https://dx.doi.org/10.20961/mekanika.v19i2.43671

## Perancangan Kapal Tanpa Awak Penebar Pakan Ikan di Wilayah Pesisir Pantai Berbasis Microcontroller Arduino
Aknaf Sam Dabit 1 , Abdillah Ebriel Lianto 1 , Satrya Ady Branta 1 , Haris Nubli 2 ,
Fajar Budi Laksono 3 , Aditya Rio Prabowo 1 , Nurul Muhayat 1
1 Program Studi Teknik Mesin, Universitas Sebelas Maret, Surakarta, Indonesia
2 Interdisciplinary Program of Marine Convergence Design, Pukyong National University, Busan, Korea Selatan 3 Divisi Riset dan Teknik, DTECH-Engineering, Salatiga, Indonesia e-mail address : aditya@ft.uns.ac.id
Keywords:

## Abstrak: (atau Abstract)
Unmanned  Surface  Vehicle  (USV) banyak  digunakan  di  daerah  maritim.  Di Indonesia  ada  banyak  petani  tambak  ikan  yang  masih  melakukan  proses pemberian  pakan  ikan  secara  manual  menggunakan  tenaga  manusia.  Untuk pembudidaya  ikan  yang  memiliki  kolam  10  m  × 4  m  atau  lebih,  hanya  bisa menabur pakan ikan di pinggir kolam, sehingga pakan ikan tidak bisa merata hingga  ke  tengah  kolam.  Kapal  tanpa  awak  penebar  pakan  ikan  berbasis microcontroller Arduino ini dibuat sebagai  solusi untuk masalah petani ikan yang memiliki ukuran kolam besar dalam distribusi pakan ikan lebih merata. Dengan  menggunakan  kapal  tanpa  awak  penebar  pakan  ikan  berbasis microcontroller Arduino pemberian pakan ikan akan lebih mudah, efisien, dan merata. Tiga sensor ultrasonic yang terpasang dibagian depan kapal terhubung dengan  Arduino  Due,  yang  dilanjutkan  dengan  melakukan  paralel  dengan Arduino Uno yang mengatur pergerakan servo MG-995 untuk menggerakkan daun  kemudi  kapal.  Kapal  dirancang  mampu  membawa  beban  pakan  ikan sebesar  5  kg  dan  mampu  dioperasikan  secara  manual  maupun  otomatis. Pengoperasian otomasi kapal dibantu dengan Arduino Uno dan Arduino Due sebagai  pusat  pengaturan,  dan tiga sensor ultrasonic memberi  sinyal dengan menangkap  pengahalang  didepan  kapal,  sehingga  kapal  mampu  berbelok sebelum terjadi tabrakan.

## 1 PENDAHULUAN
Unmanned  Surface  Vehicle (USV)  dapat digunakan  untuk  berbagai  jenis  tugas  dalam bidang  aplikasi  yang  berbeda  seperti  intelijen pengawasan  pantai,  keamanan  pelabuhan  dan perbatasan,  otonom  pencarian,  sinyal  transmisi antara  udara  dan  kendaraan  bawah  air,  dan perlindungan  kapal  selam.  Tujuan  dibuatnya USV adalah untuk pengawasan laut maritime dan keselamatan  area  laut.  Dalam  beberapa  tahun terakhir  sistem  kapal  patroli  sudah  dibuat mengunakan konsep maritime supervision, yaitu konsep  cerdas  penggunaan  kapal  patroli  laut tanpa  awak  [1]. Unmanned  Surface  Vehicle (USV) atau Autonomous Surface Vehicle (ASV) adalah kendaraan tak berawak yang beroperasi di permukaan  air.  USV  telah  digunakan  untuk berbagai  operasi  militer  sejak  Perang  Dunia Kedua [2].
Penelitian  lapangan  dilakukan  di  Desa Doplang, Klaten, Jawa Tengah. Hasil penelitian adalah  masalah  yang  dihadapi  oleh  petani tambak  ikan  yang  memiliki  tambak  dengan ukuran ≥ 10 m × 4 m mengalami kesulitan pada saat  melakukan  proses  pemberian  pakan  ikan hingga  ketengah  kolam.  Dengan  adanya permasalahan  ini  dibuatlah  alat  berupa  kapal tanpa  awak  penebar  pakan  ikan  dengan control otomatis dari microcontroller Arduino.
Penelitian kapal cepat penebar pakan ikan sebelumnya telah dilakukan oleh tim dosen dari Universitas  Negeri  Malang  (UM),  namun  pada penelitian  ini  kapal  cepat  tanpa  awak  masih dikendalikan  dengan  menggunakan remote control. Dengan  mengacu  pada  penelitian sebelumnya,  pada  penelitian  ini  dilakukan dengan menerapkan autonomous system dengan bantuan  tiga  sensor ultrasonic dan  tiga microcontroller yaitu dua buah Arduino Uno dan satu buah Arduino Due guna menunjang sistem

