Perancangan Robot Line Follower Menggunakan Onmiwheel Berbasis Mikrokontroler BS2P40

iii

ABSTRAK

Robot pengikut garis adalah robot yang bergerak otonom yang bertujuan untuk mengikuti suatu garis yang telah di tentukan. Salah satu teknik yang di gunakan untuk menggerak robot agar dapat mengikuti garis yaitu dengan steering depan dan diferential steering hanya teknik ini masih memiliki kendala, pada saat belokan yang mencapai 900 dapat menghabiskan cukup banyak waktu untuk menyesuaikan posisi robot dan jalur.

Dengan menggunakan robot line follower menggunakan roda omniwheel maka di harapkan Penggunaan roda omniwheel pada robot line follower diharapkan robot line follower dapat berjalan secara mulus pada saat melewati tikungan yang susah sekalipun, pada bagian bawah robot line follower di lengkapi dengan sensor garis, yang berfungsi untuk mendeteksi garis. Sebagai penggerak roda omniwheel menggunakan motor DC yang dilengkapi dengan driver motor. Dan sebagai pengontrolan menggunakan mikrokontroler basicstamp BS2P40 dan juga sebagai pengaturan sensor digunakan komparator LM393.

Pergerakan robot line follower ini sudah sesuai keinginan tetapi masih mengalami kendala diantaranya yaitu : jarak antara sensor lebih lebar dibandingkan dengan jarak garis sehingga jika robot berhenti diantara garis maka robot dianggap keluar garis maka robot tidak dapat melakukan perintah berikutnya dikarenakan sensor garis sudah tidak mendeteksi garis.

Kata kunci : Robot line follower, omniwhel, mikrokontroler basicstamp BS2P40, komparator LM 393, Sensor garis.

iv

ABSTRACT

Line follower robot is autonomous robots that moved and aims to follow an aranged line. One of the technique that is used to move the robot in order to follow the line is by using front steering and differential steering,however this technique still has obstacles, when the curves reach 90°,it can spend plenty of time to adjust the position of the robot and the robots path.

The using of omniwheel to the robot, its expected that line follower robots can run smothly when passing even the dificult bend, at the bottom of the line follower robot is equipped with sensors line, which serves to detect the line. As the drive wheels omniwheel in use DC motor equipped with a driver motors. And as a control using a microcontroller basicstamp BS2P40 as well as sensor settings used LM393 comparator.

Line follower robot movement is already fit but are still experiencing problems such as : the distance between the sensors is wider than the line spacing so that if the robot stops between the lines, then the robot is considered as it out of line then the robot can not perform the next command line, because the sensor is not detecting the line .

Key word : Line follower Robot, omniwhel, mikrokontroler basicstamp BS2P40, komparator LM 393, line sensor.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Di era globalisasi ini telah mengenal berbagai macam jenis robot,di antaranya adalah robot penggikut garis atau line follower robot. Robot pengikut garis adalah robot yang bergerak otonom yang bertujuan untuk mengikuti suatu garis yang telah di tentukan. Salah satu teknik yang di gunakan untuk menggerak robot agar dapat mengikuti garis yaitu dengan steering depan dan diferential steering hanya teknik ini masih memiliki kendala, pada saat belokan yang mencapai 900 dapat menghabiskan cukup banyak waktu untuk menyesuaikan posisi robot dan jalur

Dari kendala yang di hadapi di atas maka pada penelitian ini akan di rancang suatu robot line follower dengan menggunakan roda khusus yaitu roda omniwheel, dengan robot ini maka di harapkan robot line follower dapat berjalan secara mulus pada saat melewati tikungan yang susah sekalipun, dan robot dapat mengikuti garis yang telah di buat sesuai keinginan dan tidak salah mengikuti garis yang telah di tentukan.

1.2. Perumusan Masalah

Masalah yang akan dibahas pada penelitian ini adalah :

1. Bagaimana memilih roda omniwheel yang cocok buat robot line follower ini.

2. Bagaimana merancang posisi sensor garis agar sesuai sebagai navigasi pergerakan robot.

3. Bagaimana memprogram Pulse Width Modulation (PWM).

1.3. Maksud dan Tujuan

Maksud dari penelitian ini adalah merancang robot line follower dengan menggunakan omniwheel. Tujuannya adalah agar pergerakan robot dapat bebas

2 mengikuti garis, dan robot dapat bergerak pada saat belokan mencapai 900 ataupun 450 tanpa perlu memutar badan robot.

1.4. Batasan Masalah

Untuk menghindari penyimpangan dari pokok permasalahan dan untuk mempermudah dalam pembahasaan tugas akhir ini, maka perlu adanya pembatasan masalah sehingga diharapkan pembahasan dapat dilakukan lebih mendalam dan terfokus. Adapun pembatasan masalah dalam pembahasan tugas akhir ini, sebagai berikut :

1. Robot line folower ini menggunakan empat buah roda omniwheel yang terletak pada ke empat sudut sisinya.

2. Mikrokontroler yang di gunakan yaitu BS2P40 karena lebih mudah dalam pemrograman.

3. Garis yang di ikuti oleh line follower yaitu mengikuti garis hitam yang memiliki lebar 3cm.

4. Jalurnya yang akan dilewati telah ditentukan sebelumnya. 5. Jarak tiap sensor sekitar 2 cm.

6. Menggunakan motor DC + gearbox.

7. Saat belokan, robot tidak perlu lagi untuk memutar posisi robot untuk berbelok.

1.5. Metodologi Penelitian

Metode penelitian yang di lakukan adalah eksperimental dengan tahapan sebagai berikut :

1. Studi literature dan studi lapangan

Metode pengumpulan data dengan cara membaca atau mempelajari buku–buku, browsing internet yang berhubungan dengan masalah yang menjadi topik dalam skripsi, selanjutnya melakukan percobaan yang relevan dengan topik penelitian tersebut.

3 2. Interview

Merupakan metode pengumpulan data dengan cara mengajukan pertanyaan secara langsung kepada pihak – pihak yang mengetahui hal – hal yang dipelajari selama pengerjaan skripsi. Pertanyaan – pertanyaan ini diajukan kepada dosen pembimbing di kampus dan pihak lain yang mengetahui tentang robot line follower ini.

3. Perancangan

Yaitu mengaplikasikan teori yang didapat dari studi pustaka dan dari hasil bimbingan, sehingga tersusun suatu perancangan sistem untuk bagian perangkat keras juga untuk bagian perangkat lunak.

4. Analisis dan Pengujian

Metode untuk mengetahui hasil dari perancngan sistem yang telah dibuat, apakah sudah berhasil sesuai dengan yang direncanakan atau belum, selanjutnya akan dilakukan pengujian, baik secara teroritis ataupun praktis, dan jika terdapat kekurangan maka akan dilakukan beberapa perbaikan sistem sehingga akhirnya dapat diambil sebuah kesimpulan dari penelitian ini.

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan pada tugas akhir ini adalah :

BAB I PENDAHULUAN

Dalam bab ini dibahas latar belakang tugas akhir yang dilaksanakan, perumusan masalah, maksud dan tujuan, batasan masalah, metode penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Dalam bab ini diuraikan teori yang dibutuhkan dalam tugas akhir line follower robot yaitu roda omniwheel, mikrokontroler basic BS2P40, motor

4 DC, Driver motor DC dengan IC L298, Phototansistor, LED ultra brigh, komparator, regulator tegangan, dan catu daya.

BAB III PERANCANGAN SISTEM

Dalam bab ini akan dibahas tentang perancangan perangkat keras, dan perangkat lunak untuk membuat Robot line follower tersebut.

BAB IV ANALISIS MASALAH

Dalam bab ini akan dibahas tentang bagaimana robot bergerak, analisa sensor, analisa Driver motor, analisa teknik pembacaan sensor,dan menganalisa pergerakan putaran roda pada saat melalui jalur – jalur tertentu.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Dalam bab ini berisi kesimpulan dan saran yang didapat selama melakukan penelitian. Disamping itu bab ini juga berisi saran-saran tentang kemungkinan pengembangan sistem robot agar pergerakan robot line follower tersebut lebih tepat dan cepat.

5

BAB II

LANDASAN TEORI

2. Macam-macam Bentuk Robot 1. Mobile Robot

Robot Mobil atau Mobile Robot adalah konstruksi robot yang ciri khasnya adalah mempunyai aktuator berupa roda untuk menggerakkan keseluruhan badan robot tersebut, sehingga robot tersebut dapat melakukan perpindahan posisi dari satu titik ke titik yang lain.Robot mobil ini sangat disukai bagi orang yang mulai mempelajari robot.Hal ini karena membuat robot mobil tidak memerlukan kerja fisik yang berat.Untuk dapat membuat sebuah robot mobile minimal diperlukan pengetahuan tentang mikrokontroler dan sensor-sensor elektronik.Base robot mobil dapat dengan mudah dibuat dengan menggunakan plywood / triplek, akrilik sampai menggunakan logam ( aluminium ). Robot mobil dapat dibuat sebagai pengikut garis ( Line Follower ) atau pengikut dinding ( Wall Follower ) ataupun pengikut cahaya. [10]

2. Mobile Jaringan

Robot jaringan adalah pendekatan baru untuk melakukan kontrol robot menggunakan jaringan internet dengan protokol TCP/IP.Perkembangan robot jaringan dipicu oleh kemajuan jaringan dan internet yang pesat. Dengan koneksi jaringan, proses kontrol dan monitoring, termasuk akuisisi data bila ada, seluruhnya dilakukan melalui jaringan. Keuntungan lain, koneksi ini bisa dilakukan secara nirkabel.Di Indonesia, pengembang robot jaringan belum banyak, meski pengembang dan komunitas robot secara umum sudah banyak. Hal ini disebabkan tuntutan teknis yang jauh lebih kompleks.Salah satu robot jaringan yang sudah berhasil dikembangkan adalah LIPI Wireless Robot (LWR) yang dikembangkan oleh Grup Fisika

6 Teoritik dan Komputasi – GFTK LIPI.Seperti ditunjukkan di LWR, seluruh proses kontrol dan monitoring bisa dilakukan melalui perambah internet. Lebih jauh, seluruh sistem dan protokol yang dikembangkan untuk LWR ini telah dibuka sebagai open-source dengan lisensi GNU Public License (GPL) di SourceForge dengan nama openNR. [10]

3. Robot Manipulator ( robot tangan )

Robot ini hanyak memiliki satu tangan seperti tangan manusia yang fungsinya untuk memegang atau memindahkan barang, contoh robot ini adalah robot las di Industri mobil, robot merakit elektronik dll. [10]

4. Robot Humanoid

Robot yang memiliki kemampuan menyerupai manusia, baik fungsi maupun cara bertindak, contoh robot ini adalah Ashimo yang dikembangkan oleh Honda. Robot adalah sebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik menggunakan pengawasan dan kontrol manusia, ataupun menggunakan program yang telah didefinisikan terlebih dulu (kecerdasan buatan).Robot biasanya digunakan untuk tugas yang berat, berbahaya, pekerjaan yang berulang dan kotor.Biasanya kebanyakan robot industri digunakan dalam bidang produksi.Penggunaan robot lainnya termasuk untuk pembersihan limbah beracun, penjelajahan bawah air dan luar angkasa, pertambangan, pekerjaan “cari dan tolong” (search and rescue), dan untuk pencarian tambang.Belakangan ini robot mulai memasuki pasaran konsumen di bidang hiburan, dan alat pembantu rumah tangga, seperti penyedot debu, dan pemotong rumput. [10]

