Modul Pengendali Utama Modul Bluetooth DF-Bluetooth V3

3.1. Cara Kerja Alat

Mouse dapat dikonfigurasikan apakah berada pada permukaan alas atau tanpa alas di udara. Ketika berada di permukaan alas, digunakan akselerometer yang mengukur percepatan dalam dua sumbu kartesian X dan Y. Akselerometer diletakkan secara mendatar sejajar dengan sumbu X dan Y. Akselerometer mengukur percepatan yang dialami mouse saat diletakkan di permukaan alas. Percepatan yang terukur kemudian diterjemahkan menjadi perubahan koordinat dari kursor mouse pada komputer. Ketika dikonfigurasikan pada mode tanpa alas, digunakan sensor giroskop untuk mengukur kecepatan sesaat dari perubahan sudut yang dialami mouse. Informasi kecepatan sudut kemudian diterjemahkan menjadi perubahan koordinat dari kursor mouse pada komputer. Untuk mendeteksi penekanan tombol mouse digunakan saklar microswitch yang dihubungkan dengan port input output yang terdapat pada mikrokontroler. Komunikasi mouse dan komputer dilakukan secara nirkabel melalui komunikasi RF menggunakan modul bluetooth. Modul bluetooth digunakan untuk mentransmisikan data yang terdiri dari data informasi perubahan orientasi mouse, informasi penekanan tombol dan informasi scroll mouse yang berasal dari touch panel.

3.2. Perancangan dan Realisasi Perangkat Wireless Air Mouse

Pada skripsi ini perealisasian wireless air mouse membutuhkan beberapa bagian yang perlu dirancang, antara lain modul mikrokontroler sebagai pengendali utama, IMU yang terdiri dari modul sensor akselerometer dan giroskop, modul tombol mouse serta perancangan sistem catu daya. Berikut akan dijelaskan mengenai perancangan yang dilakukan.

3.2.1 Modul Pengendali Utama

Pada skripsi yang dirancang menggunakan mikrokontroler sebagai pengendali utama. Mikrokontroler yang digunakan dalam perancangan adalah 32-bit ARM CORTEX-M0 LPC1114. ARM Cortex-M0 yang merupakan prosesor dari keluarga ARM Cortex processor embedded. Konfigurasi pin mikrokontroler LPC1114 ditunjukkan pada Gambar 3.2. Adapun konfigurasi pin-pin mikrokontroler yang digunakan dalam perancangan alat ini dapat dilihat pada Tabel 3.1. Sedangkan skema untai modul mikrokontroler yang telah dirancang ditunjukkan pada Gambar 3,3. Gambar 3.2 Konfigurasi pin mikrokontrontroler ARM Cortex-M0 LPC1114 Tabel 3.1. Daftar konfigurasi pin yang digunakan pada mikrokontroler Nama Pin Fungsi RESETPIO0_0 Pin reset mikrokontrolerActive low PIO_1 Bootloader Active low PIO0_4SCL Antarmuka I 2 C untuk sensor Akselerometer dan Giroskop PIO0_5SDA PIO0_6 Antarmuka untuk rotary encoder PIO0_7 PIO1_6RXD Antarmuka serial RS232 untuk komunikasi bluetooth PIO1_7TXD PIO2_4 – PIO2_9 Input Switch PIO2_10 Laser pointer Gambar 3,3 Modul mikrokontroler sebagai pengendali utama Antarmuka I 2 C digunakan sebagai antarmuka dengan sensor akselerometer dan sensor giroskop. Selain itu terdapat sensor penghitung putaran scroll mouse menggunakan rotary encoder yang terdiri dari dua phototransistor sebagai pendeteksi putaran scroll dan led infra merah. Terdapat tiga buah tombol yang difungsikan sebagai tombol klik kiri, tombol klik kanan dan tombol pada bagian scroll. Sedangkan untuk tombol next slide, previous slide, startstop, tombol pengaktif laser pointer serta tombol mode mouse diletakkan menempel pada casing mouse.