## Unmanned Surface Vehicle
(USV), Ardunino Uno, Arduino Due, sensor ultrasonic
Volume 19 Nomor 2, Maret 2020
otomatis  pada  kapal.  Daun  kemudi  kapal  yang digerakkan  oleh motor  servo MG-995  akan secara otomatis berbelok ketika sensor ultrasonic menangkap  sinyal  penghalang  didepannya dengan  jarak  ±  1  m,  dengan  begitu  kapal  tidak mungkin menabrak penghalang didepannya.
Pada  penelitian  ini  kami  menggunakan jenis lambung katamaran. Lambung ini memiliki deck yang  luas  dengan  tingkat  stabilitas  yang baik. Katamaran adalah tipe kapal yang memiliki dua buah lambung ( twinhulls ) yang dihubungkan oleh suatu konstruksi ( bridge ) sehingga menjadi sebuah  kesatuan  sebagai  satu  kapal.  Struktur bridging adalah  salah  satu  kelebihan  kapal katamaran,  karena  mampu  menambah  tinggi bagian  lambung  timbul  kapal  ( freeboard ), sehingga  kemungkinan  terjadinya deck  wetness lebih  kecil  [3].  Perahu  dengan  lambung katamaran  berkembang  pesat  sebagai  moda transportasi  tidak  hanya  karena  area deck yang luas  tetapi  juga  karena  kenyamanan  dan keamanan stabilitasnya [4]
Konsep  pengganda  gaya  dapat  dicapai dengan  menggunakan  beberapa  USV  secara bersamaan.  Misalnya,  USV  dapat  dilengkapi dengan  sistem  sonar  untuk  mencari  dan mencegah kemungkinan ancaman bawah laut di wilayah  strategis.  Penggandaan  gaya  ini  juga sangat  berguna  untuk  penelitian  kelautan  skala besar;  misalnya,  penggunaannya  untuk survey lingkungan [5]
Dimensi lambung kapal memiliki panjang =  1000  mm,  lebar  = 400  mm,  dan  tinggi  =  200 mm. Untuk mendapatkan ukuran lambung kapal menggunakan acuan ukuran kapal patroli dengan tipe  19M Catamaran  Fisheries  Patrol  Vessel (1C16108), dengan perbandingan 1:20,
sedangkan  tinggi  kapal  secara  keseluruhan adalah tinggi lambung dan tangki pakan dengan desain mampu menampung 5 kg pakan ikan.
Sensor ultrasonic yang digunakan menggunakan  tipe  HC-SR04.  Sensor ultrasonic adalah  sensor  yang  berfungsi  untuk  merubah besaran  fisis  (suara)  menjadi  besaran  listrik maupun  sebaliknya  yang  dikonversi  menjadi jarak.  Konsep  dasar  dari  sensor  ini  yaitu memanfaatkan  prinsip  pemantulan  gelombang suara yang dapat diaplikasikan untuk
menghitung  jarak  benda  dengan  frekuensi  yang ditentukan  sesuai  dengan  sumber oscilator . Disebut  sebagai  sensor ultrasonic dikarenakan sensor ini mengaplikasikan gelombang ultrasonic sebagai  trandusernya  yang  memiliki frekuensi tinggi yaitu pada kisaran 20 kHz.
Reflektivitas  gelombang ultrasonic pada permukaan  benda  padat  hampir  sama  dengan reflektivitas  suara ultrasonic dengan  permukan benda  cair.  Meskipun  begitu  pada  gelombang bunyi ultrasonic akan mudah diserap oleh bahan – bahan tertentu seperti bahan dari busa maupun tekstil [6].