5. Robot Berkaki

Robot ini memiliki kaki seperti hewan atau manusia, yang mampu melangkah, seperti robot serangga, robot kepiting, tarantula dll. [10]

7 6. Flying Robot ( Robot Terbang )

Robot yang mampu terbang, robot ini menyerupai pesawat model yang deprogram khusus untuk memonitor keadaan di tanah dari atas, dan juga untuk meneruskankomunikasi. [10]

7. Under Water Robot (Robot dalam air)

Robot ini digunakan di bawah laut untuk memonitor kondisi bawah laut dan juga untuk mengambil sesuatu di bawah laut. [10]

2.2. Robot Line Follower Omniwheel

Robot Line Follower merupakan suatu bentuk robot bergerak otonom yang mempunyai misi mengikuti suatu garis pandu yang telah ditentukan.Robot line follower ini pada bagiannya bawahnya mempunyai sensor lantai, sehingga dapat mengetahui keberadaan garis pandu. Prinsip kerja pendeteksian garis pandu dari robot tersebut adalah bahwa tiap-tiap warna permukaan memiliki kemampuan memantulkan cahaya yang berbeda-beda. Warna putih memiliki kemampuan memantulkan cahaya yang lebih banyak. Sebaliknya, warna-warna gelap memiliki lebih sedikit kemampuan memantulkan cahaya. Hal itulah yang digunakan untuk mendeteksi garis pandu tersebut. Sebagai penggeraknya digunakan motor yang dilengkapi dengan driver motornya dan memiliki roda omniwheel. Dan juga sebagai pengontrolnya digunakan mikrokontroler BS2p40. [3] [4]

A. Omniwheel Robot vs Non-Omniwheel

Roda baik standar atau roda omniwheel membuat perbadaan yang besar hanya ada dua jenis mobil robot, robot omniwheel dan robot non-omniwheel. Robot non-omniwheel adalah robot yang tidak bisa bergerak ke segala arah, seperti mobil pada gambar 2.1. Jenis robot untuk melakukan serangkaian gerakan untuk mengubah posisi. Pada mobil standar wheel, Jika anda ingin mobil Anda untuk bergerak ke samping, Anda harus melakukan 'gerak kompleks paralel' parkir. Anda harus memutar roda dan berkendara ke depan. Jenis roda robot akan '1 .5 ' derajat kebebasan, yang berarti bahwa ia tidak

8 dapat bergerak baik dalam arah X dan Y, tetapi membutuhkan gerakan kompleks untuk mencapai arah X. [4]

Sebuah robot omniwheel pada gambar 2.1 mobil dapat bergerak ke segala arah. Ini tidak perlu melakukan gerakan yang kompleks untuk mencapai posisi tertentu. Jenis robot akan memiliki 2 derajat kebebasan karena dapat bergerak baik di X dan Y bebas pesawat. Sebuah lengan robot biasanya adalah omniwheel juga, dengan lebih banyak derajat kebebasan. [4]

Gambar 2.1 jenis robot menggunakan roda standar dan yang menggunakan omniwheel

Keuntungan dari roda omniwheel adalah memliki kemampuan pergerakan yang bebas, sedangkan roda standar memiliki pergerakan yang terbatas. Pengaturan posisi roda mempengaruhi pergerakan robot secara signifikan, jika dengan roda standar semakin jauh jarak roda depan dengan roda belakang maka semakin sulit untuk memutar posisi robot. Dengan menggunakan empat buah roda omniwheel maka di posisikan secara merata di ke empat sisi robot [4]

Kekurangan dari roda omniwheel, roda omniwheel kurang efisiensi karena tidak semua roda berputar dalam arah gerak robot dan roda juga memiliki gaya gesek yang cukup besar. [4]

B. Roda Omniwheel

Omniwheel roda adalah roda dengan 2 derajat kebebasan, seperti pada Gambar 2.2. omniwheel tidak seperti roda biasa tetapi sebuah roda khusus.

9 Omniwheel terdiri dari roda inti besar dan sepanjang periferal ada terdapat banyak roda kecil tambahan yang mempunyai poros tegak lurus pada roda inti, dan juga dikenal sebagai penggerak roda omni-directional atau omni-roda untuk jangka pendek, kadang-kadang ditulis sebagai omniwheel. [4] [5]

Gambar 2.2 Jenis – Jenis Omniwheel 2.3. Mikrokontroler Basic Stamp (BS2P40)

Basic stamp adalah mikrokontroler yang dikembangkan oleh Parallax Inc yang diprogram menggunakan format bahasa pemrograman basic.Program yang dibuat di-download melalui port serial dan dapat menggunakan konverter USB to Serial untuk komputer yang tidak memiliki port serial. Mikrokontroler basic stamp membutuhkan powersupply saat mendownload pemrograman dan tidak kehilangan program yang sudah di download saat baterai atau power supply dicabut.

Kode PBasic disimpan di dalam EEPROM serial pada board basic stamp.EEPROM menyediakan penyimpanan yang sulit diubah, yaitu menjaga memory saat kehilangan power. EEPROM digunakan dalam basic stamp 1 dan 2 yang dijamin menyimpan selama 40 tahun ke depan dan mampu ditulisi ulang 10.000.000 kali per lokasi memori.

Mikrokontroler basic stamp memiliki versi yang berbeda - beda. Basic stamp memiliki tujuh versi, yaitu basic stamp 1, basic stamp 2, basic stamp 1e, basic stamp 2P, basic stamp 2Pe dan basic stamp 2sx. Basic stamp jalan pada tegangan DC 5 sampai 15 volt. Pada modul basic stamp terdapat IC regulator LM7805 dengan output 5 volt yang mengubah input 6 hingga 15 volt (pada pin VIN) turun menjadi 5 volt yang dibutuhkan komponen. Basic stamp yang di pakai

10 ini karena membutuhkan banyak input atau output yang dipakai. Berikut ini adalah tampilan basic stamp BS2P40.

Gambar 2.3. Modul basic stamp (BS2P40)

Basic stamp ini mempunyai spesifikasi hardware sebagai berikut:

1. Mikrokontroler basic stamp 2P40 Interpreter Chip (PBASIC48W/P40) 2. 8 x 2Kbyte EEPROM yang mampu menampung hingga 4000 instruksi. 3. Kecepatan prosesor 20MHz Turbo dengan kecepatan eksekusi program

hingga 12000 instruksi per detik.

4. RAM sebesar 38byte (12 I/O, 26 variabel) dengan Scratch Pad sebesar 128 byte.

5. Jalur input / output sebanyak 32 pin.

6. Tersedia jalur komunikasi serial UART RS-232 dengan konektor DB9. 7. Tegangan input 9 – 12 VDC dengan tegangan output 5 VDC.

Berikut ini adalah alokasi pin yang terdapat pada mikrokontroler basic stamp BS2P40.

11 2.4. Motor DC

Roda digerakkan menggunakan empat buah motor DC yang dipasang pada roda sebelah kiri, kanan, depan dan belakang. Motor DC merupakan peralatan elektromekanik dasar yang berfungsi untuk mengubah tenaga listrik menjadi tenaga mekanik. Seperti pada gambar 2.5. Secara umum, kecepatan putaran poros motor DC akan meningkat seiring dengan meningkatnya tegangan yang diberikan. Dengan demikian, putaran motor DC akan berbalik arah jika polaritas tegangan yang diberikan juga dirubah.

Gambar 2.5. Motor DC

Motor DC juga menggunakan gear berfungsi untuk membantu putaran roda,pemilihan motor gear DC berdasarkan pada putaran dan torsi yang lebih besar di bandingkan dengan motor stepper atau motor servo,juga didasarkan atas ketersediaan di pasaran selain harga murah juga banyak variasinya.Gear DC tidak dapat dikendalikan langsung oleh mikrokontroler, karena kebutuhan arus yang besar sedangkan keluaran arus dari mikrokontroler sangat kecil. Motor driver merupakan alternatif yang dapat digunakan untuk menggerakkan motor DC.

2.5. IC Motor Driver

L298 adalah IC yang dapat digunakan sebagai driver motor DC. IC ini menggunakan prinsip kerja H-Bridge. Tiap H-Bridge dikontrol menggunakan level tegangan TTL yang berasal dari output mikrokontroler. L298 dapat mengontrol 2 buah motor DC. Tegangan yang dapat digunakan untuk mengendalikan robot bisa mencapai tegangan 46 VDC dan arus 2 A untuk setiap

12 Gambar 2.6. IC driver motor L298

Pengaturan kecepatan kedua motor dilakukan dengan cara pengontrolan lama pulsa aktif (mode PWM – Pulse width Modulation) yang dikirimkan ke rangkaian driver motor oleh pengendali (mikrokontroler basic stamp). Duty cycle PWM yang dikirimkan menentukan kecepatan putar motor DC.

2.6 PWM (Pulse Width Modulation)

PWM (Pulse width Modulation), adalah sebuah metode untuk pengaturan kecepatan perputaran, dalam hal ini adalah motor DC untuk gerak robot. PWM dapat dihasilkan oleh empat metode, sebagai berikut :

1. Metode analog 2. Metode digital 3. IC diskrit 4. Mikrokontroler

Pada robot ini, metode PWM dikerjakan oleh mikrokontroler. Metode PWM ini akan mengatur lebar atau sempitnya periode pulsa aktif yang dikirimkan oleh mikrokontroler ke driver motor. Pada pengaturan kecepatan robot, nilai PWM mulai dari 0-255. Secara analog besaran PWM dihitung dalam persentase, nilai ini didapat dari perbandingan: T high / (T high + T low ) * 100%. Dimana T adalah periode atau waktu tempuh untuk sebuah pulsa, yang terbagi menjadi bagian puncak positif (T high) dan puncak negatif (T low).

13 Gambar 2.7. Ilustrasi prosentase PWM

Semakin rapat periode antar pulsa, maka frekuensi yang dihasilkan akan semakin tinggi, ini berarti kecepatan akan bertambah. Semakin lebar jarak antar pulsa, maka frekuensi semakin rendah ini berarti kecepatan berkurang atau menurun. Kondisi pemberian kecepatan harus disesuaikan dengan kondisi track yang akan dilewati oleh robot, misal pada saat jalan lurus, naik atau turun harus mendapatkan nilai PWM yang tepat. [1]

2.7 Phototransistor

Phototansistor merupakan suatu jenis transistor yang sangat peka trahadap cahaya yang ada disekitarnya. Pada gambar 2.8. dan 2.9. Ketika basis menangkap cahaya maka collectorakan terhubung dengan emitter dalam hal ini transistor bekerja. Prinsip kerja phototransistor sama seperti transistor pada umumnya dengan kata lain phototransistor akan bekerja seperti saklar dengan parameter cahaya untuk mendapatkan kondisi on dan off. Berikut ini adalah simbol phototransistor.

14 VCC

GND

220 10K

LAD

Phototransistor

Sensor 1,2,3....7,8,9

LAD

_{phototransistor}

Garis hitam

Gambar 2.9. gambar rangkaian sensor

2.8. IC LM 393

IC Komparator atau IC pembanding adalah sebuah IC yang berfungsi untuk membandingkan dua macam tegangan yang terdapat pada kedua inputnya. Komparator memiliki 2 buah input dan sebuah output. Inputnya yaitu input(+) dan input (-). Dapat di lihat pada gambar 2.10.b [14]

LM 393 dalam satu kemasannya mempunyai dua buah komparator didalamnya. IC ini memiliki fitur sebagai berikut:

IC komparator LM 393 memiliki fitur-fitur sebagai berikut:

a. Dapat bekerja dengan single supply 2V sampai 36V b. Dapat bekerja dengan tegangan input -3V sampai +36V c. Dapat bekerja dengan segala macam bentuk gelombang logic d. Dapat membandingkan tegangan yang mendekati ground.

