Kajian Hasil Penelitian Terdahulu Robot Hexapod Sensor Ultrasonic GH-311

8

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Kajian Hasil Penelitian Terdahulu

Kontes Robot Cerdas Indonesia KRCI telah banyak menghasilkan karya karya baru dalam perkembangan dunia robot di Indonesia. Karya yang sering muncul adalah tentang robot yang bisa berjalan mobil robot, robot hexapod dan mempunyai kecerdasan tertentu. Widodo Budiharto telah banyak menghasilkan penelitian tentang robot. Salah satu penelitiannya adalah tentang robot Boe Bot. Robot Boe Bot ini menggunakan roda sebagai alat geraknya. Kit robot ini menggunakan mikrokontroler PIC 16C57 yang terpaket dengan komponen pendukung menjadi sebuah system minimum mikrokontroler yang disebut Basic Stamp 2 dengan bahasa PBASIC. Robot ini dirancang untuk menghindari halangan yang ada ketika berjalan. [5]

2.2. Robot Hexapod

Robot Hexapod adalah robot yang bisa berjalan dengan menggunakan 6 kaki. Keenam kaki yang dipakai akan membuat robot berjalan dengan stabil dan bisa menopang bodi robot yang agak besar. Robot ini menggunakan servo motor untuk Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. menggerakkan kaki-kakinya sehingga robot akan berjalan pelan [5]. Gambar 2.1 adalah gambar dari susunan kaki robot hexapod : [4] Gambar 2.1 Susunan kaki robot hexapod Sumber : Mendisain sendiri dengan AVR Studio Pada Gambar 2.1 menjelaskan bahwa susunan kaki robot hexapod yang tampak dari kiri dan susunan rangkaian servo.

2.3 Mikrokontroler AVR ATMega16

AVR merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC Reduced Instruction Set Computer. Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 32 register general-purpose, timercounter fleksibel dengan mode compare, interrupt internal dan eksternal, serial UART Universal Asynchronous Receiver Transmitter, programmable Watchdog Timer , dan mode power saving. AVR juga mempunyai In-System Programmable Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Flash on-chip yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam system menggunakan hubungan serial SPI Peripheral Interface Serial. ATMega16. ATMega16 mempunyai throughput mendekati 1 MIPS Meaningless Indication of Processor Speed per MHz membuat disainer sistem untuk mengoptimasi konsumsi daya versus kecepatan proses. [6] Beberapa keistimewaan dari AVR ATMega16 antara lain: a. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16 Mhz. b. Memiliki kapasitas flash memori 16Kbyte, EEPROM 512 Byte, dan SRAM 1Kbyte. c. Saluran Port IO sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D. d. CPU yang terdiri atas 32 buah register. e. User interupsi internal dan eksternal. f. Port USART Universal Synchronous and. Asynchronous Serial Receiver and Transmitter sebagai komunikasi serial. g. Konsumsi daya rendah DC 5V. h. Fitur peripheral, yang terdiri dari. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. i. Tiga buah TimerCounter dengan perbandingan 1. 2 dua buah TimerCounter 8 bit dengan Prescaler terpisah dan Mode Compare. 2. 1 satu buah TimerCounter 16 bit dengan Prescaler terpisah, Mode Compare , dan Mode Capture. j. Real Time Counter dengan osilator tersendiri. k. 4 channel PWM. l. 8 channel, 10-bit ADC 1. 8 Single-ended Channel. 2. 7 Differential Channel hanya pada kemasan TQFP 3. 2 Differential Channel dengan Programmable Gain 1x, 10x, atau 200x m. Byte-oriented Two-wire Serial Interface. n. Antamuka SPI. o. Watchdog Timer dengan osilator internal. p. On-chip Analog Comparator. [7] Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Gambar 2.2 Blok Diagram ATMega16 Sumber : Laporan Universitas Sumatra Utara repository.usu.ac.idbitstream123456789213704Chapter20 II.pdf Pada Gambar 2.2 menjelaskan sebuah proses berjalannya Port dan PIN dari Mikrokontroller ATMega 16 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2.3.1. Konfigurasi Pin ATMega16

Susunan pin mikrokontroler ATMega16 diperlihatkan pada Gambar 2.3. Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ATMega16 Sumber : Laporan Universitas Sumatra Utara repository.usu.ac.idbitstream123456789213704Chapter20 II.pdf Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Konfigurasi pin ATMega16 dengan kemasan 40 pin DIP Dual In-line Package dapat dilihat pada Gambar 2.3. Dari Gambar 2.3 dapat dijelaskan fungsi dari masing-masing pin ATMega16 sebagai berikut: [7] a. Vcc merupakan pin yang berfungsi sebagai masukan catu daya. b. GND merupakan pin Ground. c. Port A PA0…7 merupakan pin inputoutput dua arah dan pin masukan ADC. d. Port B PB0…7 merupakan pin inputoutput dua arah dan pin dengan fungsi khusus seperti SPI, MISO, MOSI, SS, AIN1OC0, AIN0INT2, T1, T0 T1XCK. e. Port C PC0…7 merupakan pin inputoutput dua arah dan pin dengan fungsi khusus, seperti TOSC2, TOSC1, TDI, TD0, TMS, TCK, SDA, SCL. f. Port D PD0…7 merupakan pin inputoutput dua arah dan pin dengan fungsi khusus, seperti RXD, TXD, INT0, INT1, OC1B, OC1A, ICP1. g. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler. h. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal. i. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2.3.2. Memori Program ATMega16

