6. TimerCounter Interrupt Flag Register – TIFR
Tabel 2.26. Register TIFR [2]
Bit 5 – ICP
1
: TC
1
, Input Capture Flag Bit ini akan set secara otomatis ketika menagkap triger pada pin ICP [2]. Bit ini
akan clear juga secara otomatis ketika mengeksekusi vektor interupsi input capture. Untuk meng-clear secara manual bit ini maka bit ini harus di-set.
Bit 4 – OCF
1
A: TC
1
, Output Compare A Match Flag Bit ini akan set secara otomatis ketika terjadi compare match A. Bit ini akan
clear juga secara otomatis ketika mengeksekusi vektor interupsi output compare A. Untuk meng-clear secara manual bit ini harus di-set.
Bit 3 – OCF1B: TimerCounter1, Output Compare B Match Flag
Bit ini akan set secara otomatis ketika terjadi compare match B. Bit ini akan clear juga secara otomatis ketika mengeksekusi vektor interupsi output compare
B. Untuk meng-clear secara manual bit ini maka bit ini harus di-set. Bit 2
– TOV
1
: TimerCounter1, Overflow Flag Bit ini akan set secara otomatis ketika terjadi overflow pada register pencacah
TCNT
1
. Bit ini akan clear juga secara otomatis ketika mengeksekusi vektor overflow timercounter 1. Untuk meng-clear secara manual bit ini maka bit ini
harus di-set.
2.1.6. Mode Operasi
1. Mode Normal Normal Overflow:
Dalam mode ini register pencacah TCNT
1
bekerja secara normal selalu mencacahmenghitung ke-atas atau counting-up hingga mencapai nilai maksimal
0xFFFF lalu 0x0000 lagi atau yang disebut overflow yang menyebabkan flag-TOV
1
secara otomatis set yang menandakan terjadinya interupsi jika interupsi timercounter1 overflow diaktifkan [2]. Nilai TCNT
1
tidak harus selalu 0x0000 namun bisa kita tentukan misalnya 0xF89 atau berapapun sesuai kebutuhan.
Normal compare match: Dalam mode ini register TCNT
1
bekerja seperti mode normal overflow, hanya jika kita isi register OCR
1
xx= A atau B, maka ketika TCNT
1
==OCR
1
x, maka akan terjadi compare match yang menyebabkan flag OCF
1
x secara otomatis set yang menandakan terjadinya interupsi jika interupsi timer1 compare match x diaktifkan
[2]. Ketika compare match dalam mode ini TCNT
1
akan terus menghitung hingga overflow dan mulai dari nol lagi. Kita dapat mengaktifkan ketiga interupsi ini
secara bersamaan overflow, compare match A dan B.
2.2. Sensor Ultrasonik
Ultrasonik sebutan untuk jenis suara diatas batas suara yang bisa didengar manusia [4]. Seperti diketahui, telinga manusia hanya bisa mendengar suara dengan frekuensi 20 Hz
sampai 20KHz. Lebih dari itu hanya beberapa jenis binatang yang mampu mendengarnya, seperti kelelawar dan lumba-lumba. Lumba-lumba bahkan memanfaatkan ultrasonik untuk
mengindera benda-benda di laut. Prinsip ini kemudian ditiru oleh sistem pengindera kapal selam. Dengan cara mengirimkan sebuah suara dan mengitung lamanya pantulan suara
tersebut maka dapat diketahui jarak kapal selam dengan benda tersebut. Mula-mula suara dibunyikan, kemudian dihitung lama waktu sampai terdengar suara pantulan. Jarak dapat
dihitung dengan mengalikan kecepatan suara dengan waktu pantulan. Kemudian hasilnya dibagi 2. Misalnya lama waktu pantulan adalah 1 detik, maka jaraknya adalah
344,424mdetik x 1 detik2 = 172m. PING Ultrasonic Range Finder, adalah modul pengukur jarak dengan ultrasonik
buatan Parallax yang didesain khusus untuk teknologi robotika. Dengan ukurannya yang cukup kecil 2,1cm x 4,5cm, sensor ini dapat mengukur jarak antara 3 cm sampai 300 cm
datasheet. Output dari PING berupa pulsa yang lebarnya merepresentasikan jarak. Lebar pulsanya bervariasi dari 115
µ
s sampai 18,5 ms.
Gambar 2.3. Bentuk fisik sensor ultrasonik PING [4]
Pada dasanya, PING terdiri dari sebuah chip pembangkit sinyal 40KHz, sebuah speaker ultrasonik dan sebuah mikropon ultrasonik. Speaker ultrasonik mengubah sinyal
40 KHz menjadi suara, sedangkan mikropon ultrasonik berfungsi untuk mendeteksi pantulan suaranya. Pada modul PING terdapat 3 pin yang digunakan untuk jalur power
supply +5V, ground dan signal. Pin signal dapat langsung dihubungkan dengan mikrokontroler tanpa tambahan komponen apapun.