Dalam aplikasinya output dari komparator LM 393, membutuhkan resistor pullup dengan tegangan V+ yaitu untuk menjaga tegangan output supaya memiliki logika satu ketika kondisidiam.

15 Cara kerja komparator :

Komparator bekerja berdasarkan tegangan yang masuk pada kedua pin inputnya

1.Jika tegangan pada pin(+) lebih besar pada tegangan pin(-) maka output komparator akan bergerak kearah V+

2.Jika tegangan pada pin(+) lebih kecil pada tegangan pin(-) maka output komparator akan bergerak kearah V-

dalam aplikasinya biasanya salah satu pin input dari komparator sebagai tegangan reverensi sedangkan pin input lainya sebagai tegangan yang akan dibandingkan. [14]

a b

Gambar 2.10. a. Kemasan IC LM393N b. Diagram rangkaian IC LM393N 2.9. Catu Daya

Catu daya memegang peranan yang sangat penting dalam hal perancangan sebuah robot. Tanpa bagian ini robot tidak akan berfungsi. Begitu juga bila pemilihan catu daya tidak tepat, maka robot tidak akan bekerja dengan baik.

Penentuan sistem catu daya yang akan digunakan ditentukan oleh banyak faktor, diantaranya :

1. Tegangan

Setiap aktuator tidak memiliki tegangan yang sama. Hal ini akan berpengaruh terhadap disain catu daya. Tegangan tertinggi dari salah satu aktuator akan menentukan nilai tegangan catu daya.

16 2. Arus

Arus memiliki satuan Ah (Ampere-hour).Semakin besar Ah, semakin lama daya tahan baterai bila digunakan pada beban yang sama.

3. Teknologi Baterai

Baterai isi ulang ada yang dapat diisi hanya apabila benar-benar kosong, dan ada pula yang dapat diisi ulang kapan saja tanpa harus menunggu baterai tersebut benar-benar kosong. [1]

Banyak jenis baterai yang bisa dipakai untuk mensuplai tegangan untuk robot antara lain (Alkaline, Fuel Cell, Lead Acid,Lithium, NiCad, NiMH, baterai Lithium Polymer (LIPO)). Namun catu daya yang digunakan dalam robot ini menggunakan baterai Lithium Polymer (LIPO). Daya yang dimiliki baterai lipo adalah 3,7 V adalah tegangan nominal 1 cell dari kimia LIPO , Tegangan sebenarnya dapat dinaikan sampai pada pengisian ( charging ) maksimum pada 4,25 V dan dapat diturunkan sampai minimum 3,0 V. Serta berat beban baterai lipo cukup ringan di bandingkan jika menggunakan baterai yang jenis lain.

Untuk baterai 2 cell volt yang dibuat SERI adalah 2 x 3,7 V = 7,4 V Untuk baterai 3 cell volt yang dibuat SERI adalah 3 x 3,7 V = 11,1 V Untuk baterai 3 cell volt yang dibuat SERI adalah 4 x 3,7 V = 14,8 V

Untuk baterai 6 cell tegangan yang dibuat SERI hanya maksimum adalah 3 cell yang kemudian di paralel agar hanya memilik maksimum tegangan 11,1 V. Total Ampere akan mengikuti pembuatan SERI dan PARAREL dari baterai tersebut. Range dengan minimum 3,7 V sampai pada maksimum 4,2 V adalah range yang paling baik digunakan untuk menjaga kemampuan kimiawi dari cell baterai LIPO tersebut agar tidak mudah rusak. Oleh karena itu normalnya alat-alat charger LIPO akan otomatis melakukan cut off charging pada 4,2 V per cellnya. Kelemahannya adalah charger LIPO tidak dapat melakukan pembagian pengisian arus setiap cellnya dengan rata. [13]

17 Gambar 2.11. baterai Lithium Polymer (LIPO)

2.10. Regulator Tegangan

Regulator tegangan yang digunakan dalam hal ini adalah regulator tegangan 5 Volt dengan tegangan keluaran yang dihasilkannya ±5 Volt.IC regulator yang digunakan adalah LM7805 seperti ditunjukan pada gambar 2.12. Yang mana keluaran tegangan IC ini adalah ± 5 Volt, dengan tegangan masukan antara 7,2 V sampai 25 V.

Gambar 2.12. LM7805

Pada gambar 2.13. merupakan skematik rangkaian dari regulator tegangan yang digunakan oleh robot line follower ini.

18 2.11. Perangkat Lunak (Software)

2.11.1 Pengenalan Basic Stamp Editor

Perangkat lunak merupakan faktor penting dalam tahap perancangan robot.Perangkat lunak ini merupakan algoritma gerak dan tugas robot dalam bentuk listing program yang ditanamkan kedalam mikrokontroler.Program dapat bermacam-macam bentuk versi dan bahasa pemrogramannya, sesuai dengan spesifikasi dari mikrokontroler yang digunakan.

Mikrokontroler basic stamp (BS2P40) menggunakan bahasa pemrograman basic. Software yang digunakan adalah basic stamp editor.Basic stamp editor adalah sebuah editor yang dibuat oleh Paralax Inc untuk menulis program, mengkompile dan mendownloadnya ke mikrokontroler keluarga basic stamp. Program ini memungkinkan penggunanya memprogram basic stamp dengan bahasa basic yang relatif ringan dibandingkan bahasa pemrograman lainnya.Berikut ini beberapa instruksi-instruksi dasar yang dapat digunakan pada mikrokontroler basic stamp. [1]

Tabel 2.1. Beberapa instruksi dasar basic stamp

Instruksi Keterangan

DO...LOOP Perulangan

GOSUB Memanggil prosedur IF..THEN Percabangan

FOR...NEXT Perulangan

PAUSE Waktu tunda milidetik IF...THEN Perbandingan

PULSOUT Pembangkit pulsa PULSIN Menerima pulsa

GOTO Loncat ke alamat memori tertentu HIGH Menset pin I/O menjadi 1

LOW Menset pin I/O menjadi 0

PWM Konversi suatu nilai digital ke keluaran analog lewat pulse width modulasi

19 Gambar 2.14. Tampilan basic stamp editor

1. Nama editor, nama folder dan nama file yang sedang dibuka/dikerjakan

2. Menu utama editor

3. Shortcut untuk menyimpan,cut,copy,paste,print dll Nama file yang sedang dikerjakan

4. Pemilihan jenis mikrokontroler yang digunakan 5. Pemilihan versi compiler PBASIC

6. Menjalankan / RUN program 7. Area utama pengetikan program

8. Status posisi kursor berada (baris-kolom) 9. List file-file yang ada di folder kerja

10. Folder utama yang digunakan untuk menyimpan file-file kerja

2.11.2 Memprogram Basic Stamp

Dalam pemrograman, sebuah program lengkap secara umum dapat dibagi menjadi empat bagian penting, yaitu :

1. Header 2. Variabel 3. Program utama

20 4. Prosedur

Pemrograman dalam basic stamp editor, secara blok dibagi menjadi empat bagian penting. [1]

Gambar 2.15. Urutan bagian dari program dalam basic stamp

2.11.2.1 Directive

Directive ditulis paling awal program yang dibuat.Bagian ini menentukan tipe prosesor yang digunakan dan versi dari compiler PBASIC yang digunakan untuk mengkompile bahasa basic menjadi bahasa mesin. Tampilannya adalah seperti gambar berikut : [1]

Gambar 2.16. Tampilan bagian directive

2.11.2.2 Menentukan Variabel

Menentukan PINmikrokontroler yang digunakan serta membuat variabel.Ada beberapa ketentuan untuk mendeklarasikan variabel yaitu :

1. PIN : PIN dari mikrokontroler (0-15) 2. VAR : Variabel

3. CON : Konstanta

PINyang digunakan sudah ditentukan sesuai dengan konfigurasi hardware / mainboard yang digunakan adalah BS2P40.Selain itu

Directive

Deklarasi variabel Program utama Prosedur

21 dapat membuat variabel bebas yang nantinya dapat digunakan untuk keperluan perulangan atau yang lainnya. [1]

Gambar 2.17. Tampilan bagian deklarasi variabel

Setelah menentukan variabal dan PIN yang digunakan, selanjutnya membuat program utama. Pada bagian program utama bisa melakukan dua mode, yaitu mode pengetikan langsung atau mode pemanggilan prosedur. Mode pengetikan langsung akan efektif jika program tidak terlalu banyak dan hanya untuk menangani kasus yang sederhana. Tetapi jika program sudah mulai banyak, rumit dan lebih dari satu slot, maka sebaiknya program utama memanggil prosedur. Pemanggilan prosedur akan mempermudah urutan/alur program,lebih terkendali dan mudah dalam pemeriksaan. [1]

2.11.2.3 Bagian Program Utama

Berikut ini contoh program utama yang memanggil prosedur MAJU.Listing programnya dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar2.18. Tampilan bagian program utama yang memanggil prosedur

2.11.2.4 Bagian Prosedur

Berikut adalah blok prosedur MAJU yang dipanggil oleh program utama.

22 Gambar 2.19. Tampilan bagian prosedur MAJU

Sebuah prosedur harus mempunyai nama prosedur yang disimpan dibagian paling atas prosedur itu sendiri, serta harus diakhiri dengan Return supaya kembali lagi ke program utama dan melanjutkan kembali urutan program berikutnya. Sebuah prosedur mempunyai fungsi khusus, misal untuk prosedur maju ini hanya bertugas untuk menjalankan robot dengan arah maju. [1]

2.11.2.5. Memeriksa Sintaks Program

Sangat penting untuk memeriksa sintaks program, hal ini dapat dilakukan untuk memastikan semua sintaks sudah benar. Untuk memeriksa sintaks ini bisa pilih menu RUN, Cek Syntax atau kombinasi tombol CTRL+T. Berikut ini adalah tampilan jika listing program yang dibuat sudah benar. [1]

Gambar 2.20. Hasil pemeriksaan sintaks yang sukses (tokenize successful)

2.11.3 Menjalankan Program

Setelah program selesai, program siap di download ke modul basic stamp. Cara untuk menjalankan program dapat memilih menu RUN atau kombinasi tombol CTR+R. Berikut adalah tampilan jika pendownlodan program sukses. [1]

23 Gambar 2.21. Tampilan jika pendownloadan program sukses

24

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

Pada bab ini diterangkan tentang langkah-langkah dalam merancang atau membuat robot line follower tersebut. Perancangan ini meliputi perancangan keras (hardware) maupun perangkat lunak (software). Perancangan hardware meliputi perancangan skematik rangkaian, komponen elektronik yang dibutuhkan, desain PCB, dll. Perancangan software meliputi perancangan algoritma program, pembuatan program, dll.

