Perancangan Robot Pengikut Garis Menggunakan Navigasi Inframerah

PERANCANGAN ROBOT PENGIKUT GARIS

MENGGUNAKAN NAVIGASI INFRAMERAH

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

PROGRAM STUDI D3 FISIKA INSTRUMENTASI

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

PERANCANGAN ROBOT PENGIKUT GARIS

MENGGUNAKAN NAVIGASI INFRAMERAH

TUGAS AKHIR

PUTRI AMBARITA

052408093

PROGRAM STUDI D3 FISIKA INSTRUMENTASI

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ABSTRAK

Robot pengikut garis merupakan suatu robot yang mempunyai misi bergerak menuju tempat yang telah ditentukan dengan mengikuti garis. Dalam pengembangannya, sistem ini menggunakan bahasa assembly sebagai perangkat lunaknya dan rangkaian rangkaian elektronika sebagai perangkat kerasnya. Pengembangan pada sistem ini adalah berdasarkan mikrokontroler berisi program sebagai otak untuk menjalankan robot, sehingga pada saat robot berjalan sensor akan memberikan informasi kepada mikrokontroler. Objektif utama tugas akhir ini untuk melihat bagaimana cara kerja sensor inframerah sebagai pemancar dan photodioda sebagai penerima sinar inframerah sehingga dapat mengirimkan data ke mikrokontroler.

PERNYATAAN

PERANCANGAN ROBOT PENGIKIT GARIS MENGGUNAKAN NAVIGASI INFRAMERAH

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing - masing disebutkan sumbernya. Medan, Juli 2008

PUTRI AMBARITA 052408093

ABSTRAK

Robot pengikut garis merupakan suatu robot yang mempunyai misi bergerak menuju tempat yang telah ditentukan dengan mengikuti garis. Dalam pengembangannya, sistem ini menggunakan bahasa assembly sebagai perangkat lunaknya dan rangkaian rangkaian elektronika sebagai perangkat kerasnya. Pengembangan pada sistem ini adalah berdasarkan mikrokontroler berisi program sebagai otak untuk menjalankan robot, sehingga pada saat robot berjalan sensor akan memberikan informasi kepada mikrokontroler. Objektif utama tugas akhir ini untuk melihat bagaimana cara kerja sensor inframerah sebagai pemancar dan photodioda sebagai penerima sinar inframerah sehingga dapat mengirimkan data ke mikrokontroler.

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Manusia membutuhkan bantuan dari sesuatu yang dapat bekerja cepat, teliti dan tidak mengenal lelah, robot adalah jawaban dari keinginan tersebut. Robot diharapkan dapat mengganti pekerjaan manusia pada lingkungan yang berbahaya bagi kesehatan dan keselamatan atau daerah yang harus diamati dengan pengamatan lebih dari kemampuan panca indera manusia.

Robot yang dapat berpindah tempat tanpa campur tangan manusia disebut juga Autonomous Mobile Robot (AMR) dan menjadi penelitian di berbagai universitas dan lembaga penelitian di seluruh dunia. Aplikasi AMR antara lain sebagai penyapu ranjau, kurir dan penelitian objek mineral batuan planet di luar angkasa.

Mikrokontroler adalah sistem komputer yang ringkas, dapat menggantikan fungsi komputer dalam pengendalian kerja dan disain yang jauh lebih ringkas daripada komputer. Dengan ukurannya sangat kecil, mikrokontroler dapat digunakan pada peralatan yang bersifat bergerak (mobile), seperti kendaraan dan

peralatan jinjing (portable) atau pada robot. Mikrokontroler digunakan sebagai otak dari suatuembedded system,sebuah sistem komputer terpadu.

Mikrokontroler AT89S51 merupakan keluarga mikrokontroler keluarga MCS-51.Yang termasuk keluarga MCS-51 adalah mikrokontroler 8031 (versi 8051 tanpa EPROM), 8751 dan 8052. Mikrokontroler AT89S51 dikenalkan pertama kali oleh Intel corp. pada akhir 1970. AT89S51mempunyai fitur dasar yang cukup lengkap untuk suatu pemrosesan input-output. Bahasa pemrograman yang digunakan AT89S51 hampir tidak berbeda jauh dengan instruksi set pada mikroprosesor Intel yang sudah dipelajari pada perkuliahan.

Pada proyek ini dibangun sebuah AMR yang dapat melihat adanya garis,dan berusaha untuk mengikutinya. Robot ini memanfaatkan cahaya inframerah yang dipancarkan oleh garis sebagai sistem navigasinya. Robot akan menangkap sinar inframerah yang dipancarkan garis menggunakan photodioda. 1.2 Batasan Masalah

1. Robot dilengkapi sensor garis.

2. Pemancar yang digunakan pada sensor garis adalah inframerah 3. Penerima pantulan sinar inframerah adalah photodioda.

Tujuan pembuatan judul Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Sebagai salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan program Diploma Tiga (DIII) Fisika Instrumentasi FMIPA USU.

2. Pengembangan kreatifitas mahasiswa dalam bidang ilmu instrumentasi dan elektronika sebagai bidang yang diketahui.

3. Untuk mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang diperoleh dari perkuliahan terhadap realita

1.4 Manfaat Robot

Dalam kehidupan bermasyaratkat yang akan datang, robot akan menjadi bagian bagi kehidupan yang akan dimanfaatkan sebagai alat untuk menggantikan pekerjaan manusia. Bagi mahasiswa, ini akan merupakan cikal bakal untuk mengembangkan pola pikir mahasiswa untuk dapat mengembangkan robot robot selanjutnya yang lebih bermanfaat bagi kehidupan.

1.5 Metoda Pengumpulan Data

Metode pengumpulan data yang dilakukan oleh perancang adalah :

1. Melakukan studi ke perpustakaan mengenai teori teori yang berkaitan dengan judul proyek ini.

2. Mengumpulkan dan membaca data sheet mengenai komponen yang digunakan.

3. Melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing serta dosen dosen staf pengajar yang berkaitan dengan realisasi dibidang masing masing.

4. Melalui pengujian alat. 1.6 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari rangkaian penerima, maka penulis menulis laporan ini sebagai berikut

BAB 1 PENDAHULUAN

Meliputi latar belakang, batasan masalah, tujuan pengambilan judul, manfaat robot, metode pengumpulan data dan sistematika penulisan.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Meliputi tentang teori pembahasan inframerah sebagai pemancar dan photodioda sebagai Penerima, motor DC, dan jembatan H. BAB 3 PERANCANGAN ALAT DAN PERANCANGAN PROGRAM

Meliputi tentang perancangan dan rangkaian dan program yang digunakan

pada robot pengikut garis.

