3.2.4 Perancangan Aktuator Robot
Aktuator adalah komponen yang berfungsi untuk melakukan gerakan mekanis berdasarkan input perintah dari mikrokontroler processor. Robot pembersih lantai
ini memiliki 1 komponen mekanis yaitu roda wheel. Roda adalah aktuator yang akan digunakan oleh robot pembersih lantai untuk
melakukan pergerakan didarat. untuk penggerak roda digunakan motor DC dan gearbox
untuk meningkatkan torsi motor. Motor DC yang digunakan akan dikontrol oleh mikrokontroler ATMega32 melalui IC driver L298. Arah perputaran motor akan
ditentukan berdasarkan output dari IC L298. Rancangan aktuator robot pembersih lantai dapat dilihat pada gambar 3.9 berikut.
Gambar 3.6 Rancangan Aktuator Robot Pembersih Lantai
3.2.5 Perancangan Sirkuit Elektronik
Perancangan sirkuit elektronik berhubungan dengan perancangan rangkaian power supply
, mikrokontroler ATMegaa32A, driver motor, dan motor DC. Semua rangkaian tersebut disatukan pada sebuah pada papan sirkuit utama main circuit
.
3.2.5.1 Perancangan Rangkaian Sumber Tegangan
Agar sistem dapat bekerja dengan baik dibutuhkan sumber tegangan power supply. Ada tiga jenis sumber tegangan yang dibutuhkan pada system ini yaitu sumber
tegangan untuk sirkuit, sumber tegangan untuk actuator, dan sumber tegangan untuk vacum cleaner mini
. Sirkuit utama mebutuhkan tegangan agar dapat beroperasi dengan stabil yaitu 5V. Sedangkan aktuator membutuhkan tegangan 9V
– 12V. Sumber tegangan dapat diperoleh dengan beberapa cara seperti menggunakan
adaptor AC – DC 1A – 5A dengan tegangan keluaran 6V – 12V atau menggunakan
baterai tunggal atau gabungan beberapa baterai yang menghasilkan tegangan keluaran 9V
– 12V. Untuk memperoleh tegangan 5V dari sumber tegangan 6V – 12V dapat digunakan IC regulator 7805, IC regulator ini berfungsi untuk menghasilkan
tegangan keluaran sebesar 5V. Berikut adalah gambar rangkaian sumber tegangan untuk sirkuit utama Gambar 3.12.
Gambar 3.7 Perancangan Rangkaian regulator IC 7805
3.2.5.2 Perancangan Mikrokontroller ATMega32A
Mikrokontroler digunakan sebagai pengendali utama robot pembersih lantai. Mikrokontroler akan memproses input dari perangkat kontrol dan mengontrol semua
aktivitas robot seperti pergerakan, sensing, dan komunikasi dengan perangkat kontrol. Rangkaian dasar yang digunakan untuk mengoperasikan sebuah mikrokontroler disebut
sebagai rangkaian sistem minimum. Rangkaian sistem minimum terdiri dari rangakaian osilator, rangkaian sistem reset, dan sumber tegangan.
Rangkaian osilator clock berfungsi memberikan sinyal clock untuk mikrokontroler dengan frekuensi tertentu agar mikrokontroler yang digunakan pada
sistem dapat bekerja dengan baik. Rangkaian clock ini menghasilkan sinyal high atau low dengan periode yang sama dan konstan. Pada gambar 3.13 ditunjukkan bentuk sinyal
clock dalam satuan waktu mikro detik.
Gambar 3.8 Bentuk sinyal clock
Rangkaian clock osilator pada sistem menggunakan satu buah kristal dengan frekuensi 12 MHZ dan dua buah kapasitor keramik dengan kapasitas 22 pF. Keluaran dari osilator
ini dihubungkan ke mikrokontroler pin 12 XTAL2 dan pin 13 XTAL1.
Sistem reset pada mikrokontroler berada pada pin 9. Sistem Mikrokontroler akan melakukan reset apabila pin 9 menerima satu siklus sinyal 1 dan 0. Jika sistem
reset berjalan dengan baik, maka mikrokontroler akan kembali menjalankan program
dari awal. Pada gambar 3.14 berikut dapat dilihat sistem minimum mikrokontroler ATMega32A.
Tabel 3.5 Rincian Komponen Mikrokontroller ATMega32a No
Nama Barang Banyak
Fungsi
1 Mikrokontroller
ATmega32A 1
Processor Utama 2
Crystall 12MHz 1
Pembangkit Sinyal 3
Kapasitor nonpolar 22pF
2 Komponen Pendukung
4 Resistor 10k
1 Komponen Pendukung
5 Kapasitor10uF
1 Komponen Pendukung
6 Dioda1N4002
1 Komponen Pendukung
7 IC 7805
1 Pembagi tegangan sebesar 5 V
8 Kapasitor nonpolar
1 Komponen Pendukung
100 uF 9
LED 1
Sebagai indicator 10
Socket IC 40 PIN 1
Sebagai penyangga Mikrokontroller
Gambar 3.9 Perancangan Mikrokontroler ATMega32A
3.2.5.3 Perancangan Rangkaian Driver Motor DC
Untuk mengendalikan perputaran motor DC digunakan IC L298. IC ini akan menerima input dari mikrokontrolerATMega32A dan menghasilkan output yang
bersesuaian. L298 mampu men-drive dua motor DC sekaligus. Untuk mengaktifkan IC L298 membutuhkan dua sumber tegangan yaitu sumber tegangan 5 V untuk enable
chip dan input-an logic power supply serta sumber tegangan yang kedua adalah
sumber tegangan untuk motor DC sebesar 9V - 12V. Berikut ini adalah gambar rangkaian IC L298 Gambar 3.18.
