaimana merancang sistem slider kamera berbasis Arduino nano?
  2. Bagaimana cara kerja pada kamera pada saat tuas pengendali dijalankan.
  3. Bagaimana merancang sistem slider kamera secara otomatis yang dapat bergerak ke arah yang telah ditentukan dari tuas pengendali?
1.4. Batasan Masalah
Dalam pembuatan alat ini terdapat batasan masalah, yaitu:
  1. Penjepit kamera digunakan untuk kamera handphone.
  2. Jalur slider yang digunakan sepanjang, 0,4 meter.
  3. Sumbu gerak ke kanan atau ke kiri dan berputar searah jarum jam atau berlawanan jarum jam.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tuas Pengendali
Modul tuas pengendali adalah komponen yang berbentuk seperti tuas atau tongkat yang dapat digerakan ke berbagai arah untuk mendapatkan posisi yang diinginkan. Pada umumnya modul ini memiliki 2 axis yaitu axis X dan axis Y dan 1 push button. Pengaplikasian modul ini banyak dijumpai pada joystick game PlayStasiun, X-Box, pengendali servo motor, kursi motor, dan lain–lain. Modul ini yang banyak dipakai yaitu tipe bi-axial. Tipe joystick ini merupakan tipe yang sama dengan yang digunakan pada gagang kendali analog pada konsol Sony Playstation, X-box.

Gambar 2.1. Modul Tuas Pengendali
2.2. Arduino Nano
Arduino Nano adalah salah satu varian dari produk board mikrokontroller keluaran Arduino.Arduino Nano adalah board Arduino terkecil, menggunakan mikrokontroller Atmega 328 untuk Arduino Nano 3.x dan Atmega168 untuk Arduino Nano 2.x. Varian ini mempunyai rangkaian yang sama dengan jenis Arduino Duemilanove, tetapi dengan ukuran dan desain PCB yang berbeda. Arduino Nano tidak dilengkapi dengan soket catudaya, tetapi terdapat pin untuk catu daya luar atau dapat menggunakan catu daya dari miniUSB port.

                                                    Gambar 2.2. Arduino Nano

Arduino nano menggunnakan mikrokontroler Atmega 168 dilengkapi dengan flash memori sebesar 16 kbyte dan dapat digunakan untuk menyimpan kode program utama. Flash memori ini sudah terpakai 2 kbyte untuk program boatloader sedangkan Atmega328 dilengkapi dengan flash memori sebesar 32 kbyte dan 3 dikurangi sebesar 2 kbyte untuk boatloader. Arduino Nano mempunyai 14 pin digital yang dapat digunakan sebagai pin input atau output. Pin ini akan mengeluarkan tegangan 5V untuk mode HIGH (logika 1) dan 0V untuk mode LOW (logika 0) jika dikonfigurasikan sebagai pin output. Arduino Nano juga dilengkapi dengan 8 buah pin analog, yaitu pin A0, A1, A2, A3, A4, A5, A6 dan A7. Pin analog ini terhubung ke ADC (analog to digital converter) internal yang terdapat di dalam mikrokontroller.

2.3. Penggerak Motor A4988

Penggerak motor A4988 adalah driver microstepping untuk mengendalikan motor stepper bipolar yang mempunyai translator bawaan untuk pengoperasian yang lebih mudah. Driver motor ini dapat mengontrol kerja motor stepper hanya dengan 2 pin dari kontroler, pin pertama untuk mengontrol arah putaran, pin kedua untuk mengontrol step motor.

Gambar 2.3. Penggerak Motor A4988

2.4. Motor Stepper Nema 17

Motor stepper adalah salah satu jenis motor DC yang dikendalikan dengan pulsa-pulsa digital. Prinsip kerja motor stepper adalah mengubah pulsa-pulsa masukan menjadi gerakan mekanis diskrit. Oleh karena itu untuk menggerakkan motor stepper diperlukan pengendali motor stepper yang membangkitkan pulsa-pulsa periodik. Pengaplikasian motor stepper pada slider kamera ini adalah sebagai penggerak dudukan kamera untuk dapat bergerak secara translasi dan juga rotasi. 