BAB 4 PENGUJIAN RANGKAIAN DAN PROGRAM

Meliputi uraian tentang cara menguji rangkaian dan pembahasan cara kerja robot.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Meliputi tentang kesimpulan yang didapat setelah merakit proyek Bab ini merupakan penutup dan saran yang diberikan demi kesempurnaan dan pengembangan proyek ini pada masa yang akan datang kearah yang lebih baik.

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Inframerah

Inframerah adalah radiasi elektromagnetik daripanjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Namanya berarti "bawah merah" (dari bahasa Latin infra, "bawah"), merah merupakan

warnadari cahaya tampak dengan gelombang terpanjang.

Radiasi inframerah memiliki jangkauan tiga "order" dan memiliki panjang gelombang antara 700 nm dan 1mm berada pada spektrum berwarna merah. Inframerah berarti bawah merah , berasal dari bahasa latin infra yang berarti bawah. Memiliki panjang gelombang lebih dari cahaya nampak dan kurang dari mikrogelombang, yaitu diantara 0,75 mikrometer dan 1000 mikrometer. Gelombang inframerah dan milimeter dapat digunakan dengan meluas sebagai saluran komunikasi jarak dekat seperti penggunaan alat kawalan jarak jauh (remote control) bagi televisi, radio dan sebagainya. Infrared merupakan sebuah cahaya pada panjang gelombang yang titik puncaknya berada di luar respon mata manusia adalah merupakan cahaya yang mempunyai banyak fungsi pada bidang elektronika maupun robotik.

Saat ini telah dikenal berbagai macam gelombang elektromagnetik dengan rentang panjang gelombang tertentu. Spektrum elektromagnetik merupakan kumpulan spektrum dari berbagai panjang gelombang. Berdasarkan pembagian daerah panjang gelombang, sinar inframerah dibagi dalam 3 daerah, yaitu:

1. Daerah inframerah dekat dengan panjang gelombang 0,75 mikrometer 2,5 mikrometer

2. Daerah inframerah pertengahan dengan panjang gelombang 2,5 mikrometer 50 mikrometer.

3. Daerah inframerah jauh dengan panjang gelombang 50 mikrometer 1000 mikrometer.

Spektrum sinar matahari terdiri dari sinar tampak dan sinar tidak tampak. Dimana sinar tampak meliputi: merah, orange, kuning, hijau, biru, dan ungu. Sinar yang tidak tampak antara lain: sinar ultraviolet, sinar X, sinar gamma, sinar kosmik, microwave, gelombang listrik dan sinar inframerah. Gelombang elektromagnetik diantara sinar tampak dan sinar microwave dinamakan sinar inframerah, dengan karakteristik adalah tidak kasat mata atau tidak terlihat, bersifat linier atau menyebar, refraktif atau dapat dipantulkan dan dapat diserap oleh beberapa obyek.

Gambar 2.1 Karakteristik Spektrum Elektromagnetik

Dari pembagian daerah spektrum elektromagnetik tersebut di atas, daerah panjang gelombang yang digunakan pada alat spektrofotometer inframerah adalah pada daerah inframerah pertengahan, yaitu pada panjang gelombang 2,5 m 50

m atau pada bilangan gelombang 4.000 200 cm.

2.2 Photodioda

Photodioda adalah dioda sambungan p-n yang secara khusus dirancang untuk mendeteksi cahaya dan biasanya terdapat lapisan intrinsik antara lapisan n dan

p.Piranti yang memiliki lapisan intrinsik disebut p-i-n atau PIN potodioda. Energi cahayanya lewat melalui lensa yang mengekspos sambungan.

Photodioda dirancang beroperasi pada mode bias-mundur. Arus bocor bias-mundur meningkat dengan peningkatan level cahaya. Harga arus umumnya adalah dalam rentang mikroampere. Photodioda mempunyai waktu respon yang cepat terhadap berbagai cahaya. Cahaya diserap di daerah pengambungan atau daerah intrinsik menimbulkan pasangan elektron-hole, kebanyakan pasangan tersebut menghasilkan arus yang berasal dari cahaya.

Mode operasi:

Potodioda dapat dioperasikan dalam 2 mode yang berbeda:

1. Mode potovoltaik: seperti solar sel, penyerapan pada potodioda menghasilkan tegangan yang dapat diukur. Bagaimanapun, tegangan yang dihasilkan dari tenaga cahaya ini sedikit tidak linier, dan range perubahannya sangat kecil.

2. mode potokonduktivitas : disini, potodioda diaplikasikan sebagai tegangan revers (tegangan balik) dari sebuah dioda (yaitu tegangan pada arah tersebut pada dioda tidak akan menhantarkan tanpa terkena cahaya) dan pengukuran menghasilkan arus poto. ( hal ini juga bagus untuk mengaplikasikan tegangan mendekati nol). Ketergantungan arus pototransistor pada kekuatan cahaya dapat sangat linier .

Gambar 2.2 Gambar Photodioda dan Simbolnya

Gambar 2.3 Gambar Grafik Karakteristik

Karakteristik bahan potodioda:

1. silikon (Si) : arus lemah saat gelap, kecepatan tinggi, sensitivitas yang bagus antara 400 nm sampai 1000 nm ( terbaik antara 800 nm sampai 900 nm).

2. Germanium (Ge): arus tinggi saat gelap, kecepatan lambat, sensitivitas baik antara 600 nm sampai 1800 nm (terbaik 1400 nm sampai 1500 nm). 3. Indium Gallium Arsenida (InGaAs): mahal, arus kecil saat gelap,

kecepatan tinggi sensitivitas baik pada jarak 800 nm sampai 1700nm (terbaik antara 1300 nm sampai 1600nm).

2.3 Dioda Pemancar Cahaya Inframerah (LED inframerah)

LED adalah dioda yang menghasilkan cahaya saat diberi energi listrik. Dalam bias maju sambungan p-n terdapat rekombinasi antara elektron bebas dan lubang (hole). Energi ini tidak seluruhnya diubah kedalam bentuk energi cahaya atau photon melainkan dalam bentuk panas sebagian.

Untuk dioda yang memancarkan cahaya inframerah (infrared-emitting dioda = IRED). Sinar inframerah tidak dapat dilihat manusia, dengan menambahkan obat gallium arsenide disertai dengan berbagai bahan, dapat dibuat LED dengan output yang dapat dilihat seperti sinar merah, hijau, kuning atau biru. Dioda yang memancarkan cahaya (LED) digunakan untuk display alpa beta dan digital serta sebagai lampu tanda.

Sebagian besar LED membutuhkan 1,5 V sampai 2,2 V untuk memberi bias maju dan membutuhkan arus sekitar 20 mA sampai 30 mA untuk memancarkan cahaya.Dengan level-level tegangan yang lebih tinggi, LED dapat terbakar apabila tegnagan maju yang diberikan melebihi 2 V. Untuk mengatasi hal ini LED biasanya dihubungkan secara seri dengan tahanan yang membatasi tegangan dan arus pada nilai yang dikehendaki.