Tabel 3.6 Rincian Komponen Driver Motor IC L298D No
Nama Komponen Banyak
Fungsi
1 IC L298D
1 Driver Motor DC
2 IC 7805
1 Pembagi tegangan sebesar 5 V
3 Dioda IN4002
9 Komponen Pendukung
4 Resistor 330 Ohm
1 Komponen Pendukung
5 Kapasitor bipolar 16 V
1 Komponen Pendukung
6 LED
1 Indikator
7 TBlock
3 Terminal rangkaian
8 Resistor 4,7 Ohm
2 Komponen Pendukung
9 Pin jantan hitam
10 Konektor ke MCU
Gambar 3.10 Perancangan Rangkaian Driver Motor DC IC L298
3.2.6 Perancangan Program Mikrokontroller
Program dibuat dengan menggunakan bahasa C
khusus untuk mikrokontroler AVR ATMega32A termasuk keluarga AVR. Hasil compile ditanamkan ke dalam memori
program mikrokontroler memory flash. Program yang dibuat digunakan untuk membaca input dan melakukan outputproses pada robot pembersih lantai.
3.2.7 Perancangan Logika Fuzzy
Berikut adalah flowchart logika fuzzy :
Mulai
Kembali
Y Y
T T
X = masukkan perintah pada
robot
X== ”W”
X== ”A”
X== ”Z”
T T
Y Y
X== ”D”
Kanan; Maju;
Kiri; Mundur;
Gambar 3.11 Flowchart Logika Fuzzy
3.2.8 Perancangan Diagram Block Robot Pembersih Lantai
Diagram Block ini bertujuan untuk melihat bagaimana sistem ini terhubung kemana saja dia terhubung, sehingga baik pengguna mengerti alur kerja sistem dari sistem
robot pembersih lantai ini. Dari gambar 3.12 dapat kita lihat bahwa module bluetooth membawa akan tersambung ke mikrokontroler ATMega32a, dan dari mikrokontroler
inilah yang memproses semua perintah dari smartphone yang dikontrol oleh pengguna. Mikrokontroler akan menggerakkan aktuator dan memberi daya ke vacum
cleaner mini .
Gambar 3.12 : Diagram Block Robot Pembersih Lantai
Modul Bluetoo
th, HC-
05 Mikrokontroler ATMega32A
Driver Motor
Mot or 1
Mot or 2
Mini Vacum Cleaner Smartphone
Android
Power supply
BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
4.1 Implementasi Sistem
Setelah dilakukan analisis dan perancangan pada bab sebelumnya, proses yang akan dilakukan berikutnya adalah implementasi sistem sesuai dengan perancangan yang
telah dibuat. Perangkat elektronika dapat dilakukan dengan dua cara yaitu menggunakan papan protoboard atau menggunakan PCB. Printed Circuit Board
PCB digunakan untuk mendapatkan rangkaian elektronika yang stabil, dengan menggunakan PCB pada sistem ini diharapkan perangkat tidak menimbulkan bug ke
dalam sistem dan mempermudah pengerjaan dalam merangkai. Untuk itu pada implementasi dari sistem ini digunakan PCB
Kerangka robot pembersih lantai diimplementasikan menggunakan bahan plastik keras acrilyc dengan ketebalan lebih kurang 3 mm. Alasan utama
penggunaan acrilyc adalah karena bahan yang cukup kuat , relatif ringan , mudah dalam pengerjaannnya serta mudah didapat. Secara keseluruhan bahan yang
digunakan untuk membuat kerangka robot adalah acrilyc 3 mm, spacer berukuran 35 mm, baut dengan diameter 3 mm.Perangkat lunak diimplementasikan dengan bahasa
pemrogramman c CodeVisionAVR.
4.1.1 Implementasi Konstruksi Utama
Kerangka robot dibuat dengan 2 tingkat. Dimana tingkat pertama digunakan untuk menempatkan motor, driver motor, saklar onoff,, regulator serta baterry. Kemudian
pada tingkat kedua digunakan untuk menempatkan rangkaian sistem minimum ATMega32a MCU, Bluetooth , dan power supply. Dengan susunan ini nantinya user
akan dengan mudah berinteraksi dengan robot user interface. Untuk setiap tingkat dengan
ukuran kerangka
dibuat panjang
20 cm
dan lebar
10 cm
Kategori