Gambar 2.4. Motor Stepper Nema 17

2.5. Stepdown LM2596

Modul step down ini menggunakan IC LM2596. Dimana IC LM2596 adalah sirkuit terpadu/integrated circuit yang berfungsi sebagai step down DC converter dengan current rating 3A. Terdapat beberapa varian dari IC seri ini yang dapat dikelompokkan dalam dua kelompok yaitu versi adjustable yang tegangan keluarannya dapat diatur, dan versi fixed voltage output yang tegangan keluarannya sudah tetap / fixed. Pada modul diatas menggunakan seri IC adjustable yang tegangan keluarnya dapat diubah-ubah. Keunggulan modul step down LM2596 dibandingkan dengan step down tahanan resistor/potensiometer adalah besar tegangan output tidak berubah (stabil) walaupun tegangan input naik turun.

Gambar 2.5. Stepdown LM2596

2.6. Kapasitor

Kapasitor atau disebut juga dengan Kondensator adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansinya adalah Farad.

Kapasitor merupakan komponen elektronika yang terdiri dari 2 pelat konduktor yang pada umumnya adalah terbuat dari logam dan sebuah isolator diantara pelat tersebut sebagai pemisah. Isolator tersebut disebut juga dengan dielektrika.

Bahan dielektrik tersebut dapat mempengaruhi nilai dari kapasitansi kapasitor tersebut. Adapun bahan dielektrik yang paling sering dipakai adalah keramik, kertas, udara, metal film dan lain-lain. Kapasitor sering juga disebut sebagai kondensator. Kapasitor memiliki berbagai macam bentuk dan ukuran, tergantung dari kapasitas, tegangan kerja, dan lain sebagainya.

Gambar 2.6. Kapasitor 470 uF

III. PERANCANGAN ALAT

3.1. Alat

  1. Solder
  2. Tang potong
  3. Tang jepit
  4. Gergaji
  5. Bor
  6. Obeng
3.2. Bahan
  1. Kotak hitam 10cm x 7,5cm
  2. PSU 12V 2A
  3. Tuas pengendali
  4. Arduino nano
  5. Penggerak motor A4988
  6. Motor steper nema 17
  7. Stepdown LM2596
  8. Besi 2x40cm
  9. Katrol (pulley gt2 16 teeth, 20 teeth)
  10. Sabuk (belt gt2)
  11. Kapasitor 470 uF

3.3. Blok Diagram Hubungan Komponen Utama

Gambar 3. 1. Diagram blok komponen utama

Keterangan dari gambar:

  1. Tuas pengendali, berfungsi untuk mengatur arah kamera bergerak ke kanan atau kiri dan berputar searah jarum jam atau berlawanan jarum jam dengan sudut putar 360o
  2. Arduino nano, berfungsi untuk pemroses masukan dan luaran. 
  3. Penggerak motor A4988, berfungsi mengendalikan putaran dan mengatur kecepatan motor
  4. Motor steper nema 17, berfungsi untuk menggerakkan posisi kamera bergerak ke kanan atau ke kiri dan berputar searah jarum jam atau berlawanan jarum jam.

3.4. Gambar Rangakain


Gambar 3. 2. Skematik rangkaian

3.5 Diagram Alir

Gambar 3. 3. Diagram alir inisialisasi

3.6. Diagram Pengawatan

Gambar 3. 4. Diagram pengawatan

3.7. Pembuatan Alat

Tahap pembuatan alat membahas langkah-langkah dalam pembuatan slider kamera berbasis Arduino nano meliputi pembuatan mekanik dan rangkaian elektronik.

1.  Pembuatan Mekanik

Pembuatan alat diawali dengan membuat dudukan dari bahan akrilik untuk tempat pemasangan lintasan berupa 2 besi sepanjang 40 cm yang dipasang sejajar kanan kiri, pada linatasan inilah penjepit kamera (mounting) diletakkan, mounting digerakkan menggunakan sabuk (belt) khusus yang terhubung dengan pulley yang terpasang pada as motor stepper. Bagian elektronik terkonkesi dengan motor stepper menggunakan 2 gabungan kabel yang masing-masing memiliki 4 akses kabel.

Gambar 3.5. Alat Tampak depan

Gambar 3.6. Alat Tampak Samping kanan

Gambar 3.7. Alat Tampak Samping kiri

Gambar 3.8. Alat Tampak Atas

Gambar 3.9. Alat Tampak Belakang

2. Rangkaian Elektronik

Dalam tahap ini dilakukan pemasangan tiap komponen yang dibutuhkan. Pada saat perencanaan pengawatan dilakukan serapi mungkin agar tidak memakan banyak tempat dan meminimalkan penggunaan kabel. Kemudian meletakkannya pada box dengan ukuran 10cm x 7,5cm.