3.1. Diagram Blok System

Bab ini membahas tentang perancangan mengenai komponen-komponen yang digunakan pada robot line follower.Sebelum masuk di perancangan hardware dan software maka akan di buat terlebih dahulu diagram blok sistem

Sensor lantai Komparator LM393

Mikrokontroler Basicstamp 2P40

Driver motor1 L298

Driver motor2 L298

Motor kiri

Motor kanan

Motor depan

Motor belakang

Omniwheel kiri

Omniwheel kanan

Omniwheel depan

Omniwheel belakang

Gambar 3.1 Diagram Blok Syatem

Berikut penjelasan tentang tiap-tiap blok sistem pada gambar 3.1. 1. Mikrokontroler

Pada Robot Line follower ini digunakan Besic stamp 2P40 yang berfungsi sebagai pengontrolan pergerakan robot, pemeriksaan sensor serta pengaturan pergerakan motor yang diinginkan sehingga robot dapat

25

bergerak sesuai dengan pembacaan sensor agar robot tidak keluar jalur yang telah ditentukan.

2. Sensor Garis

Sensor garis sebagai pengirim menggunakan lad dan sebagai penerima menggunakan pototransistor yang masing-masing berjumlah 12 sensor. Sensor garis ini berfungsi untuk mendeteksi jalur yang ada, dan data yang ada kan di atur komparator, selanjutnya data digital di kirim ke mikrokontroler sehingga mikrokontroler dapat mengatur pergerakan robot agar tidak keluar dari jalur.

3. Komparator LM 393

Komparator disini menggunakan IC LM393,komparator berfungsi untuk mengatur sensor garis agar pembacaan sensor pada jalur selalu tepat, dan selanjutnya data pada sensor di kirim ke mikrokontroler. Karena IC LM393 memiliki dua buah op-amp,tiap op-amp mengontrol satu sensor, sedangkan sensor memiliki 12 sensor maka pada komparator ini menggunakan 6 buah IC LM393.

4. Driver Motor

Driver motor berfungsi sebagai sakelar untuk mengatur pergerakan motor, dalam robot line follower ini menggunakan dua driver motor tiap driver motor mengontrol dua motor dan dapat mengatur motor DC berputar atau tidak, driver motor pertama mengontrol motor pada roda kiri dan kanan dan pada driver motor ke dua mengontrol motor pada roda depan dan belakang.

5. Motor DC

Motor DC sebagai penggerak robot yang dapat bergerak maju mundur atau bergerak kiri kanan, pada line follower ini menggunakan empat penggerak motor DC yang terpasang pada ke empat sisi bagian robot yaitu pada bagian kiri, kanan, depan, dan belakang robot. Dimana motor DC pada roda kiri dan kanan bertujuan bergerak maju dan mundur, sedangkan motor DC pada roda depan dan belakang bertujuan untuk bergerakan kiri dan kanan. Motor DC terhubung pada gearbox yang

26

berfungsi untuk menambah tenaga putaran agar motor DC dapat berputar dengan beban yang ada pada robot

6. Roda Omniwheel

Omniwheel roda adalah roda dengan 2 derajat kebebasan, omniwheel tidak seperti roda biasa tetapi sebuah roda khusus. Omniwheel terdiri dari roda inti besar dan sepanjang periferal ada terdapat banyak roda kecil tambahan yang mempunyai poros tegak lurus pada roda inti. Roda ohmniwheel ini dipasang pada motor DC yang telah memiliki gearbox sehingga mengikuti putaran dan gerakan motor DC. Pada perancangan ini menggunakan 4 buah roda omniwheel yang terdapat pada sebelah kiri dan kanan terdapat masing-masing satu buah,sebelah kiri 1 buah sebelah kanan 1 buah dan tardapat pada depan dan belakang masing-masing 1 buah, bagian depan 1 buah dan bagian belakang 1 buah jadi keseluruhannya menggunakan 4 buah roda omniwheel.

3.2. Perangkat Keras (Hardware)

3.2.1. Perancangan Mekanik

Pada robot line follower ini dipasang empat motor DC, yang dipasang pada tiap samping robot yang mana saat maju keempat motor akan bergarak bersamaan tetapi memiliki putaran yang berbeda sehingga menghasilkan putaran maju, semua komponen sperti mikro, driver motor,komparator dan baterai smuanya terletak di atas robot, sedangkan sensor, motor DC dan Gearbox diletakkan pada bawah robot. Tinggi robot 10cm, panjang 13cm dan lebar 13cm.

3.2.2. Perancangan Sistem Minimum

Mikrokontroler yang digunakanadalah mikrokontroler jenis basic stamp BS2P40 dengan dilengkapi 40 port yang bisa digunakan sebagi input ataupun output. Pemilihan mikrokontroler jenis ini didasari kemampuannya yang cukup handal, permrograman yang tidak terlalu sulit dan dalam

27

pengaturan pulse width modulation (PWM) dapat dengan mudah di program.

Gambar 3.2. Rangkanan Mikrokontroler Basic stamp 2P40 Tabel 3.1. Konfigurasi port yang digunakan pada mikrokontroler basic stamp

Nama Pin No. Pin Fungsi Keterangan

MAIN I/O 0 input Sensor1

MAIN I/O 1 input Sensor2

MAIN I/O 2 input Sensor3

MAIN I/O 3 input Sensor4

MAIN I/O 4 input Sensor5

MAIN I/O 5 input Sensor6

MAIN I/O 6 input Sensor7

MAIN I/O 7 input Sensor8

MAIN I/O 12 input Sensor9

MAIN I/O 9 input Sensor10

MAIN I/O 10 input Sensor11 MAIN I/O 11 input Sensor12

28

AUX I/O _{0 Output Driver motor2 (A2 EN)} AUX I/O _{1 Output Driver motor2 (A2 +)} AUX I/O _{2 Output Driver motor2 (A2 -)} AUX I/O _{3 Output Driver motor2 (B2 EN)} AUX I/O _{4 Output Driver motor2 (B2 +)} AUX I/O _{5 Output Driver motor2 (B2 -)} AUX I/O _{6 Output Driver motor1 (A1 EN)} AUX I/O _{7 Output Driver motor1 (A1 +)} AUX I/O _{8 Output Driver motor1 (A1 -)} AUX I/O _{9 Output Driver motor1 (B1 EN)} AUX I/O _{10 Output Driver motor1 (B1 +)} AUX I/O _{11 Output Driver motor1 (B1 -)}

3.2.3. Perancangan sensor garis

Sensor garis berfungsi untuk mendeteksi warna yang berada di bagian bawah robot line follower dengan maksud agar robot dapat bergerak sesuai dengan jalur yang telah di tentuin agar robot tidak keluar dari jalur.

Pada sensor garis menggunakan lad sebagai pengirim sedangkan penerimanya menggunakan phototransistor sebagai penerima

led _{phototransistor}

Garis hitam

led _{phototransistor}

Garis hitam

29

VCC

GND

220 10K

LAD

Phototransistor

Sensor 1,2,3....7,8,9

body

4 kiri

depan

5 6

7 2

8

1 3

kanan

Belakang 9 12

11

10

A B

Gambar 3.4. A.Rangkaian sensor B. posisi tiap-tiap sensor dan roda Arus yang boleh mengalir di dalam lad super brigh yaitu minimal 10mA dan maximal 30mA. Untuk mengetahui resistor yang digunakan pada rangkaian maka menggunakan rumus persamaan 3.1

... 3.1 ... 3.2 Ket :

R = nilai hambatan V = tegangan sumber Vir =tegangan pada led Imax = arus maximal pada led Imin = arus minimal pada led

Jadi untuk mengetahui batas maximal dan minimal penggunaan resistor maka masukan nilai pada rumus.

R= belum di ketahui V= 5V

Vir= 2,2V

Imax= 30mA = 0,03A Imin= 10mA = 0,01A

30

Maka batas minimal resistor yang boleh digunakan pada lad super brigh yaitu 93,3Ω sedangkan batas maksimum digunakan 280Ω jadi diperbolehkan menggunakan resistor diantara 93,3Ω sampai 280Ω. Jika menggunakan resistor kekecilan tahanannya maka akan berakibat rusaknya lad super brigh karena arusnya yng di hasilkan akan berlebilah dari yang seharusnya dan jika menggunakan resistor melebihi 280Ω maka rangkaian tidak akan berfungsi karena tidak ada arus yang melewati rangkaian lad super brigh.

Phototransistor adalah merupakan sebuah transistor yang akan saturasi pada saat menerima sinar lad super brigh dan cut off pada saat tidak ada sinar lad super brigh. led module adalah sebuah rangkaian yang terdiri dari sebuah phototransistor dan filter yang terbentuk dalam satu modul di mana kolektor dari phototransistor merupakan output dari modul ini. Pada saat phototransistor cut off maka tidak terjadi aliran arus dari kolektor menuju ke emitter sehingga kolektor yang merupakan output dari led module akan berkondisi high. Apabila phototransistor saturasi maka arus mengalir dari kolektor ke emitter dan output dari led moduleakan berkondisi low.

Transmisi data dilakukan dengan menggunakan prinsip aktif dan non-aktifnya LED Super brigh sebagai kondisi logic 0 dan logic 1. Pada rangkaian ini menggunakan 12 pasang sensor yang didesain sesuai pergerkan robot. Dan data dari sensor akan di kirim ke komparator selanjutnya data digital yang dari komparator dikirim ke mikrokontroler agar dapat mengatur pergerakan robot sesuai dengan jalur yang ada

Sebagai pengatur sensor agar pembacaan sensor menghasilkan nilai yang sama maka menggunakan komparator IC LM393. Pembacaan sensor bila terkena garis akan menghasilkan nilai berlogika low ( 0 ), sedangkan bila tidak berada dijalur akan menghasilkan logika high ( 1 ).

31

Pada gambar 3.5. merupakan skematik rangkaian sensor garis menggunakan komparator menggunakan IC LM393.

Gamabar 3.5. Rangkaian sensor garis 3.2.4. Motor Driver

L298 bisa men-drive dua buah motor dc sampai tegangan maksimal 46 VDC dan arus sebesar 2A untuk tiap kanal, supply tegangan yang

diberikan ke motor dc sebesar 14,8 VDC yang berasal dari baterai litium

polimer (lipo) 2200mAh, sedangkan untuk tegangan logic pada driver motor diberikan tegangan sebesar 5 VDC yang berasal dari mikrokontroler.

Penggunaan dioda pada perancangan driver motor ini ditujukan agar driver motor dapat menahan arus balik yang datang dari motor dc.

Satu motor dapat dikontrol dengan 3 pin yaitu Aenable, A+ dan A-. Dan dikarenakan robot ini menggunaka empat buah motor dc maka dibutuhkan dua buah driver motor yang tiap driver motor mengatur dua buah motor dc. Berikut ini adalah tabel kebenaran untuk salah satu motor.

VCC

D1 LED

R1 220 Ohm

Q1 PHOTO TR

R2 10 KOhm

VCC

AR1 LM 393 R3

10 KOhm

VCC VCC

Port Mikrokontroler

R4 220 Ohm

D2 LED

32

Tabel 3.2. Tabel kebenaran untuk salah satu motor

AEN A+ A- Reaksi Motor

L L L Motor off L L H Motor off L H L Motor off L H H Motor off

H L L Stop

H H L Berputar searah jarum jam

H L H Berputar berlawanan arah jarum jam

H H H Stop

Ket: H = High = 1 dan L = Low = 0

Gambar 3.6. Rangkaian driver motor L298

Pengontrolan empat buah motor kiri, kanan, depan dan belakang dibutuhkan 12 port output pada mikrokontroler, yaitu untuk motor kiri masing-masing AEN1, A+1, A-1, motor kanan BEN1,

B+1, B-1, dan untuk mengontrol motor depan AEN2, A+2 , A-2,

motor belakang BEN2, B+2, B-1 seperti yang terlihat pada tabel

33

Tabel 3.3. Tabel kebenaran untuk empat motor

Ket: H = High = 1 dan L = Low = 0

1. Pengaturan gerak robot dengan detode PWM

Pada dasarnya PWM yang dihasilkan mikrokontroler akan berubah menjadi tegangan analog yang akan diterima oleh bagian motor driver. Jika PWM diberi kondisi High, maka tegangan keluaran mendekati 14,8 Volt, dan jika PWM diberi kondisi Low, maka tegangan keluaran mendekati 0 Volt. Diantara kondisi itu maka nilai tegangan keluaran dapat dihitung, yaitu :

(Duty ÷ 255) x 14,8 V.