Proses pemancaran cahaya akibat adanya energi listrik yang diberikan terhadap suatu bahan disebut dengan sifat elektroluminesensi. Material lain misalnya Galium Arsenida Pospat (GaAsP) atau Galium Pospat (GaP): photon energi cahaya dipancarkan untuk menghasilkan cahaya tampak. Jenis lain dari

LED digunakan untuk menghasilkan energi tidak tampak seperti yang dipancarkan oleh pemancar laser atau inframerah.

Gambar 2.4 Simbol dan rangkaian dasar sebuah LED

Pemancar inframerah adalah dioda solid state yang terbuat dari bahan Galium Arsenida (GaAs) yang mampu memancarkan fluks cahaya ketika dioda ini dibias maju. Bila diberi bias maju elektron dari daerah-nakan menutup lubang elektron yang ada di daerah-p. Selama proses rekombinasi ini, energi dipancar keluar dari permukaan p dan n dalam bentuk photon. Photon-photon yang dihasilkan ini ada yang diserap lagi dan ada yang meninggalkan permukaan dalam betuk radiasi energi.

2.4 Motor DC

Motor DC akan berputar searah/berlawanan arah dengan jarum jam jika salah satu kutubnya diberi tegangan positip dan kutub yang lainnya diberi tegangan negatip

330

VCC 5V

atau ground. Dan motor DC akan berputar kearah sebaliknya jika polaritasnya dibalik. Dengan sipat yang demikian maka dibutuhkan suatu rangkaian yang dapat membalikkan polaritas yang diberikan ke motor DC tersebut, sehingga perputaran motor DC dapat dikendalikan oleh rangkaian tersebut.

Penghantar yang mengalirkan arus ditempatkan tegak lurus pada medan magnet, cenderung bergerak tegak lurus terhadap medan. Besarnya gaya yang didesakkan untuk menggerakkan berubah sebanding dengan kekuatan medan magnet, besarnya arus yang mengalir pada penghantar, dan panjang penghantar. Untuk menentukan arah gerakan penghantar yang mengalirkan arus pada medan magnet, digunakan hukum tangan kanan motor. Ibu jari dan dua jari yang pertama dari tangan kanan disusun sehingga saling tegak lurus satu sama lain dengan menunjukkan arah garis gaya magnet dari medan, dan jari tengah menunjukkan arah arus yang mengalir (min ke plus) pada penghantar. Ibu jari akan menunjukkan arah gerakan penghantar, seperti diperlihatkan pada gambar 2.5.Gambar tersebut menggambarkan bagaimana torsi motor dihasilkan oleh kumparan yang membawa arus atau loop pada kawat yang ditempatkan pada medan magnet. Interaksi pada medan magnet menyebabkan pembengkokan garis gaya. Apabila garis cenderung lurus keluar, pembengkokan tersebut menyebabkan loop mengalami gerak putaran. Penghantar sebelah kiri ditekan ke bawah dan penghantar sebelah kanan ditekan keatas, menyebabkan putaran jangkar berlawanan dengan arah putaran jarum jam.

Gambar 2.5 Prinsip Motor dc

Motor dan generator arus searah dibuat dengan cara yang sama sehingga mesin dc dapat bekerja baik sebagai motor maupun sebagai generator. Motor dc magnet permanen adalah motor yang fluks magnet utamanya dihasilkan oleh magnet permanen. Elektromagnetik digunakan untuk medan sekunder atau fluks jangkar.

Gambar 2.6 menggambarkan operasi motor magnet permanen. Arus mengalir melalui kumparan jangkar dari sumber tegangan dc, menyebabkan jangkar beraksi sebagai magnet. Kutub jangkar ditarik kutub medan dari polaritas yang berbeda, menyebabkan jangkar berputar. Apabila kutub jangkar segaris dengan kutub medan, sikat-sikat ada pada celah di komutator dan tidak ada arus mengalir pada jangkar. Jadi gaya tarik atau gaya tolak magnet berhenti. Kemudian kelembaman membawa jangkar melewati titik netral. Komutator membalik arus jangkar ketika kutub yang tidak sama dari jangkar dan medan berhadapan satu

sama lain, sehingga membalik polaritas medan jangkar. Kutub-kutub yang sama dari jangkar dan medan kemudian saling menolak menyebabkan jangkar berputar terus-menerus.

Gambar 2.6 Operasi Motor dc Magnet Permanen

Arah putaran motor dc magnet permanen ditentukan oleh arah arus yang mengalir pada jangkar. Pembalikan ujung-ujung jangkar tidak membalik arah putaran. Salah satu keistimewaan motor dc ini adalah kecepatannya dapat dikontrol dengan mudah. Kecepatan motor magnet permanen berbanding langsung dengan harga tegangan yang diberikan pada jangkar. Semakin besar tegangan jangkar, semakin tinggi kecepatan motor.

Motor DC umum yang menggunakan sikat (brush), yang menggunakan lilitan pada rotor dan menggunkan magnet tetap pada sisi stator, pada dasarnya dapat dianggap sebagai suatu beban yang dapat dihubungkan langsung ke rangkaian switching arus DC. Oleh karena itu, pemilihan yang tepat cukup diperoleh dengan memperhatikan besar kebutuhan arus untuk memutar motor DC secara nominal. Lilitan pada motor DC dapat diidentikkan dengan lilitan pada kumparan relay sehingga rangkaian drivernya relative sama. Tujuan motor DC adalah untuk menghasilkan gaya yang menggerakkan(torsi).

Pada beberapa kasus sering diperlukan arah putaran motor DC yang berubah-ubah. Prinsip dasar untuk mengubah arah perputarannya adalah dengan membalik polaritas pada catudaya tegangannya.

2.5 Mikrokontroler AT89S51

2.5.1 Arsitektur Mikrokontroler AT89S51

Sebagai teknologi baru, yaitu teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang kecil serta dapat diproduksi secara massal (dalam jumlah banyak) sehingga harga menjadi lebih murah (dibandingkan mikroprosesor). Sebagai kebutuhan pasar, mikrokontelor hadir untuk memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat Bantu dan mainan yang lebih canggih.

Ilustrasi yang mungkin bisa memberikan gambaran yang jelas dalam penggunaan mikrokontroler adalah aplikasi mesin tiket dalam arena permainan yang saat ini terkenal di Indonesia. Jika kita sudah selesai bermain, maka akan diberikan suatu nilai, nilai inilah yang menentukan berapa jumlah tiket yang bisa diperoleh dan jika dikumpulkan dapat ditukar dengan berbagai macam hadiah. Sistem tiket ini ditangani dengan mikrokontroler, karena tidak mungkin menggunakan komputer PC yang harus dipasang disamping (atau di belakang) mesin permainan yang bersangkutan.