Gambar 3. 10. Pengawatan Elektronika

IV. CARA KERJA ALAT

Tuas pengendali sebagai masukan digunakan untuk mengubah nilai analog dengan menggesernya ke kanan atau ke kiri dan ke atas atau ke bawah. Nilai analog ini yang digunakan untuk menggerakan arah dua putaran motor stepper. Jika nilai analog lebih dari 700 maka motor akan berputar sesuai arah yang telah ditentukan, sedangkan untuk mendapatkan arah putaran sebaliknya menggunakan nilai analog dibawah 300. Motor stepper tidak akan berputar ketika joystick berada posisi ditengah dengan rentang nilai analog antara 490 hingga 510. Motor satu digunakan untuk menggeser ke kanan dan ke kiri, sedangkan motor dua digunakan untuk memberikan putaran pada bagian penjepit kamera.

V. PENGUJIAN ALAT

Pengujian alat diawali dengan memastikan terlebih dahulu bahwa semua sudah terpasang sebagaimana mestinya, mulai dari pengecekan rangkaian, kelengkapan komponen serta kesiapan program yang akan di upload pada Arduino nano. Setelah semuanya siap, perangkat elektronik dihubungkan dengan catu daya yang sesuai dengan spesifikasi dan kebutuhan alat. Apabila tegangan listrik sudah terhubung maka ditandai dengan menyalanya lampu indikator pada Arduino nano dan modul step down, kemudian setelah itu dilanjutkan dengan menggerakkan tuas pengendali, jika alat bergerak sesuai dengan gerakan tuas pengendali, itu berarti alat telah bekerja dengan baik. 

VI. KESIMPULAN

Setelah melakukan perancangan, pembuatan dan uji coba alat, maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut:

  1. Slider kamera yang dibuat dapat menghasilkan video yang cukup stabil dan halus.
  2. Tuas pengendali yang disertakan pada alat dapat digunakan dan bekerja sesuai dengan baik.
  3. Pada saat tuas pengendali digerakkan pada sumbu x maka penjepit kamera akan bergerak kekanan atau kekiri, sedangkan tuas pengendali untuk posisi sumbu y digunakan untuk memutar penjepit kamera berlawanan maupun searah dengan jarum jam

DAFTAR PUSTAKA

Basri, Irma Yulia dan Dedy Irfan. 2018. Komponen Elektronika. Padang: Sukabina Press

Pangestu, Okky Pratama. 2018. Rancang Bangun Pengendalian Slider Otomatis Pada Kamera Digital Menggunakan Metode Fuzzy Logic Sugeno Berbasis Mikrokontroler. Jurusan Sistem Komputer. Universitas Andalas



LAMPIRAN

  1. Jurnal KLIK DISINI
  2. PPT KLIK DISINI
  3. Simulasi Alat KLIK DISINI
  4. Program KLIK DISINI
  5. Diagram Pengawatan KLIK DISINI
  6. Diagram Blok KLIK DISINI
  7. Diagram Alir KLIK DISINI
  8. Gambar Rangkaian KLIK DISINI

BIODATA PENULIS

1. M Irsyad Fauzi


Nama penulis M Irsyad Fauzi. Penulis dilahirkan di Kendal, 8 Mei 1999. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDN  2 Kaliputih, SMPN 1 Boja, dan SMAN 1 Boja. Pada tahun 2019, Penulis diterima di Kampus Politeknik Negeri Semarang dengan program studi Teknik Elektronika, Jurusan teknik elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.19.3.15. Apabila ada kritik dan saran yang membangun mengenai penelitian ini, bisa menghubungi irsyadfauzi30@gmail.com

2. Riska Dwi Aulia

Nama penulis Riska Dwi Aulia. Penulis dilahirkan di Kudus, 25 Januari 2001. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDIT Az-Zahra Demak, SMP Negeri 1 Demak dan SMA Negeri 1 Demak. Pada tahun 2019 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma(D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma(D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.19.3.23. Apabila ada kritik dan saran yang membangun mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui email auliariska691@gmail.com.


Subscribe to receive free email updates:

0 Response to "SLIDER KAMERA BERBASIS ARDUINO NANO"

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)