Sebagai contoh, ketika Duty adalah 100, maka :

(100 ÷ 255) x 14,8 V = 5,8 V, tegangan keluaran PWM sebesar 5,8 V.Duty cycle sebagai pengaturan kecepatan, mulai (0-255)

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam pemrogramannya adalah nama pin tujuan, lamanya PWM diberikan dan kecepatannya (duty cycle).Perintah yang digunakan dalam pemrograman bahasa basic untuk mikrokontroler BS2P40 adalah sebagai berikut :

Syntax: PWM Pin, Duty, Duration Keterangan :

1. Pin adalah variable, dengan rentang nomor pin dari (0-11). 2. Duty adalah variabel, (0-255), menentukan besarnya tegangan

analog, yang oleh motor driver akan diterima untuk mengatur kecepatan putarannya.

3. Duration adalah varibel (0-255) untuk durasi PWM tersebut dikerjakan.

Gerak AEN1 A+1 A-1 BEN1 B+1 B-1 AEN2 A+2 A-2 BEN2 B+2 B-2

Maju H H L H H L L L L L L L

Belok kanan L L L L L L H H L H H L

Belok kiri L L L L L L H L H H L H

Mundur H L H H L H L L L L L L

34

Pada tabel 3.4, tabel 3.5, tabel 3.6, dan tabel 3.7 adalah hasil uji coba pada pengaturan gerak roda menggunakan PWM :

Tabel.3.4. pengaturan gerak motor roda kiri dan kanan bergerak maju Roda Enable Duty Durasi gerak keterangan

Kiri Aen2 100 60 lambat Robot bergerak ke arah kiri dengan cepat Kanan Ben2 110 60 cepat

Kiri Aen2 105 60 lambat Robot bergerak ke arah kanan mulai pelan Kanan Ben2 90 60 cepat

Kiri Aen2 105 60 cepat Robot bergerak ke arah kiri

Kanan Ben2 95 60 lambat

Kiri Aen2 110 60 lambat Robot bergerak lurus, motor kiri dan kanan bergerak sama cepatnya Kanan Ben2 90 60 lambat

Tabel 3.5. pengaturan gerak motor roda kiri dan kanan bergerak mundur Roda Enable Duty Durasi gerak keterangan

Kiri Aen2 110 60 cepat Robot bergerak ke arah kanan dengan cepat

Kanan Ben2 110 60 lambat

Kiri Aen2 95 60 lambat Robot bergerak ke arah kiri mulai pelan

Kanan Ben2 115 60 cepat

Kiri Aen2 95 60 lambat Robot bergerak ke arah kiri

Kanan Ben2 115 60 cepat

Kiri Aen2 93 60 lambat Robot bergerak lurus, motor kiri dan kanan bergerak sama cepatnya

Kanan Ben2 108 60 lambat

Tabel 3.6. pengaturan gerak motor roda depan dan belakang bergerak kanan

Roda Enable Duty Durasi gerak keterangan

depan Ben1 120 60 lambat Robot bergerak ke arah depan cepat

belakang Aen1 120 60 cepat

depan Ben1 110 60 lambat Robot bergerak ke arah depan dengan pelan belakang Aen1 115 60 cepat

35

belakang Aen1 120 60 lambat belakang

depan Ben1 109 60 lambat Robot bergerak lurus, motor depan dan belakang bergerak sama cepatnya

belakang Aen1 102 60 lambat

Tabel 3.7. pengaturan gerak motor roda depan dan belakang bergerak kiri Roda Enable Duty Durasi gerak keterangan

depan Ben1 100 60 cepat Robot bergerak ke arah depan dengan cepat belakang Aen1 115 60 lambat

depan Ben1 110 60 lambat Robot bergerak ke arah belakang mulai pelan belakang Aen1 105 60 cepat

depan Ben1 120 60 cepat Robot bergerak ke arah belakang

belakang Aen1 100 60 lambat

depan Ben1 100 60 lambat Robot bergerak lurus, motor depan dan belakang bergerak sama cepatnya belakang Aen1 102 60 lambat

Pada hasil percobaan pengaturan PWM di atas maka di dapat hasil yang cocok untuk digunakan pada pemrograman pada PWM. Berikut hasil duty dan durasi yang digunakan pada pemrograman motor DC

Tabel 3.8. duty dan durasi yang digunakan pada PWM

Roda Enable Duty Durasi gerak keterangan Arah gerak robot

Kiri Aen2 108 60 lambat Robot bergerak lurus, motor kiri dan kanan bergerak sama cepatnya

Bergerak maju Kanan Ben2 92 60 lambat

Kiri Aen2 93 60 lambat Robot bergerak lurus, motor kiri dan kanan

Bergerak mundur Kanan Ben2 108 60 lambat

36

bergerak sama cepatnya depan Ben1 109 60 lambat Robot bergerak

lurus, motor depan dan belakang bergerak sama cepatnya

Bergerak Ke kanan belakang Aen1 102 60 lambat

depan Ben1 109 60 lambat Robot bergerak lurus, motor depan dan belakang bergerak sama cepatnya

Bergerak ke kiri belakang Aen1 112 60 lambat

3.2.5. Motor DC

Motor DC digunakan sebagai penggerak bebuah robot yang di kendalikan oleh driver motor yang berfungsi sebagai sakelar untuk mengatur gerakan motor yang dikontrol oleh mikrokontroler. Pada robot ini menggunakan empat buah motor dc yang menggunakan motor dc 12 Volt. Menggunakan motor dc 12 volt dikarenakan berat beban robot dan memiliki putaran yang kuat sehingga diharapkan motor dc mampu berputar dengan beban yang cukup besar

Gambar 3.7. Motor DC 12 Volt

Untuk membantu pergerakan gerak robot agar dapat membawa beban maka digunakan gearbox. Gearbox yang digunakan yang umumnya terdapat di pasaran ataupun bisa juga di ambil gearbox mobil-mobilan yang biasa

37

dijual di pasaran. Gearbox yang digunakan mempunyai skala 1:78 yang artinya 1 putaran pada roda sebanding dengan 78 kali putaran pada motor dc.

3.2.6. Roda Ohmniwheel

Holonomic roda adalah roda dengan 2 derajat kebebasan, omniwheel tidak seperti roda biasa tetapi sebuah roda khusus. Omniwheel terdiri dari roda inti besar dan sepanjang periferal ada terdapat banyak roda kecil tambahan yang mempunyai poros tegak lurus pada roda inti. [5]

Gambar 3.8. Roda Ohmniwheel 3.2.7. Sumber Tegangan

A. Baterai

Pada robot ini menggunakan dua buah baterai lipo yang memiliki tegangan 14,8 Volt 2200mAh yang ada di pasaran. Sumber tegangan ini digunakan untuk memberi sumber tegangan pada semua komponen yang digunakan. [13]

B. Reglator LM7805

Dan untuk menstabilkan tegangan pada mikro maka digunakan regulator. Regulator tegangan yang digunakan dalam hal ini adalah regulator tegangan 5 Volt dengan tegangan keluaran yang dihasilkannya ±5 Volt.IC regulator yang digunakan adalah LM7805 seperti ditunjukan pada gambar 2.20. Yang mana keluaran tegangan IC ini adalah ± 5 Volt, dengan tegangan masukan antara 7,2 V sampai 25 V.

38

Pada regulator ini sudah terdapat pada besicstamp 2P40,sehingga tidak pelu membuat rangkaian regulator lagi.

Gambar 3.9. LM7805

3.3. Perancangan Software

Perangkat lunak merupakan faktor penting dalam tahap perancangan robot.Perangkat lunak ini merupakan algoritma gerak dan tugas robot dalam bentuk listing program yang ditanamkan kedalam mikrokontroler.Program dapat bermacam-macam bentuk versi dan bahasa pemrogramannya, sesuai dengan spesifikasi dari mikrokontroler yang digunakan.

Sistem perangkat lunak merupakan suatu perangkat yang dibuat untuk mengendalikan sistem kerja dari masing-masing komponen. Sistem ini dikendalikan oleh mikrokontroler yang juga mengendalikan perangkat keras yang juga mengendalikan input dan output data serta pertukaran informasi.

Sebelum pembuatan program terlebih dahulu dibuat algoritma programnya dalam bentuk flowchart. Ini bertujuan agar pada saat pemrograman jika terjadi error maka dapat dengan mudah mengetahui letak kesalahan pemrogramannya

3.3.1. Perancangan algoritma sistem

Tabel 3.9. pola gerak utama robot dan kondisi sensor

Pola gerak utama Terdeteksi sensor Arah gerak Sensor2 maju

39

Sensor11 kiri

Sensor2 Maju 45

Sensor8 mundur

Dari pola arah gerak robot pada tabel 3.9 maka didapat algoritma flowchart sistem pada pola gerak utama. Dapat di lihat pada gambar 3.10

40

progmaju mulai

Baca sensor

Sensor2 kena garis ? Gosub prosedur maju

Sensor1 kena garis ? Gosub prosedur majukir

Sensor3 kena garis ? Gosub prosedur majukan

Sensor4 or sensor5 kena garis? Goto label progkanan progkanan Baca sensor Sensor5 kena garis? Gosub prosedur belka Sensor4 kena garis? Gosub prosedur kanandep Sensor6 kena garis? Gosub prosedur kananblak

sensor2 or sensor3 kena garis?

Goto label progmaju

Sensor7 or sensor8 kena garis?

Goto label progmundur

Sensor10 or sensor11 or sensor12 kena garis?

Goto label progkiri Y T Y T Y T Y Y A A A A

Sensor10 kena garis?

Gosub prosedur kandep Y T T B1 i=0 I +1 i>2 T A Y B1 C1 Y T Y T Y T Y T Y A1 B B B B A1 D1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 28 29 30 31 32 33 20 34 27 2a 2a 48 B T A T

41 progkiri Baca sensor Sensor11 kena garis? Gosub prosedur belki Sensor10 kena garis? Gosub prosedur kandep Sensor12 kena garis? Gosub prosedur kanblak

Sensor1or sensor2 or sensor3 kena garis?

Goto label progmaju

Sensor7 or sensor8 or sensor9 kena garis?

Goto label progmundur progmundur Baca sensor Sensor8 kena garis? Gosub prosedur mundur Sensor7 kena garis? Gosub prosedur majukir Sensor9 kena garis? Gosub prosedur majukan

Sensor10 or sensor11 or

sensor12 kena garis? i=0

Sensor4 or sensor5 or sensor6 kena garis?