Selain sistem tiket, kita juga dapat menjumpai aplikasi mikrokontroler dalam bidang pengukuran jarak jauh atau yang dikenal dengan sistem telemetri. Misalnya pengukuran di suatu tempat yang membahayakan manusia, maka akan lebih nyaman jika dipasang suatu sistem pengukuran yang bisa mengirimkan data lewat pemancar dan diterima oleh stasiun pengamatan dari jarak yang cukup aman dari sumbernya. Sistem pengukuran jarak jauh ini jelas membutuhkan suatu sistem akuisisi data sekaligus sistem pengiriman data secara serial (melalui pemancar), yang semuanya itu bisa diperoleh dari mikrokontroler yang digunakan. Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka dan lain sebagainya), mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM-nya dan ROM. Pada sistem computer perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna disimpan dalam ruang RAM yang relative besar, sedangkan rutin-rutin antarmuka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada

mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya program control disimpan dalam ROM (bisa Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sementara, termasuk register-register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan.

2.5.2 Konstruksi AT89S51

Mikrokontroler AT89S51 hanya memerlukan tambahan 3 kapasitor, 1 resistor dan 1 kristal serta catu daya 5 Volt. Kapasitor 10 mikro-Farad dan resistor 10 Kilo Ohm dipakai untuk membentuk rangkaian reset. Dengan adanya rangkaian reset ini AT89S51 otomatis direset begitu rangkaian menerima catu daya. Kristal dengan frekuensi maksimum 12 MHz dan kapasitor 30 piko-Farad dipakai untuk melengkapi rangkaian oscilator pembentuk clock yang menentukan kecepatan kerja mikrokontroler. Memori merupakan bagian yang sangat penting pada mikrokontroler. Mikrokontroler memiliki dua macam memori yang sifatnya berbeda.

Read Only Memory (ROM) yang isinya tidak berubah meskipun IC kehilangan catu daya. Sesuai dangan keperluannya, dalam susunan MCS-51 memori penyimpanan progam ini dinamakan sebagai memori progam.

Random Access Memori (RAM) isinya akan sirna begitu IC kehilangan catu daya, dipakai untuk menyimpan data pada saat progam bekerja. RAM yang dipakai untuk menyimpan data ini disebut sebagai memori data.

Ada berbagai jenis ROM. Untuk mikrokontroler dengan progam yang sudah baku dan diproduksi secara masal, progam diisikan ke dalam ROM pada saat IC mikrokontroler dicetak di pabrik IC. Untuk keperluan tertentu mikrokontroler mengunakan ROM yang dapat diisi ulang atau Programble-Eraseable ROM yang disingkat menjadi PEROM atau PROM. Dulu banyak dipakai UV-EPROM (Ultra Violet Eraseable Progamble ROM) yang kemudian dinilai mahal dan ditinggalkan setelah adaflash PEROMyang harganya jauh lebih murah. Jenis memori yang dipakai untuk Memori Program AT89S51 adalah Flash PEROM, program untuk mengendalikan mikrokontroler diisikan ke memori itu lewat bantuan alat yang dinamakan sebagai AT89S51 Flash PEROM Programmer.

Memori Data yang disediakan dalam chip AT89S51 sebesar 128 byte, meskipun hanya kecil saja tapi untuk banyak keperluan memori kapasitas itu sudah cukup. Sarana Input/Ouput yang disediakan cukup banyak dan bervariasa. AT89S51 mempunyai 32 jalur Input/Ouput. Jalur Input/Ouput paralel dikenal sebagai Port 1 (P1.0..P1.7) dan Port 3 (P3.0..P3.5 dan P3.7).

Gambar 2.7 IC Mikrokontroler AT89S51 Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler AT89S51 :

VCC (Pin 40) Suplai tegangan GND (Pin 20) Ground

Port 0 (Pin 39-Pin 32)

Port 0 dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex address/data ataupun penerima kode byte pada saat flash progamming Pada fungsi sebagai I/O biasa port ini dapat memberikan output sink ke delapan buah TTL input atau dapat diubah sebagai input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut. Pada fungsi sebagai low order multiplex address/data, port ini akan mempunyai internal pull up. Pada saat flash progamming diperlukan eksternal pull up, terutama pada saat verifikasi program.

Port 2 (Pin 21 pin 28)

Port 2 berfungsi sebagai I/O biasa atau high order address, pada saat mengaksememori secara 16 bit. Pada saat mengakses memori 8 bit, port ini akan mengeluarkan isi dari P2 special function register. Port ini mempunyai internal pull up dan berfungsi sebagai input dengan memberikan logika 1. Sebagai output, port ini dapat memberikan output sink keempat buah input TTL.

Port 3 (Pin 10 pin 17)

Port 3 merupakan 8 bit port I/O dua arah dengan internal pullup. Port 3 juga mempunyai fungsi pin masing-masing, yaitu sebagai berikut .

Nama pin Fungsi

P3.0 (pin 10) RXD (Port input serial) P3.1 (pin 11) TXD (Port output serial) P3.2 (pin 12) INTO (interrupt 0 eksternal) P3.3 (pin 13) INT1 (interrupt 1 eksternal) P3.4 (pin 14) T0 (input eksternal timer 0) P3.5 (pin 15) T1 (input eksternal timer 1)

P3.6 (pin 16) WR (menulis untuk eksternal data memori) P3.7 (pin 17) RD (untuk membaca eksternal data memori)

RST (pin 9)

Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle. ALE/PROG (pin 30)

Address latch Enable adalah pulsa output untuk me-latch byte bawah dari alamat selama mengakses memori eksternal. Selain itu, sebagai pulsa input progam (PROG) selama memprogam Flash.

PSEN (pin 29)

Progam store enable digunakan untuk mengakses memori progam eksternal. EA (pin 31)

Pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu mikrokontroler akan menjalankan progam yang ada pada memori eksternal setelah sistem direset. Jika kondisi high, pin ini akan berfungsi untuk menjalankan progam yang ada pada

memori internal. Pada saat flash progamming, pin ini akan mendapat tegangan 12 Volt.

XTAL1 (pin 19)

Input untuk clock internal. 2.6 Perangkat Lunak

2.6.1. Bahasa Assembly MCS-51

Bahasa yang digunakan untuk memprogram IC mikrokontroler AT89S51 adalah bahasa assembly untuk MCS-51. angka 51 merupakan jumlah instruksi pada bahasa ini hanya ada 51 instruksi. Dari 51 instruksi, yang sering digunakan orang hanya 10 instruksi. Instruksi instruksi tersebut antara lain :

1. Instruksi MOV

Perintah ini merupakan perintah untuk mengisikan nilai ke alamat atau register tertentu. Pengisian nilai dapat secara langsung atau tidak langsung. Contoh pengisian nilai secara langsung

MOV R0,#20h

Perintah di atas berarti : isikan nilai 20 Heksadesimal ke register 0 (R0). Tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah nilai.