3.2.2 Modul Bluetooth DF-Bluetooth V3

Untuk melakukan komunikasi pengiriman data antara mouse dan komputer digunakan bluetooth sebagai sarana pengiriman data secara nirkabel. Pada skripsi ini digunakan modul bluetooth produk DF-Bluetooth V3. Modul bluetooth ini memiliki 2 pilihan masukan sumber tegangan DC 3.5V-8V dan 3,3V. Kelebihan modul ini juga telah dilengkapi dengan on-board antena yang meyediakan kualitas sinyal yang tinggi. Gambar 3.4 menunjukkan modul Bluetooth DF-Bluetooth V3 yang digunakan. Gambar 3.4 Modul bluetooth produk DF-Bluetooth V3 Adapun spesifikasi dari modul Bluetooth yang digunakan adalah sebagai berikut[12]: a. Menggunakan chip CSR BC417143 b. Protokol Bluetooth : Bluetooth Specification v2.0 +EDR c. Frekuensi kerja: 2,4-2,48GHz ISM Band d. Menggunakan mudulasi GFSK Gaussian Frequency Shift Keying e. Daya keluaran ≤ 4dBm, Class 2 f. Jarak pancaran: 20-30 pada area terbuka g. Transmission rate: Asynchronous: 2,1 Mbps Max160 kbps; Synchronous: 1Mbps1Mbps h. Support profiles: Bluetooth serial port i. Baudrate : 9600N81 j. LED indicator: LINK k. Sumber daya yang dibutuhkan +3,5V-+8V DC50 mA l. Dimensi: 43x19,3x11mm Modul bluetooth yang digunakan memiliki DIP switch yang dirancang untuk konfigurasi status modul Bluetooth. Ketika saklar Led Off pada posisi “on”, modul Bluetooth berada pada mode power saving. Pada saat saklar AT mode pada posisi “on”, pengguna dapat melakukan konfigurasi pada modul bluetooth melalui perintah AT command. Modul ini hanya bisa beroperasi sebagai slave bluetooth, artinya modul ini tidak bisa bekerja jika tidak ada sinkronisasi pairing dari master. Ketika pertama kali dihubungkan dengan komputer harus dilakukan pairing antara Bluetooth dan computer dengan standar pairing code “1234”. 3.2.3 Modul Touch Panel Pada skripsi ini touch panel digunakan sebagai pengganti tombol klik kiri dan klik kanan, serta pendeteksi scroll baik pada arah sumbu horisontal maupun vertikal. Prinsip kerja touch panel berdasarkan resistor sebagai pembagi tegangan dimana nilai perbandingan resistor akan bervariasi sesuai dengan koordinat touch panel yang disentuh. Touch panel terdapat empat keluaran, dengan urutan Y+, X+, Y- dan X- Gambar 3.5. Untuk mengambil data koordinat pada sumbu X, maka pin X+ mendapat tegangan 5V, X- mendapat tegangan 0V, Y+ ambang, dan Y- menuju ADC dimana tegangannya akan dikonversi menjadi koordinat sumbu X oleh mikrokontroler. Sedangkan untuk mendapatkan data koordinat pada sumbu Y, maka pin Y+ mendapat tegangan 5V, Y- mendapat tegangan 0V, X+ ambang, dan X- menuju ADC dimana tegangannya akan dikonversi menjadi koordinat sumbu Y oleh mikrokontroler. Gambar 3.5. Keluaran pin pada touch panel Modul touch panel yang digunakan memiliki dimensi koordinat 240x340 titik. Konversi tegangan yang terbaca oleh ADC menjadi koordinat dilakukan dengan persamaan berikut: ADCXMIN ADCXMAX ADCXMIN ADCX X     240 ADCYMIN ADCYMAX ADCYMIN ADCY Y     320 Dimana X adalah koordinat pada sumbu x dan dan Y adalah koordinat pada sumbu y. Gambar 3.6 Skematik touch panel ketika panel ditekan

3.2.4 Perancangan IMU Inertial Measurement Unit