PING mendeteksi objek dengan cara mengirimkan suara ultrasonik dan kemudian “mendengarkan” pantulan suara tersebut. PING hanya akan mengirimkan suara ultrasonik
ketika ada pulsa trigger dari mikrokontroler Pulsa high selama 5
µ
s. Suara ultrasonik dengan frekuensi sebesar 40KHz akan dipancarkan selama 200
µ
s. Suara ini akan merambat di udara dengan kecepatan 344.424mdetik atau 1cm setiap 29.034
µ
s, mengenai objek untuk kemudian terpantul kembali ke PING. Selama menunggu pantulan,
PING akan menghasilkan sebuah pulsa. Pulsa ini akan berhenti low ketika suara pantulan terdeteksi oleh PING. Oleh karena itulah lebar pulsa tersebut dapat merepresentasikan
jarak antara PING dengan objek. Selanjutnya mikrokontroler cukup mengukur lebar pulsa tersebut dan mengkonversinya dalam bentuk jarak dengan perhitungan sebagai berikut :
Jarak =
∗0.034442 2
dalam cm 2.4 Atau
Jarak =
29 .034
2
dalam cm 2.5
Gambar 2.4. Timing diagram sensor PING [4]
2.3. Sensor PIR Passive Infa Red Receiver
Sensor PIR adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah. Sensor PIR bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra
merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infra merah dari luar.
Gambar 2.5. Sensor PIR [5]
Sensor ini biasanya digunakan dalam perancangan detektor gerakan berbasis PIR. Karena semua benda memancarkan energi radiasi, sebuah gerakan akan terdeteksi ketika
sumber infra merah dengan suhu tertentu misal: manusia melewati sumber infra merah yang lain dengan suhu yang berbeda misal: dinding, maka sensor akan membandingkan
pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor.
Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu : a.
Lensa Fresnel b.
Penyaring Infra Merah c.
Sensor Pyroelektrik d.
Amplifier e.
Komparator
Gambar 2.6. Blok diagram sensor PIR [5]
Pancaran infra merah masuk melalui lensa fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik, karena sinar infra merah mengandung energi panas maka sensor pyroelektrik
akan menghasilkan arus listrik. Sensor pyroelektrik terbuat dari bahan galium nitrida GaN, cesium nitrat CsNo3 dan litium tantalate LiTao3. Arus listrik inilah yang akan
menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor. Kemudian sinyal ini akan dikuatkan oleh penguat dan dibandingkan oleh komparator dengan tegangan referensi
tertentu keluaran berupa sinyal 1-bit. Sensor PIR hanya akan mengeluarkan logika 0 dan 1, 0 saat sensor tidak mendeteksi adanya pancaran infra merah dan 1 saat sensor
mendeteksi infra merah. Sensor PIR didesain dan dirancang hanya mendeteksi pancaran infra merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer. Diluar panjang gelombang
tersebut sensor tidak akan mendeteksinya. Manusia memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer
nilai standar 9,4 mikrometer, panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR.
2.4. Transistor Sebagai Saklar
Untuk dapat menggunakan transistor sebagai saklar maka transistor dikonfigurasi sehingga bekerja di daerah cut-off dan saturasi [6]. Perubahan ini dapat digunakan untuk
mengaktifkan relay atau sebagai input bagi mikrokontroler. Transistor yang berada dalam keadaan saturasi seperti sebuah saklar yang tertutup sedangkan transistor saat cutoff seperti
sebuah saklar yang terbuka. Perhitungan besarnya arus basis pada konfigurasi gambar 2.7 adalah sebagai berikut :
� =
−
2.6
Beta DC
sebuah transistor merupakan rasio arus kolektor DC dengan arus basis DC, dapat dihitung dengan persamaan berikut :
β =
� �
2.7
Sehingga diperoleh juga persamaan untuk I
Bmin
sebagai berikut :
�
� �
2.8
Arus I
C
saturasi I
Csat
dapat diperoleh pada saat nilai V
CE
= 0, sehingga besarnya arus Ic saturasi dapat diperoleh dengan persamaan sebagai berikut :
� =
2.9
Gambar 2.7. Konfigurasi transistor sebagai saklar
2.5. Motor Servo
Motor servo biasanya digunakan untuk robot berkaki, lengan robot atau sebagai actuator pada mobil robot [7]. Motor servo adalah sebuah motor dengan system umpan
balik tertutup dimana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian control yang ada di dalam motor servo. Motor servo terdiri dari sebuah motor DC, beberapa gear,
sebuah potensiometer, sebuah output shalf dan sebuah rangkaian control elektronik.
Gambar 2.8. Motor servo [7]
Motor servo dikemas dalam bentuk kotak segiempat seperti ditunjukan pada gambar 2.8, terdiri dari tiga kabel konektor yaitu power Vdd, control IO pin, dan
ground Vss.