MOV 20h,#80h ... ... MOV R0,20h

Perintah di atas berarti : isikan nilai yang terdapat pada alamat 20 Heksadesimal ke register 0 (R0).

Tanpa tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah alamat.

2. Instruksi DJNZ

Decreament Jump If Not Zero (DJNZ) ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register tertentu dengan 1 dan lompat jika hasil pengurangannya belum nol. Contoh :

MOV R0,#80h Loop: ...

... DJNZ R0,Loop ...

R0 - 1, jika belum 0 lompat ke loop, jika R0 = 0 maka program akan meneruskan ke perintah pada baris berikutnya.

3. Instruksi ACALL

Contoh :

... ACALL TUNDA ... TUNDA:

... 4. Instruksi RET

Instruksi RETURN (RET)ini merupakan perintah untuk kembali ke rutin pemanggil setelah instruksiACALLdilaksanakan.

Contoh:

ACALL TUNDA ... TUNDA:

... RET

5. Instruksi JMP (Jump)

Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu. Contoh:

Loop:

... ... JMP Loop

6. InstruksiJB (Jump if bit)

Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang dimaksud berlogika high (1).

Contoh: Loop:

JB P1.0,Loop ... 7. InstruksiJNB (Jump if Not bit)

Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang dimaksud berlogika Low (0).

Contoh: Loop:

JNB P1.0,Loop ...

8. Instruksi CJNZ (Compare Jump If Not Equal)

Instruksi ini berfungsi untuk membandingkan nilai dalam suatu register dengan suatu nilai tertentu.

Contoh: Loop:

... CJNE R0,#20h,Loop ...

Jika nilai R0 tidak sama dengan 20h, maka program akan lompat ke rutin Loop. Jika nilai R0 sama dengan 20h,maka program akan melanjutkan instruksi selanjutnya..

Instruksi ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register yang dimaksud dengan 1.

Contoh:

MOV R0,#20h R0 = 20h

...

DEC R0 R0 = R0 1

...

10. InstruksiINC (Increament)

Instruksi ini merupakan perintah untuk menambahkan nilai register yang dimaksud dengan 1.

Contoh:

MOV R0,#20h R0 = 20h

...

INC R0 R0 = R0 + 1

...

2.6.2. Software 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE)

Instruksi-instruksi yang merupakan bahasa assembly tersebut dituliskan pada sebuah editor, yaitu 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE). Tampilannya seperti gambar di bawah ini.

Gambar 2.8 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE) Setelah program selesai ditulis, kemudian di-save dan kemudian di-Assemble (di-compile). Pada saat di-assemble akan tampil pesan peringatan dan kesalahan. Jika masih ada kesalahan atau peringatan, itu berarti ada kesalahan dalam penulisan perintah atau ada nama subrutin yang sama, sehingga harus diperbaiki terlebih dahulu sampai tidak ada pesan kesalahan lagi.

Software 8051IDE ini berfungsi untuk merubah program yang kita tuliskan ke dalam bilangan heksadesimal, proses perubahan ini terjadi pada saat peng-compile-an. Bilangan heksadesimal inilah yang akan dikirimkan ke mikrokontroler.

Untuk mengirimkan bilangan-bilangan heksadesimal ini ke mikrokontroller digunakan software ISP- Flash Programmer 3.0a yang dapat didownload dari internet. Tampilannya seperti gambar berikut ini.

Gambar 2.9 ISP- Flash Programmer 3.0a

Cara menggunakannya adalah dengan meng-klik Open File untuk mengambil file heksadesimal dari hasil kompilasi 8051IDE, kemudian klik Write untuk mengisikan hasil kompilasi tersebut ke mikrokontroler.

BAB 3

PERANCANGAN ALAT DAN PERANCANGAN PROGRAM

3.1 Perangkat Keras

3.1.1 Diagram Blok Rangkaian

Gambar 3.1. Diagram Blok Rangkaian 3.2 Perancangan Sensor Garis

VCC 5V

100 100

100

Untuk dapat mendeteksi garis, maka robot dilengkapi dengan 2 buah sensor garis. Masing-masing sensor menggunakan 3 buah pemancar inframerah dan sebuah potodioda. Sensor ini memanfaatkan pantulan dari pemancar inframerah yang diterima oleh potodioda. Digunakan 3 buah pemancar inframerah pada masing-masing sensor bertujuan agar sinyal pantulan semakin kuat, sehingga garis dapat terdeteksi dengan baik.

Garis yang digunakan adalah garis putih dan lantainya berwarna gelap (hitam), dengan demikian ketika sensor mengenai garis putih, maka pantulan dari inframerah akan mengenai potodioda. Sedangkan jika sensor mengenai lantai hitam, maka pancaran sinar inframerah lebih banyak yang diserap oleh lantai hitam, sehingga pantulannya menjadi lemah dan tidak mengenai potodioda. Perbedaan intensitas dari pantulan inilah yang digunakan untuk mendeteksi garis.

Setiap pantulan yang diterima oleh photodioda akan diolah dan dijadikan data digital, sehingga bila potodioda mendapatkan pantulan dari pemancar inframerah, maka akan mengirimkan sinyal low ke mikrokontroler AT89S51. Dengan demikian mikrokontroler dapat mendeteksi sensor yang mengirimkan sinyal low dan mengambil tindakan untuk mengatur putaran roda ke kanan atau ke kiri.

Gambar 3.2 Rangkaian Pemancar inframerah

Pada rangkaian di atas digunakan 3 buah LED inframerah yang diparalelkan, dengan demikian maka intensitas yang dipancarkan oleh inframerah semakin kuat, karena merupakan gabungan dari 3 buah LED inframerah. Resistor yang digunakan adalah 100 ohm sehingga arus yang mengalir pada masing-masing LED inframerah adalah sebesar:

5 _{0,05 50} 100

V

i A atau mA

R

  

Dengan besarnya arus yang mengalir ke LED inframerah, maka intensitas pancaran inframerah akan semakin kuat, yang menyebabkan jarak pantulannya akan semakin jauh.

Pantulan dari sinar inframerah akan diterima oleh potodioda, kemudian akan diolah oleh rangkaian penerima agar menghasilkan data biner, dimana jika potodioda menerima pantulan sinar inframerah maka output dari rangkaian penerima ini akan mengeluarkan logika low (0), namun jika potodioda tidak menerima pantulan sinar inframerah, maka output dari rangkaian penerima akan mengeluarkan logika high (1). Rangkaian penerima inframerah seperti gambar di bawah ini: VCC 5V Poto dioda 10k 1.0k Q2 2SA733 1.0k 1.0k Q4 2SA733 AT89S51

Gambar 3.3 Rangkaian Penerima sinar inframerah

Photodioda memiliki hambatan sekitar 15 s/d 20 Mohm jika tidak terkena sinar inframerah, dan hambatannya akan berubah menjadi sekitar 80 s/d 300 Kohm jika terkena sinar inframerah tergantung dari besarnya intensitas yang mengenainya. Semakin besar intensitasnya, maka hambatannya semakin kecil.