## 2 METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1 Jenis Penelitian
Penelitian  ini  adalah  jenis  penelitian survey . Data yang diperoleh didapat dari survey lapangan di Desa Doplang, Klaten, Jawa Tengah. Permasalahan  hasil survey dibuat  solusi  berupa kapal  tanpa  awak  penebar  pakan  ikan  berbasis microcontroller Arduino. Dengan dibuatnya alat ini  diharapkan  mampu  membantu  para  petani tambak ikan dalam pemberian pakan ikan secara otomatis dan merata.
2.2 Perancangan Awal
Pada  tahap  perancangan  awal  dilakukan penentuan motor penggerak, perhitungan displacement lambung  kapal,  dan  kapasitas tangki  pakan.  Jenis  motor  yang  dipilih  adalah brushless  motor, dengan  alasan  adalah  daya tahan motor yang lebih lama dan  putaran motor yang lebih stabil.
Tabel 1. Spesifikasi Motor Brushless Parameter Keterangan Nama TOP  EDGE  540  –  3660 Inrunner  Brushless  Motor KV 2730 Dimensi 53 mm x145 mm Weight 401 g Kv 2730 rpm/V Tegangan 7.4 v ~14.8 v (2s~4s) Daya maksimum 2600 watt Working Current 95 A Diameter shaft 4,75 mm
Untuk mendapat berat total pada lambung kapal  digunakan  persamaan  volume  dan  berat displacement lambung kapal. Persamaan volume displacement lambung  kapal  adalah  sebagai berikut:
∇ = LWL × B × T × Cb (1)
Keterangan :
∆ = Berat Displacement (kg)
LWL = Length Water Line (m) B = Beam (m) T = Draft (m) Cb = Coefisien Block
Persamaan  berat displacement lambung kapal adalah sebagai berikut :
∆ = LWL × B × T × Cb × ρ (2)
Keterangan : ∆ = Berat Displacement (kg) LWL = Length Water Line (m) B = Beam (m) T = Draft (m) Cb = Coefisien Block
ρ
= Massa Jenis Air ( kg/ 𝑚 3 )
Persamaan luas permukaan lambung kapal adalah sebagai berikut :
S = (Cb × B) × (1.2 × T) (3) Keterangan : S
= Luas Permukaan ( 𝑚 2 )
Cb = Coefisien Block B = Beam (m) T
= Draft (m)
Persamaan  tahanan  total  kapal  adalah sebagai berikut :
RT = CT × 0,5 × 𝜌 𝑎𝑖𝑟 𝑡𝑎𝑤𝑎𝑟 × 𝑉𝑠  × 𝑆 (4)
Keterangan :
RT = Tahanan Total ( N )
CT = Coefisien Total Vs = Kecepatan Kapal (m/s)
S = Luas Permukaan ( 𝑚 2 )
Hasil perhitungan digunakan sebagai tolak ukur  untuk  mengetahui  berat  lambung  kapal yang  akan  dibuat,  dengan  acuan  ini  maka  akan bisa  mengetahui  pokok  berat  keseluruhan  kapal yang akan digunakan untuk mendapat nilai daya yang  dibutuhkan  kapal  untuk  bergerak.  Hasil perhitungan  berat displacement lambung  kapal diperoleh  nilai  sebesar  3,2  kg.  Hasil  data lambung kapal  akan  diperlihatkan pada Tabel  2 dibawah ini.
Tabel 2. Data Lambung Kapal Nama Perhitungan Simbol Nilai Length Over All LOA 1 m Beam B 0,1 × 2 m Dept D 0,2 m Draft T 0,08 m Coefisien Block Cb 0,2 Volume Displacement ∇ 0,0032 𝑚 3 Berat Displacement ∆ 3,2 kg Luas Permukaan S 0,136 𝑚 2 Tahanan Total RT 1,37 N
Hasil  perhitungan  dibuat  acuan  untuk mendapatkan nilai daya minimal yang diperlukan  oleh  kapal  untuk  mampu  bergerak. Perhitungan  daya kapal dijelaskan pada persamaan dibawah ini :
P = Ʃ massa × Sf × 𝑣 𝑘𝑎𝑝𝑎𝑙 (5)
Keterangan : P = Daya (HP) Ʃ massa = Jumlah Beban (kg) Sf = Safety Factor
𝑣 𝑘𝑎𝑝𝑎𝑙 = Kecepatan Kapal (m/s)
Hasil  perhitungan  daya  yang  dibutuhkan kapal  untuk  bergerak  adalah  sebesar  0.53  HP, nilai  ini  sangat  kecil  dikarenakan  kapal  tidak membutuhkan  putaran  yang  kencang,  sehingga dengan  pemilihan brushless  motor tipe TOP EDGE  540  –  3660  sudah  sangat  mencukupi kebutuhan penggerak kapal.
Pada  tahap  selanjutnya  adalah  perencanaan kapasitas tangki pakan ikan. Berdasarkan hasil survey
yang  dilakukan,  didapat  data  kebutuhan  pakan  ikan harian  sebesar  5  kg.  Dari  data  tersebut  dirancang sebuah tangki pakan berbentuk balok dengan ukuran 500  mm  ×  200  mm  ×  200  mm,  sehingga  diperoleh ukuran  kapasitas  tangki  pakan  sebesar  8,57  kg. Ukuran tangki ini sengaja dilebihkan setinggi 82 mm untuk pembatas pakan ikan supaya tidak jatuh keluar saat kapal sedang ber- maneuver.