Goto label progkanan y D1 C1 Y T Y T Y T Y T Y C C C C A1 D1 Y T Y T T Y T Y D D D D B1

gosub label belki

C1 I +1 i>3 T Goto label progkiri Y 34 35 36 37 38 39 40 42 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 56 58 59 61 62 63 64 65 2a 41 43 48 55 57 60 34 20 D T C T

42

Aktifkan roda kiri putar maju maju

Aktifkan roda kanan putar maju

Aktifkan PWM kiri dan kanan

Aktifkan roda depan putar kanan belka

Aktifkan roda belakang putar kanan

Aktifkan PWM depan dan belakang

Aktifkan roda depan putar kiri belki

Aktifkan roda belakang putar kiri

Aktifkan PWM roda depan dan belakang

Aktifkan roda kiri putar mundur mundur

Aktifkan roda kanan putar mundur

Aktifkan PWM roda kiri dan kanan

return return

return return

A

B _C D

A1 A2 A3 ret ret ret ret B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3 majukir

Aktifkan roda depan putar kiri

Aktifkan roda belakang putar kanan

Aktifkan roda kiri putar belakang

Aktifkan roda kanan putar depan

return

majukan

Aktifkan roda depan putar kanan

Aktifkan roda belakang putar kiri

Aktifkan roda kiri putar depan

Aktifkan roda kanan putar belakang

return

kanandep

Aktifkan roda kanan putar depan

Aktifkan roda kiri putar belakang

Aktifkan roda depan putar kiri

Aktifkan roda belakang putar kanan

return

kananblak

Aktifkan roda kanan putar blakang

Aktifkan roda kiri putar depan

Aktifkan roda depan putar kanan

Aktifkan roda belakang putarkiri

return

Aktifkan PWM kiri,kanan,depan,belakang Aktifkan PWM kiri,kanan,depan,belakang Aktifkan PWM kiri,kanan,depan,belakang

Aktifkan PWM kiri,kanan,depan,belakang

G H

E _F

ret ret _{ret ret}

E1 E2 E3 E4 E5 F1 F2 F3 F4 F5 G1 G2 G3 G4 G5 H1 H2 H3 H4 H5

43

Penjelasan diagram alir flowchart system pada tabel 3.10 :

Tabel 3.10. penjelasan alir flowchart system

nomor Keterangan

1 Awal pemrograman.

2 Label maju sebagai awal program maju.

2a Sebagai inisialisasi lompatan program dari label program lain. 3 Baca kondisi sensor.

4 Apakah sensor2 deteksi garis?jika ya maka kerjakan program pada nomor 5. jika tidak, maka lakukan yang ada di nomor 7.

5 Jika benar maka panggil prosedur maju untuk gerak robot maju,jika telah maju maka lompat pada no 6 sebagai lompatan untuk baca sensor.

6 Sebagai inisialisasi lompatan menuju baca kondisi sensor.

7 Apakah sensor1 deteksi garis?jika ya,maka kerjakan program pada nomor 8. Jika tidak maka kerjakan program pada nomor 8.

8 Jika benar maka panggil prosedur majukir untuk gerak robot memutar ke arah kiri sebagai koreksi posisi jika robot akan keluar jalur,dan lompat ke baca sensor pada nomor 3.

9 Apakah sensor3deteksi garis?jika ya, maka kerjakan program pada nomor 10. Jika tidak maka kerjakan program di nomor 11.

10 Jika ya maka panggil prosedur majukan untuk memutar arak ke kanan sebagai koreksi posisi ke arak kanan jika robot akan keluar jalur. Dan lompat pada nomor 3 untuk pengecekan sensor.

11 Apakah sensor4 atau sensor5 terdeteksi garis? Jika ya, maka kerjakan pada program no 12. Jika tidak maka cek lagi pada program nomor 13 12 Jika iya maka lompat ke label progkanan untuk melakukan program arah

gerak kanan pada nomor 20 sebagai label progkanan.

13 Apakah sensor10 deteksi garis?jika ya, maka lakukan pada nomor 14. Dan jika tidak maka lakukan program pada nomor 18

14 Masukan nilai 0 pada variabel i

15 Panggil prosedur kandep sebagai gerak putar arah 16 Nilai variabel i di tambah 1

44

17 Apakah variabel i>2? Jika ya maka lompat lagi ke nomor 6 sebagai baca sensor. Jika i<2 maka panggil lagi prosedur kandep pada nomor

15,ulangi terus sampai i>2.

18 Apakah sensor10 atau sensor11 atau sensor12 deteksi garis?jika iya,maka lakukan program di nomor19. Jika tidak maka kembali cek sensor pada nomor 3

19 Lompat pada label progkiri pada nomor 34.

20 Inisialisasi lompatan ke label progkanan sebagai awal label program untuk pergerakan kanan.

21 Label progkanan sebagai awal label program untuk pergerakan kanan 22 Inisialisasi untuk menandakan lompatan ke baca sensor di program

kanan.

23 Pembacaan kondisi sensor.

24 Apakah sensor5 deteksi garis?jika ya,maka lakukan perinta pada nomor 25. Jika tidak,maka lakukan pada nomor 26.

25 Jika ya,maka panggil prosedur putar motor arah kanan untuk pergerakan motor gerak kanan.jika sudah selesai pemanggilan maka lompat pada nomor 23.

26 Apakah sensor4 deteksi garis?jika iya,maka lakukan pada program di nomor 27. Jika tidak maka cek lagi pada nomor 28.

27 Jika ya,maka panggil prosedur kandep,untuk memutar arah gerak ke depan sebagai koreksi posisi jika robot akan keluar garis.setelah perika posisi selesai maka lompat pada baca kondisi sensor lagi.

28 Apakah sensor6 deteksi garis?jika ya,maka kerjakan pada nomor29.jika tidak,maka lakukan pada program di nomor 30.

29 Jika ya,maka panggil prosedur kanblak sebagai putar arah robot untuk koreksi posisi jika robot keluar garis.dan lompat pada pembacaan sensor. 30 Apakah sensor2 atau sensor3 deteksi garis?jika ya,maka lakukan

program nomor 31. Jika tidak,maka lakukan proram di nomor32. 31 Jika ya,maka lompat ke label progmaju untuk menjalankan program

gerak maju yang ada pada nomor 2a.

45

nomor 33. Jika tidak ,maka lompat pada nomor 23 untuk pembacaan kondisi sensor lagi.

33 Jika ya,lompat pada label progmundur untuk melakukan arah gerak mundur yang ada pada program nomor 48.

34 Inisialisasi untuk lompatan dari program sebelumya menuju progkiri untuk melakukan arah gerak kiri.

35 Label progkiri sebagai awal program arah gerak kiri.

36 Sebagai inisialisasi lompatan dari program sebslumnya menuju baca kondisi sensor.

37 Cek kondisi sensor untuk arah gerak kiri.

38 Apakah sensor11 deteksi garis?jika ya,maka lakukan program yang ada di nomor 39. Jika tidak,maka lakukan program di nomor 40.

39 Jika ya, maka panggil prosedur belki untuk arah gerak kiri,dan lompat pada pembacaan sensor pada nomor 37.

40 Apakah sensor10 kena garis?jika ya,maka lakukan program di nomor 41. Jika tidak,maka lakukan perintah di nomor 42.

41 Jika ya,maka panggil prosedur kandep untuk memutar arah ke depan sebagai koreksi posisi jika robot keluar jalur.dan lompat ke pembacaan sensor.

42 Apakah sensor12 deteksi garis?jika ya,maka lakukan perintah di nomor 43. Jika tidak maka lakukan program di nomor 44.

43 Jika ya,maka panggil prosedur kanblak untuk memutar arah belakang sebagai koreksi posisi jika robot mulai keluar garis.dan lompat ke pembacaan kondisi sensor.

44 Apakah sensor1 atau sensor2 atau sensor3 deteksi garis?jika ya,maka lakukan perintah di nomor 45.jika tidak maka lakukan perintah di nomor 45.

45 Jika ya,maka lompat ke label progmaju untuk melakukan pergerakan maju yang ada pada label di nomor 2a.

46 Apakah sensor4 atau sensor5 atau sensor6 deteksi garis?jika ya maka lakukan perintah pada nomor 47. Jika tidak maka lompat pada

46

47 Jika ya,maka lompat ke label progmundur untuk melakukan gerakan mundur yang ada pada nomor 48

48 Inisialisasi label untuk lompatan dari program lain menuju label progmundur.

49 Sebagai awal program untuk program arah gerak mundur. 50 Baca kondisi sensor utuk gerak mundur.

51 Inisialisasi untuk lompatan dari program untuk menuju pembacaan kondisi sensor

52 Apakah sensor8 deteksi garis?jika ya,maka lakukan perintah pada nomor 53. Jika tidak maka lakukan perintah pada nomor 54.

53 Jika ya,maka panggil prosedur mundur untuk arah gerak mundur dan lompat ke pembacaan kondisi sensor pada nomor 50.

54 Apakah sensor7 deteksi garis? Jika ya,maka lakukan perintah pada nomor 55.jika tidak maka lakukan perintah pada 56.

55 Jika ya,maka panggil prosedur mundur untuk arah gerak mundur dan lompat ke pembacaan sensor pada nomor 50.

56 Apakah sensor9 deteksi garis?jika ya,maka lakukan perintah pada nomor 57. Jika tidak maka lakukan perintah pada nomor 58.

57 Jika ya,maka panggil prosedur majukan untuk memutar arah robot ke arah kanan dikarenakan robot mulai keluar jalur sehingga pergerakan ini digunakan untuk koreksi posisi,dan lompat pada nomor 50 untuk

pengecekan sensor.

58 Apakah sensor10 atau sensor11 atau sensor12 deteksi garis?jika ya,maka lakukan perintah selanjutnya.jika tidak maka lakukan perintah pada nomor 65.

59 Masukan variabel i=0.

60 Panggil prosedur belki untuk belok arah kiri. 61 Variabel i+1

62 Apakah nlai i>3?jika tidak maka lompat lagi ke pemanggilan pada nomor 60. Jika ya maka lakukan perintah selanjutnya pada nomor 63. 63 Jika sudah terpenuhi nilai i>3 maka lompat ke label progkiri untuk

47

64 Jika ya,lompat ke label progkiri untuk menjalankan program dengan gerak kiri yang berada pada label di nomor 34.

65 Apakah sensor4 atau sensor5 atau sensor6 deteksi garis?jika ya maka lakukan perintah pada no 64.jika tidak,maka lompat pada pembacaan sensor pada nomor 50 untuk pengecekan sensor

Tabel 3.11. penjelasan flowchart prosedur putaran roda

Label Keterangan

A Awal prosedur maju,untuk menghasilkan arah gerak maju A1 Aktifkan roda kiri putar kedepan.

A2 Aktifkan roda kanan putar kedepan.

A3 Aktifkan PWM kiri dan PWM kanan untuk pengaturan kecepatan roda. ret Kembali ke pemanggilan pada program utama.

B Awal prosedur gerak kanan,untuk menghasilkan arah gerak kanan. B1 Aktifkan roda depan putar kanan.

B2 Aktifkan roda belakang putar kanan.

B3 Aktifkan PWM depan dan PWM belakang untuk pengaturan kecepatan roda

ret Kembali ke pemanggilan pada program utama.

C Awal prosedur gerak kiri,untuk menghasilkan arah gerak kiri. C1 Aktifkan roda depan putar kiri.

C2 Aktifkan roda belakang putar kiri.

C3 Aktifkan PWM depan dan PWM belakang untuk pengaturan kecepatan roda

ret Kembali ke pemanggilan pada program utama.

D Awal prosedur mundur,untuk menghasilkan arah gerak mundur D1 Aktifkan roda kiri putar ke belakang.

D2 Aktifkan roda kanan putar ke belakang.

D3 Aktifkan PWM kiri dan PWM kanan untuk pengaturan kecepatan roda. ret Kembali ke pemanggilan pada program utama.