Pada rangkaian di atas, output dari potodioda diumpankan ke basis dari transistor tipa NPN C828, ini berarti untuk membuat transistor tersebut aktif maka tegangan yang keluar dari potodioda harus lebih besar dari 0,7 volt. Syarat ini akan terpenuhi jika potodioda mendapatkan sinar inframerah. Analisanya sebagai berikut:

Jika tidak ada sinar inframerah yang mengenai potodioda, maka hambatan pada potodioda 15 Mohm, sehingga:

2 330.000 _{5 0,107} 1R 2 15.000.000 330.000

Vo xVcc x Volt

R R

  

 

Vout akan diumpankan be basis dari transistor C828, karena tegangannya hanya 0,107 Volt maka transistor tidak aktip.Maka mikrokontroler AT89S51 akan menerima sinyal high.

Jika ada sinar inframerah yang mengenai potodioda, maka hambatan pada potodioda 300 Kohm, sehingga:

2 330.000 _{5 2,619} 1R 2 300.000 330.000

Vo xVcc x Volt

R R

  

 

Vout akan diumpankan ke basis dari transistor C828, karena tegangannya lebih besar dari 0,7 volt yaitu 2,619 Volt maka transistor akan aktif.

Aktifnya transistor C828 akan menyebabkan colektornya terhubung ke emitor, sehingga colektor mandapat tegangan 0 volt dari ground, tegangan ini diumpankan ke basis dari transistor ke-2 tipe PNP A733, sehingga transistor ini juga aktif. Seterusnya aktifnya transistor A733 akan menyebabkan colektornya terhubung ke emitor, sehingga colektor mandapat tegangan 5 volt dari Vcc, tegangan ini diumpankan ke basis dari transistor ke-3 tipe NPN C945, sehingga transistor ini juga aktif.

Kolektor dari transistor C945 dihubungkan mikrokontroler AT89S51 sehingga jika transistor ini aktif, maka kolektor akan mendapatkan tegangan 0 volt dari ground. Tegangan 0 volt inilah yang merupakan sinyal low (0) yang diumpankan ke mikrokontroler AT89S51, sehingga mikrokontroler dapat mengetahui bahwa sensor ini mengirimkan sinyal, yang berarti bahwa sensor ini telah berada pada garis putih.

Transistor ke-4 tipe PNP A733 berfungsi untuk menyalakan LED sebagai indikator bahwa sensor ini menerima pantulan sinar inframerah dari pemancar.

LED ini akan menyala jika sensor menerima sinar inframerah, dan akan mati jika sensor tidak menerima sinar inframerah.

3.2.1 Rangkaian Pengendali Pergerakan Motor (Jembatan H)

Untuk dapat bergerak, maka robot harus dapat mengendalikan perputaran rodanya. Robot menggunakan 2 buah motor DC 6 volt untuk menggerakkan rodanya, dimana 1 motor untuk menggerakkan roda sebelah kanan dan 1 motor lagi untuk menggerakkan roda sebelah kiri.

Motor DC akan berputar searah/berlawanan arah dengan jarum jam jika salah satu kutubnya diberi tegangan positip dan kutub yang lainnya diberi tegangan negatip atau ground. Dan motor DC akan berputar kearah sebaliknya jika polaritasnya dibalik. Dengan sipat yang demikian maka dibutuhkan suatu rangkaian yang dapat membalikkan polaritas yang diberikan ke motor DC tersebut, sehingga perputaran motor DC dapat dikendalikan oleh rangkaian tersebut. Dan jika rangkaian tersebut dihubungkan dengan mikrokontroler AT89S51, maka pergerakan motor dapat dikendalikan oleh program.

Rangkaian untuk mengendalikan perputaran motor DC tersebut adalah sebuah rangkaian yang dikenal dengan jembatan H. Jembatan H ini terdiri dari 4 buah transistor, dimana 2 buah transistor bertipe NPN dan 2 buah transistor lagi bertipe PNP. Ke-4 transistor ini dirangkai sedemikian rupa sehingga dengan

memberikan sinyal low atau high pada rangkaian maka perputaran motor dapat diatur.

Untuk perintah maju, maka robot akan memutar maju kedua motor, motor kanan dan kiri. Untuk perintah mundur, maka robot akan memutar mundur kedua motor. Sedangkan untuk memutar/berbelok kekanan, maka robot akan memutar maju motor sebelah kiri dan memutar mundur motor sebelah kanan, sehingga dengan demikian maka robot akan memutar/berbelok kearah kanan. Hal sebaliknya dilakukan jika robot berputar ke sebelah kiri. Rangkaian jembatan H, ditunjukkan pada gambar berikut ini:

Gambar 3.4 Rangkaian jembatan H

Pada rangkaian di atas, jika P0.4 diset high yang berarti P0.4 mendapat tegangan 5 volt, maka kedua transistor tipe NPN C945 yang disebelah kiri akan aktif. Hal ini akan membuat kolektor dari kedua transistor C945 itu akan mendapat tegangan 0 volt dari ground. Kolektor dari transistor C945 yang berada

di sebelah kiri atas diumpankan ke basis dari transistor tipe PNP TIP 127 sehingga basis dari transistor TIP 127 mendapatkan tegangan 0 volt yang menyebabkan transistor ini aktif (transistor tipe PNP akan aktip jika tegangan pada basis lebih kecil dari 4,34 volt). Aktipnya transistor PNP TIP 127 ini akan mengakibatkan kolektornya terhubung ke emitor sehingga kolektor mendapatkan tegangan 5 volt dari Vcc.

Sedangkan kolektor dari transistor C945 yang berada di sebelah kiri bawah diumpankan ke basis dari transistor tipe NPN TIP 122 sehingga basis dari transistor TIP 122 mendapatkan tegangan 0 volt yang menyebabkan transistor ini tidak aktif (transistor tipe NPN akan aktip jika tegangan pada basis lebih besar dari 0,7 volt). Karena transistor TIP 122 ini tidak aktif, maka kolektornya tidak terhubung ke emitor, sehingga kolektor tidak mendapatkan tegangan 0 volt dari ground.

Karena kolektor TIP 122 dihubungkan dengan kolektor TIP 127 yang mendapatkan teganagan 5 volt dari Vcc, maka kolektor dari TIP 122 juga mendapatkan tegangan yang sama. Hal ini menyebabkan kaki motor sebelah kiri mendapatkan tegangan 5 volt (polaritas positip).