## 2.3 Pembuatan Desain
Tahap  ini  adalah  tahap  realisasi  bentuk kapal  yang  dibuat  dalam  bentuk  gambar  3D. Pembuatan  desain  kapal  dilakukan  dengan bantuan software Solidwork  Premium  2017. Semua  ukuran  kapal  mengacu  pada  hasil perhitungan  yang  telah  dilakukan  pada  tahap sebelumnya.  Pada  tahap  ini  juga  akan diperlihatkan komponen apa saja yang mendukung  terwujudnya  kapal  tanpa  awak penebar  pakan  ikan  berbasis microcontroller Arduino  ini.  Setiap  komponen  didesain  terlebih dahulu  sebelum  nantinya  direalisakan.  Hasil desain  kapal  akan  diperlihatkan pada  Gambar  3 dibawah ini.
Gambar 3. Desain Kapal Tanpa Awak Penebar Pakan Ikan Berbasis Microcontroller Arduino
Komponen  pendukung  kapal  antara  lain adalah sebagai berikut :
1. Tangki Pakan Ikan
2. Dudukan Pipa Pakan
3. Dudukan Tangki Pakan
4. Pipa Pakan
5. Lambung Kapal
6. Mur Baut M4
7. Dudukan Servo
8. Sensor Ultrasonic HCSR04
9. Tempat Sensor Ultrasonic 10. Servo MG995
11. Tuas Servo
12. Tuas Penggerak Papan Geser
13. Ball Bearing ISO195 OD 13mm 14. Papan Geser Tangki Pakan
15. Slider Single
16. Tutup Tangki Pakan
17. Engsel

## 2.4 Perancangan Sistem
Pada  tahap  ini  akan  dijelaskan  mengenai apa  saja  perangkat  keras  yang diperlukan  untuk menjalankan sistem otomatis kapal, metode cara pengolahan coding untuk  menjalankan  kapal supaya  dapat  bekerja  sesuai  dengan  apa  yang diinginkan. Beberapa kebutuhan perangkat keras kapal adalah sebagai berikut :
1. Ardunio Uno 2 Buah 2. Arduino Due
3. Relay 4 Channel 4. Baterai Li-Po 3S 5. Sensor Ultrasonic HC-SR04 3 Buah 6. Baterai Rechargeable 4 Buah 7. Remote Control 8. Receiver 9. Motor Servo MG-995 2 Buah
10. Electronic Speed Control (ESC) 11. Brushless Motor TOP EDGE 540 12. Breadboard 2 Buah
Proses  perancangan  sistem  elektronika kapal  yang  terintegrasi  dengan  komponen penggerak kapal sebagai komponen utama pada kapal akan dijabarkan pada Gambar 4 berbentuk diagram blok dibawah ini :
Gambar 4. Diagram Blok Sistem Otomatis Kapal
Selain perancangan sistem otomatis kapal, ada  juga  perancangan  sistem  elektronika  untuk mengatur  buka  tutup  tangki  pakan  ikan  secara otomatis.  Sistem  buka  tutup  tangki  pakan  ikan akan  diperlihatkan  pada  Gambar  5  berbentuk diagram blok dibawah ini :