48

E1 Aktifkan roda kanan putar arah depan. E2 Aktifkan roda kiri putar belakang. E3 Aktifkan roda depan putar kiri. E4 Aktifkan roda belakang putar kanan.

E5 Aktifkan PWM roda kiri,PWM roda kanan,PWM roda depan, PWM roda belakang untuk mengatur kecepatan masing-masing roda.

ret Kembali ke pemanggilan pada program utama.

F Awal prosedur putar arah untuk putar arah ke belakang F1 Aktifkan roda kanan putar arah belakang.

F2 Aktifkan roda kiri putar depan. F3 Aktifkan roda depan putar kanan. F4 Aktifkan roda belakang putar kiri.

F5 Aktifkan PWM roda kiri,PWM roda kanan,PWM roda depan, PWM roda belakang untuk mengatur kecepatan masing-masing roda.

ret Kembali ke pemanggilan pada program utama. G Awal prosedur untuk pergerakan putar arah ke kiri. G1 Aktifkan roda depan putar kiri.

G2 Aktifkan roda belakang putar kanan. G3 Aktifkan roda kiri putar belakang. G4 Aktifkan roda kanan putar depan

G5 Aktifkan PWM roda kiri,PWM roda kanan,PWM roda depan, PWM roda belakang untuk mengatur kecepatan masing-masing roda.

ret Kembali ke pemanggilan pada program utama. H Awal prosedur untuk pergerakan putar arah ke kanan. H1 Aktifkan roda depan putar kanan.

H2 Aktifkan roda belakang putar kiri. H3 Aktifkan roda kiri putar depan. H4 Aktifkan roda kanan putar belakang

H5 Aktifkan PWM roda kiri,PWM roda kanan,PWM roda depan, PWM roda belakang untuk mengatur kecepatan masing-masing roda.

49

3.4 Perancangan Maket Lapangan

Gambar 3.12. Jalur lintasan robot

Jalur yang digunakan memiliki lebar garis 2cm,yang dasar lintasan berwarna putih dan jalurnya berwarna hitam serta bahan yang digunakan sebagai dasar jalur yaitu berbahan melamin

50 BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISA

Tujuan pengujian mengukur sisi fungsional tiap alat pengujian hardware meliputi pengujian hardware dan software

4.1. Pengujian dan Analisa Modularitas ( pengujian tiap blok komponen )

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui cara kerja dan nilai masing-masing tiap blok komponen diantaranya yaitu sensor lantai,komparator, drivel motor L298.

4.1.1. Pengujian Dan analisa Sensor Lantai

Tabel 4.1. Logika sensor

kondisi sensor logika lampu indikator kena garis low ( 0 ) menyala tidak kena garis high ( 1 ) mati

Berdasarkan pengujian sensor lantai pada tabel.4.1 terhadap garis, Sifat dari warna putih yaitu memantulkan cahaya dan warna hitam yaitu menyerap cahaya. Sehingga pada saat tidak kena garis maka intensitas infrared yang di terima photo transistor besar maka tahanan photo transistor akan semakin kecil dan akan menghasilkan nilai high (1), sedangkan jika kena garis maka intensitas infra red yang diterima photo transistor jika kecil maka tahanan yang dimiliki photo transistor akan besar sehingga akan menghasilkan nilai low (0).

4.1.2. Pengujian Dan Analisa Komparator

Komparator adalah sebuah rangkaian yang berfungsi untuk membandingkn sebuah sinyal masukan dengan tegangan referensi (V.ref). Pada bagian ini akan diukur tegangan setiap sensor ketika sensor terkena garis hitam dan ketika sensor tidak terkena garis hitam. Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 4.2.

51 Tabel 4.2. Hasil pengujian sensor

sensor

Nilai saat sensor kena garis Nilai saat sensor tidak kena garis Vin Low

(VinL)

Vo Low

(VoL) Logika

Vin High (VinH)

Vo High

(VoH) Logika

V.fer

1 3,410 V 70,5 mV Low 180,9 mV 4,86 V High 1,795V

2 3,890 V 71 mV Low 192,7 mV 4,86 V High 2,041V

3 3,92 V 60,6 mV Low _{191,2 mV} 4,86 V High 2,055V

4 4,20 V 62,5 mV Low 204,9 mV 4,86 V High 2,202V

5 3,72 V 68 mV Low 188,1 mV 4,86 V High 1,954V

6 4,62 V 66,7 mV Low 202,5 mV 4,86 V High 2,411V

7 3,88 V 70,6 mV Low _{196,2 mV} 4,86 V High 2,038V

8 3,93 V 72 mV Low _{172,8 mV} 4,86 V High 2,051V

9 3,97 V 63,4 mV Low _{173,9 mV} 4,86 V High 2,071V

10 4,29 V 78,8 mV Low _{177,6 mV} 4,86 V High 2,233V

11 4,48 V 77,7 mV Low _{185,3 mV} 4,86 V High 2,332V

12 3,98 V 41,5 mV Low 161,5 mV 4,87 V High 2,07V

Ket :

Vin : Tegangan sebelum masuk komparator Vo : Tegangan setelah masuk komparator

Dari hasil pengujian pada tabel.4.2 maka dapat di analisis bahwa komparator bekerja berdasarkan tegangan yang masuk pada kedua pin inputnya. Yaitu jika tegangan pada pin (+) lebih besar dari pada tegangan (-) maka output akan bernilai tegangan (+), dan jika tegangan pada pin (+) lebih kecil dari pada tegangan (-) maka output akan bernilai tegangan (-). Dengan kata lain jika tegangan input lebih kecil dari tegangan referensi (VinL) maka tegangan keluarannya akan berlogika low (VoL). Dan jika tegangan input lebih besar dari tegangan referensi (VinH) maka tegangan keluarannya adalah berlogika high (VoH). Data di ambil pada tanggal 10 agustus 2011 di dalam ruangan.

52 4.1.3. Pengujian Dan Analisa Driver Motor LM298

Hasil pengujian untuk mengendalikan motor DC yang terhubung dengan driver motor dapat dilihat pada tabel 4.3

Tabel 4.3. Hasil pengujian perputaran motor DC

Enable IN+ IN- Keadaan motor Hasil pengujian

0 X X Tidak berputar Sesuai

1

0 0 Tidak berputar Sesuai

0 1 Berputar Sesuai

1 0

Berputar ke arah sebaliknya

Sesuai

1 1 Tidak berputar sesuai

Enable sebagai pengaktifan putaran motor dan juga sebagai pengaturan Pulse-width modulation( PWM ) cepat atau pelan putaran motor tergantung dari besar atau kecilnya nilai PWM, makin besar nilai PWM maka makin cepat putaran motor. Apapun nilai yang di dapat pada IN+ atau IN- jika enable berlogika low(0) maka driver motor tidak akan berputar dan jika salah satu IN+ atau IN- berlogika high(1) dan enable selalu aktif dan berlogika High(1) maka motor akan berputar 4.2. Pengujian dan Analisa Integratif ( pengujian hardware dan software )

Pengujian ini bertujuan untuk menguji pergerakan robot beserta programnya supaya robot bergerak sesuai keinginan. Pengujian ini meliputi pengujian gerak robot tanpa sensor dan dengan menggunakan sensor, pengujian pola gerak belok, serta pengujian keseluruhan pergerakan pada jalur.

4.2.1. Pengujian dan Analisa Pola Gerak Robot Line Fillower

Untuk mendapatkan pergerakan yang sesuai yang dimana pergerakan keempat rodanya akan bergerak bersamaan tetapi memiliki arah putaran yang berbeda sehingga akan menghasilkan pergerakan robot yang diinginkan.

53 Pada pengujian gerak robot di ambil 10 kali percobaan dengan panjang jalur 1 meter.

4.2.2. Pengujian dan Analisa Pola gerak satu arah

Pada pengujian gerak menggunakan sensor, selain program maju yang di uji digunakan juga program pengkoreksian posisi. Jika robot mulai keluar dari jalur maka program koreksi posisi bekerja sehingga arah robot kembali ke posisi lurus.

Tabel.4.4. Percobaan arah gerak maju dengan menggunakan sensor Percobaan Pwm

kiri

Pwm kanan

Waktu tempuh

Sukses/gagal

1 110,60 90,60 4,56 detik sukses 2 110,60 90,60 4,94 detik sukses 3 110,60 90,60 4,35 detik sukses 4 110,60 90,60 5,79 detik sukses 5 110,60 90,60 4,47 detik sukses 6 110,60 90,60 4,72 detik sukses 7 110,60 90,60 4,81 detik sukses 8 110,60 90,60 4,28 detik sukses 9 110,60 90,60 4,66 detik sukses 10 110,60 90,60 5 detik sukses Rata-rata 110,60 90,60 4,758 detik sukses

Pada tabel.4.4. pada percobaan ini didapat waktu yang hampir bersamaan,ini dikarenakan pergerakan hanya mengkoresi posisi jika robot akan keluar garis.sehingga robot bisa sampai pada garis tujuan dan dinyatakan sukses. Data ini diambil pada tanggal 28 juli 2011 di dalam ruangan.

54 Tabel.4.5. Percobaan arah gerak mundur dengan menggunakan sensor

Percobaan Pwm kiri

Pwm kanan

Waktu tempuh

Sukses/gagal

1 93,60 108,60 4,03 detik Sukses 2 93,60 108,60 5,22 detik Sukses 3 93,60 108,60 4,97 detik Sukses 4 93,60 108,60 4,85 detik Sukses 5 93,60 108,60 4,81 detik Sukses 6 93,60 108,60 5,12 detik Sukses 7 93,60 108,60 5,37 detik Sukses 8 93,60 108,60 4,12 detik Sukses 9 93,60 108,60 3,79 detik Sukses 10 93,60 108,60 3,97 detik Sukses

Pada tabel.4.5. pada percobaan ini pergerakan sama dengan pergerakan maju yaitu hanya menggunakan sensor sebagai gerakan mundur dan sebagai koreksi posisi, maka waktu yang didapat hanya berbeda untuk mengkoreksi posisi. Jika makin banyak robot keluar jalur maka waktu untuk koreksi posisi jg membutuhkan waktu yg akan lama. Data ini diambil pada tanggal 28 juli 2011 di dalam ruangan.

Tabel.4.6. Percobaan arah gerak kanan dengan menggunakan sensor Percobaan Pwm

depan

Pwm belakang

Waktu tempuh

Sukses/ gagal 1 109,60 102,60 5,47 detik sukses 2 109,60 102,60 4,97 detik sukses 3 109,60 102,60 5,06 detik sukses 4 109,60 102,60 6,03 detik sukses 5 109,60 102,60 5,59 detik sukses 6 109,60 102,60 5,97 detik sukses 7 109,60 102,60 4,78 detik sukses

55 8 109,60 102,60 5,87 detik sukses 9 109,60 102,60 5,06 detik sukses 10 109,60 102,60 5,44 detik sukses Pada tabel.4.6. pada percobaan ini di dapat waktu yang tidak jauh ini di karenakan pergerakan ini hanya membutuhkan waktu untuk koreksi posisi pada saat robot keluar jalur. Data ini di ambil pada tanggal 28 juli 2011 di dalam ruangan.