Pada rangkaian di atas, jika P0.4 diset low yang berarti P0.4 mendapat tegangan 0 volt, maka kedua transistor tipe NPN C945 yang disebelah kanan tidak akan aktip. Hal ini akan membuat kolektor dari kedua transistor C945 itu akan mendapat tegangan 5 volt dari Vcc. Kolektor dari transistor C945 yang berada di sebelah kanan atas diumpankan ke basis dari transistor tipe PNP TIP 127 sehingga

basis dari transistor TIP 127 mendapatkan tegangan 5 volt yang menyebabkan transistor ini tidak aktif Karena transistor PNP TIP 127 tidak aktif maka kolektornya tidak terhubung ke emitor sehingga kolektor tidak mendapatkan tegangan 5 volt dari Vcc, tetapi mendapatkan tegangan yang berasal dari transistor TIP 122 yang berada di bawahnya.

Sedangkan kolektor dari transistor C945 yang berada di sebelah kiri bawah diumpankan ke basis dari transistor tipe NPN TIP 122 sehingga basis dari transistor TIP 122 mendapatkan tegangan 5 volt yang menyebabkan transistor ini menjadi aktif. Karena transistor TIP 122 ini menjadi aktip, menyebabkan kolektornya terhubung ke emitor, sehingga kolektor mendapatkan tegangan 0 volt dari ground.

Karena kolektor TIP 122 yang mendapatkan teganagan 0 volt dari ground dihubungkan dengan kolektor TIP 127, maka kolektor dari TIP 127 juga mendapatkan tegangan yang sama. Hal ini menyebabkan kaki motor sebelah kanan mendapatkan tegangan 0 volt (polaritas negatip). Hal ini akan menyebabkan motor akan berputar ke satu arah tertentu. Sedangkan untuk memutar motor ke arah sebaliknya, maka logika yang diberikan ke P0.4 adalah low (0) dan logika yang diberikan ke P0.5 adalah high (1).

2200uF 5 Volt DC

0 Volt 6,2 Volt DC

6.2 V

Rangkaian catu daya ini berfungsi untuk mensuplay tegangan ke seluruh rangkaian. Rangkaian ini terdiri dari sebuah baterei 6 volt yang di serikan dengan dua buah dioda. Untuk menembus 1 buah dioda diperlukan tegangan sebesar 0,6 volt, sehingga untuk menembus 2 buah dioda diperlukan tegangan sekitar 1,2 volt, sehingga output dari rangkaian ini sekitar 4,8 volt sampai 5,0 volt. Kemudian dipasang sebuah kapasitor untuk menyimpan arus, sehingga jika tiba-tiba mikrokontroler membutuhkan arus besar, maka arus tersebut dapat disupplay oleh kapasitor ini. Rangkaian catu daya ditunjukkan oleh gambar berikut ini :

Gambar 3.5 Rangkaian catu daya

Pada rangkaian ini terdapat 2 buah keluaran, yaitu 5 volt dan 6 volt. Keluaran 5 volt dibutuhkan oleh mikrokontroler, penguat sinyal dan rangkaian sensor, sedangkan 6 volt dibutuhkan untuk rangkaian jembatan H ( pengendali motor ).

3.4 Perancangan Program

Robot ini dirancang untuk mendeteksi adanya dinding, mendekatinya, kemudian meghindarinya. Diagram alir dari program yang akan dibuat adalah:

Program diawali dengan pengecekan logika pada sensor garis yang ada pada sebelah kanan robot. Jika sensor ini menerima logika 0 yang berarti sensor berada di atas garis putih, maka mikrokontroler segera memengirimkan logika agar jembatan H membelokkan robot ke kanan sehingga garis dapat dihindari. Program robot pengikut garis:

motor_kanan1 bit p0.5 motor_kanan2 bit p0.4 motor_kiri1 bit p0.6 motor_kiri2 bit p0.7

sensor_kiri bit p2.1

cek_kanan:

acall maju

jb sensor_kanan,cek_kiri acall kanan

sjmp cek_kanan

cek_kiri:

jb sensor_kiri,cek_kanan acall kiri

sjmp cek_kiri

maju:

setb motor_kanan1 clr motor_kanan2 setb motor_kiri1 clr motor_kiri2

mov r7,#65 djnz r7,$ acall mati ret

mati:

clr motor_kanan1 clr motor_kanan2 clr motor_kiri1 clr motor_kiri2

mov r7,#80 djnz r7,$ ret

kanan:

mov r6,#5 kanan1:

mov r5,#1 belok_kanan:

setb motor_kanan1 clr motor_kanan2 clr motor_kiri1 setb motor_kiri2

mov r7,#220 djnz r7,$

acall mati_untuk_belok djnz r5,belok_kanan djnz r6,kanan1 ret

kiri:

mov r6,#5 kiri1:

mov r5,#1 belok_kiri:

clr motor_kanan1 setb motor_kanan2

setb motor_kiri1 clr motor_kiri2

mov r7,#220 djnz r7,$

acall mati_untuk_belok djnz r5,belok_kiri djnz r6,kiri

ret

mati_untuk_belok:

clr motor_kanan1 clr motor_kanan2 clr motor_kiri1 clr motor_kiri2 mov r7,#1

djnz r7,$ ret

BAB 4

PENGUJIAN RANGKAIAN

4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S51

Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada gambar berikut ini:

Gambar 4.1 Rangkaian minimum mikrokontroler AT89S51

5V V CC 10uF 5V V CC 2 1 30pF 30pF

XTA L 12 MHz

A T 89S51

P 0.3 (A D 3) P 0.0 (A D 0) P 0.1 (A D 1) P 0.2 (A D 2) V c c P 1.0 P 1.1 P 1.2 P 1.3 P 1.4 P 1.5 P 1.6 P 1.7

P 0.4 (A D 4) P 0.5 (A D 5) P 0.6 (A D 6) P 0.7 (A D 7) R S T

E A /V P P P 3.0 (R XD )

P 3.1 (TXD ) P 3.2 (IN T0) P 3.3 (IN T1) P 3.4 (T0)

A LE /P R O G P S E N P 2.7 (A 15) P 2.6 (A 14) P 2.5 (A 13) P 2.4 (A 12) P 2.3 (A 11) P 2.2 (A 10) P 2.1 (A 9) P 3.6 (W R )

P 3.5 (T1) P 3.7 (R D ) XTA L2 XTA L1

G N D P 2.0 (A 8) 1 2 3 4 5 6 7 8 4 0 3 9 3 8 3 7 3 6 3 5 3 4 3 3 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 3 2 3 1 3 0 2 9 2 8 2 7 2 6 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 4.7k 2SA 733 5V V CC L ED1