Gambar 2.4 Arsitektur Mikrokontroler ATMega16 Sumber : Laporan Universitas Sumatra Utara repository.usu.ac.idbitstream123456789213704Chapter20 II.pdf Pada Gambar 2.4 menjelaskan sebuah Arsitektur ATMega16 mempunyai dua memori utama, yaitu memori data dan memori program. Selain itu, ATMega16 memiliki memori EEPROM untuk menyimpan data. ATMega16 memiliki 16K byte On-chip In-System Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program. Instruksi ATMega16 semuanya memiliki format 16 atau 32 bit, maka memori flash diatur dalam 8K x 16 bit. Memori flash dibagi kedalam dua bagian, yaitu bagian program boot dan aplikasi. Bootloader adalah program kecil yang bekerja pada saat Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. sistem dimulai yang dapat memasukkan seluruh program aplikasi ke dalam memori prosesor. [7] Gambar 2.5 Peta Memori ATMega16 Sumber : Laporan Universitas Sumatra Utara repository.usu.ac.idbitstream123456789213704Chapter20 II.pdf Pada Gambar 2.5 menjelaskan Memori data AVR ATMega16 terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 register umum, 64 buah register IO dan 1 Kbyte SRAM internal . General purpose register menempati alamat data terbawah, yaitu 00 sampai 1F. Sedangkan memori IO menempati 64 alamat berikutnya mulai dari 20 hingga 5F. Memori IO merupakan register yang khusus digunakan untuk mengatur Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. fungsi terhadap berbagai fitur mikrokontroler seperti kontrol register, timercounter, fungsi-fungsi IO, dan sebagainya. 1024 alamat berikutnya mulai dari 60 hingga 45F digunakan untuk SRAM internal. [7]

2.4. Sensor Ultrasonic GH-311

Gambar 2.6 Cara Kerja ultrasonic GH-311 Sumber : Laporan Universitas Sumatra Utara repository.usu.ac.idbitstream123456789213704Chapter20 II.pdf Pada Gambar 2.6, Sensor ultrasonik bekerja dengan cara memancarkan sinyal ultrasonik sesaat dan menghasilkan pulsa output yang sesuai dengan waktu pantul sinyal ultrasonik saat kembali menuju sensor. Dengan mengukur lebar pulsa pantulan tersebut jarak target didepan sensor dapat diketahui. Sensor ini dapat melakukan pengukuran jarak 2 cm sampai 3 meter. [1] Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Gambar 2.7 Sensor Ultrasonik GH-311 Sumber : Laporan Universitas Sumatra Utara repository.usu.ac.idbitstream123456789213704Chapter20 II.pdf Sensor ultrasonic terdiri dari dari dua unit, yaitu unit pemancar dan unitpenerima terlihat pada Gambar 2.7. Gelombang ultrasonic akan dipancarkan keudara tempat sekitarnya oleh unit pemancar, dan pantulan gelombang ultrasonic akan diterima kembali oleh unit sensor penerima. Dalam sensor penerima akan dihasilkan sebuah tegangan bolak-balik dengan frekuensi yang sama. Besar amplitudo sinyal elektrik yang dihasilkan unit sensor penerima tergantung dari kerapatan penyusun jenis objek yang dideteksi serta kualitas dari sensor pemancar dan sensor penerima.Proses sensing yang dilakukan pada sensor ini menggunakan metode pantulan ke arah obyek sasaran. Kerapatan penyusun tiap-tiap jenis benda berbeda-beda, yang menyebabkan hasil dari pantulan akan mempunyai amplitudo yang berbeda-beda pula. Jarak antara sensor tersebut dihitung dengan caramengalikan dengan waktu yang digunakan oleh sinyal ultrasonic dalam perjalanannya dari rangkaian Tx Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. sampai diterima oleh rangkaian Rx, dengan kecepatan rambat dari sinyal ultrasonic tersebut pada media rambat yangdigunakannya, yaitu udara.Jarak antara sensor dengan objek yang direfleksikan dapat dihitung dengan menggunakan rumuspersamaan 1 berikut : [5] L = ½ T of x C ………………………………………………………………..2.1. Dimana : L = jarak ke objek. T of = waktu pengukuran yang diperoleh. C = cepat rambat bunyi di udara 340 ms.

2.5. Servo HS-311