Tabel.4.7. Percobaan arah gerak kiri dengan menggunakan sensor Percobaan Pwm

depan

Pwm belakang

Waktu tempuh

Sukses/ gagal 1 100,60 112,60 4,25 detik sukses 2 100,60 112,60 5,72 detik sukses 3 100,60 112,60 5,59 detik sukses 4 100,60 112,60 6,62 detik sukses 5 100,60 112,60 6,28 detik sukses 6 100,60 112,60 4,63 detik sukses 7 100,60 112,60 7,44 detik sukses 8 100,60 112,60 5,53 detik sukses 9 100,60 112,60 5,03 detik sukses 10 100,60 112,60 5,34 detik sukses Pada tabel.4.7 pada percobaan ini mendapat waktu yang tidak jauh berbeda,ini dikarenakan terjadi slip pada roda di karenakan jalur yang licin dan membutuhkan waktu untuk mengkoreksi posisi.data ini diambil pada tanggal 28 juli 2011 di dalam ruangan.

Analisa dari pengujian pola gerak menggunakan sensor yaitu waktu yang di dapat tidak jauh berbeda dikarenakan membutuhkan waktu untuk koreksi posisi dan juga landasan jalur yang licin sehingga gerakan robot dapat terhambat,dan juga penggunaan PWM yang berubah-ubah dikarenakan penggunaan sumber daya baterai yang makin lama makin berkurang yang dapat mengakibatkan putaran

56 roda makin melambat.makin banyak robot akan keluar jalur maka makin banyak juga waktu yang dibutuhkan untuk koreksi posisi hingga robot berada pada jalur lurus.

4.2.3. Pengujian dan Analisa Pola gerak dua arah

Pada pola gerak ini dilakukan percobaan dua pola gerak sekaligus, masing-masing 1 meter, jadi total pergerakan keseluruhannya 2meter.

Tabel.4.8. percobaan pola gerak maju dan belok kiri Percobaan Waktu

tempuh

Sukses/gagal

1 12,81 detik Sukses 2 11,84 detik Sukses 3 11,44 detik Sukses 4 6,87 detik Gagal 5 12,47 detik Sukses 6 13,41 detik Sukses 7 5,19 detik Gagal 8 11,47 detik Sukses 9 5,47 detik Gagal 10 12,44 detik Suksess

Pada tabel.4.8. percobaan 4,7, dan 9 terjadi gagal sampai tujuan dikarenakan pada saat akan belok, robot sudah berhenti dikarenakan sensor depan sudah tidak membaca sensor dan sensor kanan tidak dapat mencapai garis kanan sehingga sensor berhenti terdeteksi garis, sedangkan proses yang sukses dikarenakan pada saat belokan sensor kanan dapat membaca garis kanan sehingga belok kanan dapat sukses. Data ini diambil pada tanggal 28 juli 2011 di dalam ruangan.

57 Tabel.4.9. Percobaan pola gerak arah kanan dan maju

Percobaan Waktu tempuh

Sukses/gagal

1 10,84 detik Sukses 2 10,22 detik Sukses 3 9,84 detik Sukses 4 6,57 detik Gagal 5 10,40 detik Sukses 6 11,22 detik Suksess 7 11,13 detik Sukses 8 10,50 detik Sukses 9 9,56 detik Sukses 10 9,97 detik Sukses

Pada tabel 4.9. pada percobaan yang gagal ini dikarenakan pada saat akan belok robot sudah berhenti dan pembacaan sensor sudah tidak dapat deteksi garis sehingga robot sudah tidak dapat menyelesaikan program yang ada. Pada pengujian yang sukses ini pembacaan sensor masih membaca garis hingga akhir sehingga robot sukses menjalankan proses yang ada. Data ini diambil pada tanggal 28 juli 2011 di dalam ruangan.

Tabel.4.10. Percobaan pola gerak maju dan belok kanan Percobaan Waktu

tempuh

Sukses/gagal

1 9,38 detik Sukses 2 5,03 detik Gagal 3 10,87 detik Sukses 4 9,59 detik Sukses 5 6,35 detik Gagal 6 11,62 detik Sukses 7 10,40 detik Sukses

58 8 11,06 detik Sukses

9 5,37 detik Gagal 10 11,13 detik Sukses

Percobaan pada tabel.4.10. pada percobaan ini ada beberapa percobaan yang gagal,ini dikarenakan gagal pada saat akan belok. Pada saat akan belok sensor depan sudah tidah deteksi garis maka robot berhenti dan juga sensor kiri sudah tidak dapat deteksi garis maka robot berhenti di tempat. Data ini di ambil pada tanggal 28 juli 2011 di dalam ruangan.

Tabel.4.11. percobaan pola gerak kiri dan belok 45 derajat Percobaan Waktu

tempuh

Sukses/gagal

1 13,20 detik Sukses 2 12,89 detik Sukses 3 13,50 detik Sukses 4 6,20 detik Gagal 5 5,20 detik Gagal 6 12,99 detik Gagal 7 13,5 detik Sukses 8 14,12 detik Sukses 9 5,20 detik Sukses 10 12,87 detik Sukses

Pada percobaan tabel.4.11 pada percobaan ini didapat waktu yang berbeda dikarenakan pada saat belok ada beberapa data yng gagal, ini dikarenakan pada saat belok robot sudah berhenti dikarenakan pembacaan sensor belok tidak terjadi pembacaan. Waktu yang hampir berbeda dikarenakan pada saat belok robot membutuhkan putaran untuk koreksi posisi robot untuk bergerak maju. Data ini diambil pada tanggal 28 juli 2011 di dalam ruangan.

PERANCANGAN ROBOT LINE FOLLOWER

MENGGUNAKAN OMNIWHEEL BERBASIS

MIKROKONTROLER BS2P40

TUGAS AKHIR

Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan pada

Program Studi sistem komputer Strata Satu di Jurusan Teknik Komputer

Oleh :

SYAMSUL SYAM

10203081

Pembimbing : Agus Mulyana, M.T

Sri Nurhayati, M. T

JURUSAN TEKNIK KOMPUTER

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

BANDUNG

2011

CURRICULUM VITAE

Nama : Syamsul Syam

Tempat, tanggal lahir : Jayapura, 31 Juli 1983 Jenis kelamin : Laki-laki

Alamat Asal : Jln Raya sentani kpg Harapan “Kios Yabawi” Kec.Sentani Timur, Jayapura-Papua

Alamat sekarang : KP BARUKAI Rt:01 Rw: 11 Desa Jambudipa Kec. Cisarua Bandung Barat-JABAR

No. telepon : 085222159582 Email : sheysya@gmail.com

Pendidikan Formal

2003 - 2011 : Universitas Komputer Indonesia, Bandung.

Fakultas Teknik Dan Ilmu Komputer, Jurusan Teknik Komputer.

2000 - 2003 : SMK Negeri 3 Jayapura, Jurusan Teknik Elektro 1997 - 2000 : SLTP Negeri 4 sentani , Jayapura

1995 - 1997 : SD Inpres kmp harapan, Jayapura 1991-1995 : SD Negeri Wamena, wamena

Pengalaman Organisasi

2002 : Peserta “Pelatihan Singkat Kewirausahaan CEFE” Indonesia German Institute di Pusat Pengembangan Penataran Guru Teknologi/Vocation Education

Development Center (PPPGT/VEDC) Malang, Jawa Timur

2003 : Kaderisasi Himpunan Mahasiswa Teknik Komputer 2004 : Pengurus Himpunan Mahasiswa Teknik Komputer

2004

2004 : Panitia “Dunia Pengenalan Bidang Orientasi Jurusan 2004” Jurusan teknik komputer Universitas Komputer Indonesia

2005 : Pengurus Himpunan Mahasiswa Teknik Komputer 2005

2005 : Panitia “Dunia Pengenalan Bidang Orientasi Jurusan 2005” Jurusan teknik komputer Universitas Komputer Indonesia

2005 : Panitia “ Seminar dan Workshop Animasi Flash Menggunakan Swish Max”

2006 : Panitia “Dunia Pengenalan Bidang Orientasi Jurusan 2006” Jurusan teknik komputer Universitas Komputer Indonesia

64

DAFTAR PUSTAKA

1. Divisi robotika unikom. 2007. Modul Pelatihan Robot Tingkat Dasar. Bandung

2. Malvino, Albert paul. 2003. Prinsip – Prinsip Elektronika. Jakarta: Salemba teknika

3. Penerbit Andi.Taufig dwi septian suyadhi.2008. Build Your Own Line Follower Robot. yogyakarta

4. http://www.societyofrobots.com/robot_omni_wheel.shtml#omniwheel

5. http://www.holonomicwheel.com/index.jsp

6. http://www.amigobot.com

7. http://www.omniwheel.com

8. http://www.ele.etu.edu.tr/muh100/muh100_2005/RoboticsProject.pdf

9. www.staff.ui.ac.id/internal/040603019/material/makalahMotorDC.doc

10. http://dimasdoubled.blogspot.com/2010/02/sejarah-robot.html

11. http://translate.google.co.id/translate?hl=id&langpair=en|id&u=http://ww w.bsu.edu/web/mawilliams/history.html

12. http://duniateknologi-info.blogspot.com/2009/12/rangkaian-sensor-infrared-dengan-photo.html

13.

http://forum.hobby-aeromodelling.com/viewtopic.php?t=1391&sid=9515510914fa1f3bed9af2 c280451be7

viii

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT., Pencipta dan Pemelihara alam semesta, shalawat serta salam semoga terlimpah bagi Muhammad SAW., keluarga dan para pengikutnya yang setia hingga akhir masa.

Atas rahmat Allah SWT., akhirnya Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini, meskipun proses belajar sesungguhnya tak akan pernah berhenti. Tugas Akhir ini sesungguhnya bukanlah sebuah kerja individual dan akan sulit terlaksana tanpa bantuan banyak pihak yang tak mungkin Penulis sebutkan satu persatu, namun dengan segala kerendahan hati, Penulis mengucapkan terima kasih kepada seluruh Dosen Teknik Komputer selama melaksanakan studi dan menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Penyusunan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak sehingga pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:

1. Ibu Sri Nurhayati, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer. 2. Bapak Agus Mulyana, M.T., selaku pembimbing I yang telah banyak

memberikan arahan, saran dan bimbingan selama ini kepada penulis. 3. Ibu Sri Nurhayati, M.T., selaku pembimbing II yang telah banyak

memberikan arahan, saran dan bimbingan selama ini kepada penulis. 4. Bapak Wendi Zarman, M.Si., selaku dosen wali yang telah memberi

masukan dan arahan selama akademik kepada penulis.

5. Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Teknik Kmputer Universitas Komputer Indonesia, yang telah banyak memberikan ilmu, wawasan motivasi serta bimbingannya, baik secara akademik maupun non akademik.

6. Seluruh staff administrasi dan bagian kebersihan di jurusan Teknik Komputer, terima kasih atas segala pelayanan akademiknya.

ix

7. Ayah, Ibu dan keluarga yang sudah memberikan dukungan dengan

sabar, baik dengan do’a maupun ikhtiar. Semoga Allah SWT.,

memeberikan kemuliaan kepada keduanya didunia dan kelak di akhirat, amiin.

8. Pengurus lab jaringan komputasi, terima kasih atas pinjaman ruangan lab komputasi selama penulis melakukan penelitian.

9. Asisten lab elektronika, terimakasih atas bantuan dan masukan selama penulis melakukan penelitian.

10.Angkatan 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, dan 2008 Jurusan Teknik Komputer, terima kasih atas kebersamaannya, semoga kita dapat menjaga tali silaturahmi yang telah terjalin ini.

Akhirnya, Penulis berharap semoga penelitian ini menjadi sumbangsih yang bermanfaat bagi dunia sains dan teknologi di Indonesia, khususnya disiplin keilmuan yang Penulis dalami.

Bandung, Agustus 2011