## Gambar 5. Diagram Blok Sistem Otomatis Buka Tutup Pakan Ikan

## 2.5 Implementasi Program Otomatis
Pada  tahap  ini  akan  dijelaskan  mengenai apa  tahapan-tahapan  untuk  merancang  sebuah program  untuk  menjalankan  perintah  otomatis kapal di dalam microcontroller Arduino Uno dan Arduino  Due.  Sebelum  melakukan  tahap pembuatan  program  atau  biasa  disebut  proses coding, maka  perlu  diketahui  terlebih  dahulu bagaimana alat ini nantinya bekerja. Perencanaan gerakan  kapal  tanpa  awak  penebar  pakan  ikan berbasis microcontroller Arduino  melakukan pemberian  pakan  ikan  setiap  10  detik  sekali. Dalam  gerakannaya  kapal  akan  bergerak  secara bebas, namun ketika sensor ultrasonic membaca adanya penghalang didepannya dengan jarak ± 1 m,  maka  sensor ultrasonic akan  mengirimkan data  kepada  Arduino  Due  untuk  diproses  dan memerintahkan motor servo untuk membelokkan rudder kekiri  atau  kekanan  tergantung  sensor ultrasonic mana yang mendapat sinyal tersebut, diperintahkan  untuk  berbelok  sebesar  45°. Pembuatan  program  Arduino  Uno  dan  Arduino
Due  menggunakan  bahasa  pemrograman  jenis C++ yang disederhanakan, biasa disebut bahasa sketch. Diagram  alir  fungsi  kerja  bahasa pemrograman  pada  Arduino  secara  umum  akan ditampilkan pada Gambar 6 dibawah ini :

## Gambar 6. Diagram Alir Fungsi Kerja Pemrograman Arduino
Diagram alir diatas menjelaskan serangkaian  sistem  pembacaan  atau  pengolahan bahasa  pemrograman  didalam  Arduino Board. Setiap  perangkat  yang  tersambung  kepada arduino  harus  mempunyai  tanda  pengenal  atau biasa disebut dengan library. Fungsi dari library ini sendiri adalah akses utama program perintah yang  akan  ketikan  didalam  Arduino  mampu tersampaikan secara pasti kepada perangkat yang telah dikenali library- nya. Tanpa adanya sebuah library pada  perangkat  yang  ingin  dituju program,  maka  hasil  program  tidak  bisa  di upload .  Telah  tersedia  banyak  jenis library perangkat keras pada Arduino itu sendiri, seperti contoh  meliputi  sensor, motor  servo , relay dan lain-lain. Setelah pengenalan perangkat, selanjutnya adalah proses void setup. Void setup sendiri  berisi  perintah  yang  dilakukan  hanya sekali  dalam  rangkaian  kerja  sistem  didalam pengoperasian  perangkat  keras  oleh  Arduino. Void  setup biasanya  berisi  tentang nilai  besaran nilai  PWM  dan  juga input  pin perangkat elektronik  pada  Arduino board dengan  nilai tunggal . Setelah program selesai pada void setup, program  memasuki  proses  terakhir  yaitu void loop. Perintah di dalam script program Arduino
Brushless Motor Electronic Speed Control Batteray Li-Po 3S Arduino Due Arduino Uno Sensor Ultrasonic HC-SR04 Sistem Propulsi Kapal Receiver Relay 4 Channel Motor Servo Rudder Rechargeable Batteray Arduino Uno Motor Servo Buka Tutup Tangki Pakan Tangki Pakan Mulai Pengenalan Perangkat / Library Selesai Void Setup Void Loop
yang telah dibuat nantinya akan diproses secara berulang secara trus-menerus didalam void loop ini. Pada void loop ini program berulang berjalan.
Pemrograman  didalam  Arduino  Uno  dan Due  meliputi  tiga  program  pokok  yang digunakan  untuk  mengatur  arah  gerak  dan perintah pemberian pakan pada kapal tanpa awak penebar  pakan  ikan  berbasis microcontroller Arduino  ini.  Program  tersebut  adalah    sebagai berikut :
1. Pemrograman Buka Tutup Tangki Pakan
2. Pemrograman Relay
3. Pemrograman  Sensor Ultrasonic dan Motor
Pada pemrograman buka tutup pakan ikan perangkat  pendukung  yang  digunakan  adalah satu buah Arduino Uno dan motor servo MG-995 dengan  kekuatan  beban  sebesar  12  kg. Pengolahan  program  Arduino  Uno  mengacu pada  lama  bukaan  tangki  pakan  ikan  untuk mengeluarkan  pakan  ikan  yang  melewati  enam pipa  jalur  keluaran pakan  ikan  dengan  diameter 20  mm.  Pengaturan  waktu  lama  bukaan  tangki pakan  ikan  adalah  1  detik.  Setetelah  1  detik, tangki pakan ikan kembali menutup. Nilai delay yang  digunakan  adalah  1000 microsecond , dimana nilai ini menunjukan lama waktu selama 1  detik.  Posisi  awal motor  servo berada  pada posisi  90°.  Dengan  jarak  lama  waktu  antara bukaan  satu  dengan  bukaan  yang  lain  adalah selama  10  detik.  Setelah  10  detik, motor  servo bergerak CCW sebesar 145°, kemudian kembali pada  posisi  90°  ketika  bukaan  sudah  mencapai waktu  1  detik.  Perintah  ini  akan  bekerja  secara terus  menerus,  hingga  pakan  ikan  yang  berada didalam  tangki  pakan  telah  habis.  Sehingga ketika  pakan  dirasa  sudah  tidak  keluar,  maka kapal  sudah  selesai  menyelesaikan  tugasnya. Library yang digunakan untuk akses pengenalan motor servo MG-995 pada Arduino Uno adalah <Servo.h>  dengan  inisial  motorServo.  Perintah void setup adalah (motorServo.attach (7); // servo pada  pin  digital  7).  Skema  bentuk  buka  tutup tangki  pakan  ikan  akan  diperlihatkan  pada Gambar 7 dibawah ini.
Gambar 7. Skema Buka Tutup Tangki Pakan Ikan
Komponen  pendukung  kapal  antara  lain adalah sebagai berikut :
1. Motor Servo MG-995
2. Tuas Servo
3. Tuas Papan Geser
4. Ball Bearing OD 13 mm
5. Papan Geser Pakan Ikan
6. Slider Single 45 mm
Bentuk  penampang  tangki  pakan  ikan  akan diperlihatkan pada Gambar 8 dibawah ini.

## Gambar 8. Penampang Tangki Pakan Ikan
Selanjutnya  adalah  pemrograman relay dan  motor.  Fungsi  kerja relay adalah  sebagai saklar  otomatis  untuk  menghidupkan  dan mematikan program otomatis kapal. Relay yang digunakan  adalah relay 4 channel , relay ini tersambung  oleh receiver  remote  control dan Arduino Uno pada kapal. Sinyal yang diberikan oleh potensio meter dari remote control melewati receiver berbentuk  pulsa  yang  mana  disebut Pulse Width Modulation (PWM). Pulsa ini akan memberi sinyal untuk proses berpindahnya high channel dan low channel pada relay , nilai inilah yang  menjadi  acuan  untuk  ON/OFF  sistem otomatis  pada  kapal. Library yang  digunakan pada relay yang tersambung pada receiver adalah <ch1> digunakan untuk nilai pulsa pada receiver.
1 2 3 5 4 6
Program input  pin pada relay didalam  Arduino Uno dibagi menjadi dua untuk nilai PWM yang masuk  yaitu  pada  ch1<1400  maka relay dalam keadaan  OFF,  dan  nilai  PWM  pada  ch1>1400 maka relay dalam keadaan ON. Nilai PWM pada relay akan dijelaskan pada Tabel 3  dan Tabel 4 dibawah ini.
Tabel 3. Nilai PWM ch1<1400 Relay (OFF) Nilai Input Pin digitalWrite (High) 3 digitalWrite (Low) 4 digitalWrite (Low) 7 digitalWrite (High) 5 Tabel 4. Nilai PWM ch1>1400 Relay (ON) Nilai Input Pin digitalWrite (Low) 3 digitalWrite (High) 4 digitalWrite (High) 7 digitalWrite (Low) 5
Perintah void setup yang digunakan untuk menjalankan  program  ON/OFF relay akan dijelaskan pada Tabel 5 dibawah ini.
Tabel 5. Void Setup Relay Initial Input Pin dan Nilai pinMode 3 pinMode 4 pinMode 7 pinMode 5 Serial.begin 9600
Program selanjutnya adalah pemrograman sensor ultrasonic. Sensor ultrasonic yang digunakan berjumlah tiga buah, dengan tipe HC- SR04. Setiap sensor ultrasonic terhubung secara langsung dengan Arduino Due sebagai pengolah program yang diberikan berupa sinyal suara yang ditangkap  oleh  sensor.  Sensor ultrasonic melemparakan  sinyal  suara  untuk  mendeteksi halangan yang berada didepannya. Posisi terbaik untuk memancarkan sinyal dan menerima sinyal kembali  adalah  sejajar  dengan  penghalang. Sinyal ini nantinya akan diolah oleh Arduino Due berbentuk  satuan  jarak  (mm)  untuk  diteruskan menjadi  gerakan motor  servo yang  digunakan untuk menggerakkan rudder kapal. Library yang digunakan  pada  pemrograman  ini  ada  dua yaitu <Ultrasonic.h>  untuk  tanda  pengenal  sensor ultrasonic, dan library <Servo.h>  untuk  tanda pengenal motor  servo MG-995  dan  juga
brushless  motor . Library <Servo.h>  dibagi menjadi dua lagi yaitu (motorServo;) untuk tanda pengenal motor servo MG-995 dan (motorServo 2;)  untuk  tanda pengenal brushless  motor. Void setup untuk pin input motor servo MG-995 dan brushless  motor akan  ditunjukan  pada  Tabel  6 dibawah ini.
Tabel 6. Void Setup Library <motorServo> Initial Input Pin dan Nilai motorServo.attach 2 motorServo.attach 2 3 SerialUSB.begin 9600

## 3 HASIL PENGUJIAN
Pengujian  dilakukan  untuk  membuktikan apakah  program  dan  perhitungan  yang  telah dibuat  sebelumnya  mampu  bekerja  sesuai  yang diinginkan  dan  tepat  secara  teori.  Pengujian program  dan  perhitungan  akan  meliputi  uji buoyancy lambung  kapal,  uji  sensor ultrasonic HC-SR04, dan uji kemampuan pemberian pakan ikan

## 3.1 Hasil Uji Bouyancy Lambung Kapal
Pengujian bouyancy adalah  pengujian lambung kapal dengan tujuan untuk mengetahui daya  apung  lambung  kapal  dengan  cara memasukan  lambung  kapal  di  air  kemudian melakukan pengamatan terhadap lambung kapal, apakah lambung kapal seimbang atau tidak. Hasil uji bouyancy lambung ditampilkan pada Tabel 7 diabawah ini.
Tabel 7. Hasil Uji Bouyancy Lambung Kapal
Gambar 9. Uji Bouyancy Lambung Kapal Jenis Pengujian Hasil Pengujian Uji Bouyancy Lambung Kapal 1. Bouyancy / daya apung lambung seimbang. Terlihat
garis air lurus antara lambung kiri dan kanan.
2. Ketinggian garis air adalah 30 mm.
Gambar 10. Uji Bouyancy Kapal Keseluruhan Jenis Pengujian Hasil Pengujian Uji Bouyancy Kapal Keseluruhan 1. Bouyancy / daya apung lambung seimbang. Terlihat garis air lurus antara lambung kiri dan kanan. 2.  Ketinggian  garis  air adalah 60 mm. Gambar 11. Uji Bouyancy Keseluruhan Kapal Dengan Beban 5 kg Jenis Pengujian Hasil Pengujian Uji Bouyancy Keseluruhan Kapal Dengan Beban 5 kg 1 . Bouyancy / daya apung lambung seimbang. Terlihat garis air lurus dengan garis batas air pada kapal ( Length Water Line ) 2. Ketinggian garis air adalah 80 mm.
3. Batas daya angkut kapal terhadap pakan ikan adalah 5 kg,
terlihat dari Gambar 4.4 bahwa garis air telah menyentuh batas
maksimal garis air pada kapal.

## 3.2 Hasil Uji Sensor Ultrasonic
Pengujian program sensor ultrasonic HC- SR04  dilakukan  dengan  melakukan serial monitor terlebih dahulu pada Arduino IDE, dan dipastikan dapat berjalan dengan baik. Pengujian ini  dilakukan  untuk  mengetahui  apakah  sensor ultrasonic dapat membaca jarak yang diteruskan dengan gerakan servo rudder. Hasil uji program sensor ultrasonic HC-SR04  ditampilkan  pada Tabel 8 dibawah ini.
Tabel 8. Hasil Uji Sensor Ultrasonic Tahap Pengujian Hasil Pengujian Tahap 1 Jarak 100 cm 1. Respon sensor ultrasonic HC-SR04 dengan benda penghalang adalah setelah benda bergerak pada jarak 55 cm. 2. Keakuratan pembacaan sensor pada jarak 100 cm berkurang sejauh 45 cm. Tahap 2 Jarak 55 cm 1. Respon sensor ultrasonic HC-SR04 dengan benda penghalang adalah setelah benda bergerak pada jarak 49,7 cm. 2. Keakuratan pembacaan sensor pada jarak 55 cm berkurang sejauh 5.3 cm. Tahap 3 Jarak 49,7 cm 1. Respon sensor ultrasonic HC-SR04 dengan benda penghalang adalah setelah benda bergerak pada jarak 49,7 cm.
2. Keakuratan pembacaan sensor pada jarak 49,7 cm tepat.

## 3.2 Hasil Uji Kemampuan Pemberian Pakan Ikan
Uji kemampuan pemberian pakan ikan ini dilakukan  dengan  tujuan  untuk  mengetahui keluaran  pakan  ikan  dari  tangki  pakan  pada setiap  detiknya.  Metode  yang  dilakukan  adalah dengan  melakukan  pencataan  waktu  selama  1
Volume 19 Nomor 2, Maret 2020
detik  ketika  papan  geser  pakan  ikan  dibuka. Pakan  yang  keluar  ditampung  kemudian dilakukan  penimbangan  pakan  ikan  yang  telah keluar  selama  1  detik.  Pengukuran  dilakukan selama  tiga  kali  bukaan  pakan  ikan.  Metode pengujian  kemampuan  pemberian  pakan  ikan ditampilkan pada Tabel 9 dibawah ini.

## Tabel 9. Hasil Uji Kemampuan Pemberian Pakan
Ikan Tahap Pengujian Hasil Pengujian Tahap 1 1. Keluaran pakan ikan sebanyak 0.36 kg 2. Lama waktu bukaan tangki pakan ikan adalah 1 detik Tahap 2 1. Keluaran pakan ikan sebanyak 0.29 kg 2. Lama waktu bukaan tangki pakan ikan adalah 1 detik Tahap 3 1. Keluaran pakan ikan sebanyak 0.21 kg 2. Lama waktu bukaan tangki pakan ikan adalah 1 detik

## KESIMPULAN
Dari  hasil  pengujian  hasil  program  kapal tanpa  awak  penebar  pakan  ikan  berbasis microcontroller Arduino,  maka  dapat  diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Kapal  tanpa  awak  penebar  pakan  ikan berbasis microcontroller Arduino memanfaatkan  tiga  sensor ultrasonic yang  terpasang  didepan  kapal  untuk mengatur gerakan daun kemudi (rudder) ketika  akan  terjadi  tabrakan  dengan pembatas kolam dengan jarak ± 1 m.
2. Sistem  otomatis  kapal  diatur  melewati remote control dengan memutar
potensio  meter pada remote  control
untuk  mengatur  ON/OFF  pada relay  4
channel.
3. Pemrograman otomatis kapal diatur oleh dua microcontroller yaitu  Arduino  Uno dan Arduino Due.
4. Pemrograman  buka  tutup  tangki  pakan ikan  setiap  10  detik  sekali  diatur  oleh
satu  Arduino  Uno  yang  terhubung langsung dengan motor servo MG-995. 5. Tingkat  keakuratan  sensor ultrasonic HC-SR04  hanya  sebesar  49.7  cm. Dengan  begitu  perlu  digunakan  jenis sensor  pendeteksi  jarak  lain  untuk meningkatkan kerja kapal.
6. Tingkat  kemampuan  pemberian  pakan ikan  selama  tuga  kali  bukaan  adalah 0.36kg, 0.29 kg, dan 0.21 kg.

## REFERENSI
[1] M.  Zhu,  Y.Q.  Wen,  “Design  and  Analysis  of Collaborative Unmanned Surface- Aerial Vehicle  Cruise  Systems.” Journal  of  Advanced Transportation, 2019.
[2]  D.  Hardianto,  W.D.  Aryawan,  “Pembuatan Konsep  Desain  Unmanned  Surface  Vehicle (USV)  untuk  Monitoring  Wilayah  Perairan Indonesia.” Jurnal  Teknik  ITS,  Institute Technology  Sepuluh  Nopember,  Surabaya, Indonesia vol. 6, pp. 2337 – 3520, 2017.
[3]  M.  A.  Luhur,  W.  Amirudin,  dan    E.  S.  Hadi, “Analisis Perbedaan Performa Pada Kapal Ikan Dengan  Mengubah  Bentuk Monohull Menjadi Katamaran.” Jurnal  Teknik  Perkapalan, vol.  5, no. 1, pp. 113-119, 2017.
[4]  M.S. Seif, E. Amini, “Performance  Comparison Between  Planing  Monohull  and  Catamaran  at High  Froude  Numbers.” Iranian  Journal  of Science and Technology vol. 28, pp. 435 – 441,
2004.
[5]  K. Tanakitkorn, “A review of unmanned surface vehicle  development.” Maritime  Technology and  Research,  Kasersart  University,  Chonburi, Thailand , vol. 1, pp. 1 – 7, 2019.
[6]  Siswanto, I. Rojikin, dan W. Gata, “Pemanfaatan Sensor  Suhu  DHT-22,  Ultrasonik  HC-SR04 Untuk Mengendalikan Kolam Dengan Notifikasi Email,” Jurnal  Rekayasa Sistem dan Teknologi Informasi , vol. 1, no. 1, pp. 544-551, 2017.