Untuk mengetahui rangkaian mikrokontroler ini sudah bekerja dengan baik, maka dilakukan pengujian. Pengujian ini dilakukan dengan cara memberikan program sederhana pada mikrokontroler AT89S51. Programnya adalah sebagai berikut: loop: setb p2.7 acall tunda clr p2.7 acall tunda sjmp loop tunda: mov r7,#0ffh tnd: mov r6,#0ffh djnz r6,$ djnz r7,tnd ret

Program ini ditujukan untuk menghidupkan LED yang terhubung pada p2.7, dan kemudian mematikannya kembali selama selang waktu tertentu secara terus menerus. Perintah setb p2.7 akan menyebabkan p2.7 akan berlogika high, yang akan menyebabkan transistor akan aktif. Aktifnya transistor akan memicu hidupnya LED. Perintah acall tunda akan menyebabkan LED tersebut akan menyala selama selang waktu tertentu. Setelah itu, dengan perintah clr p2.7, p2.7 akan berlogika low. Hal ini menyebabkan LED mati. LED akan mati selama beberapa saat karena adanya pemanggilan waktu tunda kembali yang ditandai dengan perintah acall tunda. Keadaan ini akan berulang-ulang, sehingga LED akan terlihat kelap kelip.

Jika program tersebut diisikan, kemudian nyala LED terlihat kelap-kelip maka rangkaian tersebut telah bekerja dengan baik. Jika program yang telah

5V 330K 1K 330Ohm 4,7K 1K A733

C945 C828

A733

10K

1K10K

10K

4,7K AT89S51

VCC 5V

Infra Merah

100 100

Infra Merah 100

diisikan pada mikrokontroler AT89S51 dapat berjalan sesuai dengan program yang telah diisikan, maka rangkaian minimum mokrokontoler telah bekerja dengan baik.

4.2 Pengujian Rangkaian Sensor Garis

Rangkaian Sensor Garis ditunjukkan pada gambar berikut ini:

Gambar 4.2 Rangkaian Sensor Garis

Rangkaian ini dikatakan baik apabila ketika photodioda terkena pantulan inframerah, LED indikator akan menyala dan tegangan keluarannya jika diukur adalah 0 V. Demikian sebaliknya, ketika photodioda tidak terkena pantulan

inframerah, LED indikator tidak akan menyala, dan tegangan kelurannya jika diukur adalah 5 V.

4.3 Pengujian Rangkaian Jembatan H

Gambar 4.3 Rangkaian Jembatan H

Untuk menguji rangkaian ini, diberikan logika high (5 V) pada salah satu inputnya, sedangkan inputnya yang lain diberikan logika low (0 V). Maka motor DC yang dihubungkan pada outputnya akan berputar ke arah tertentu. Dan ketika pemberian logika dibalik, motor akan berputar ke arah yang sebaliknya.

2200uF

5 Volt DC

0 Volt

6,2 Volt DC

6.2 V

4.4 Pengujian Rangkaian PSA

Pengujian pada bagian rangkaian power supplay ini dapat dilakukan dengan mengukur tegangan keluaran dari rangkaian ini dengan menggunakan volt meter digital. Pada power supplay ini terdapat dua keluaran. Dari hasil pengujian diperoleh tegangan keluaran pertama sebesar + 5,1. Tengangan ini dipergunakan untuk mensupply tegangan ke seluruh rangkaian.

Rangkaian catu daya ditunjukkan oleh gambar berikut ini :

Gambar 4.4 Rangkaian catu daya

Rangkaian PSA dikatakan baik ketika nilai tegangan outputnya berkisar antara 4,5 volt 5,0 volt

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Makin banyak pemancar inframerah yang dipakai maka sinyal pantulannya semakin kuat sehingga posisi garis dapat terdeteksi dengan baik

2. Photodioda kurang sensitive terhadap sinar yang berasal dari lingkungan yang memiliki sinar inframerah yang besar.

3. Sensor aktif infra merah mode diskrit dapat digunakan untuk mendeteksi perbedaan warna berdasarkan tingkat penyerapan warna bahan dengan unjuk kerja yang baik.

5.2 Saran

1. Photodioda dapat terganggu oleh cahaya dari sekitar robot, sehingga disarankan untuk pengembangannya, robot menggunakan jenis sensor yang lain untuk mendeteksi garis.

2. Alangkah baiknya jika alat ini dikembangkan kegunaannya dikalangan mahasiswa, guna mengembangkan teknologi dan inovasi robotik dikalangan mahasiswa.

3. Untuk di masa yang akan datang penggunaan alat dapat lebih dikembangkan, seperti photodioda sebagai sensor garis karena photodioda sangat mudah terganggu jika ada cahaya di sekelilingnya.

DAFTAR PUSTAKA

Andi. 2003. Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan Pemrograman Mikrokontroler AT89C51. Jakarta: PT Elex Media Komputindo.

Bishop, Owen. 2004.Dasar-Dasar Elektronika.Edisi Pertama. Jakarta: Erlangga. Budiharto, Widodo. 2005.Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler.

Edisi Pertama. Jakarata: PT Elex Media Komputindo. Petruzella, Frank D. 2001. Elektronik Industri. Yogyakarta: Andi.

Pitowarno, Endra. 2006. Robotika Disain, Kontrol dan Kecerdasan Buatan. Yogyakarta: Andi Offset.

5V 330K 1K 330Ohm 4,7K 1K A733

C945 C828

A733

10K

1K10K

10K

4,7K AT89S51

VCC 5V

Infra Merah

100 100 Infra Merah 100

diisikan pada mikrokontroler AT89S51 dapat berjalan sesuai dengan program yang telah diisikan, maka rangkaian minimum mokrokontoler telah bekerja dengan baik.

4.2 Pengujian Rangkaian Sensor Garis

Rangkaian Sensor Garis ditunjukkan pada gambar berikut ini:

Gambar 4.2 Rangkaian Sensor Garis

Rangkaian ini dikatakan baik apabila ketika photodioda terkena pantulan inframerah, LED indikator akan menyala dan tegangan keluarannya jika diukur adalah 0 V. Demikian sebaliknya, ketika photodioda tidak terkena pantulan

inframerah, LED indikator tidak akan menyala, dan tegangan kelurannya jika diukur adalah 5 V.

4.3 Pengujian Rangkaian Jembatan H

Gambar 4.3 Rangkaian Jembatan H

Untuk menguji rangkaian ini, diberikan logika high (5 V) pada salah satu inputnya, sedangkan inputnya yang lain diberikan logika low (0 V). Maka motor DC yang dihubungkan pada outputnya akan berputar ke arah tertentu. Dan ketika

2200uF

5 Volt DC

0 Volt

6,2 Volt DC

6.2 V

4.4 Pengujian Rangkaian PSA

Pengujian pada bagian rangkaian power supplay ini dapat dilakukan dengan mengukur tegangan keluaran dari rangkaian ini dengan menggunakan volt meter digital. Pada power supplay ini terdapat dua keluaran. Dari hasil pengujian diperoleh tegangan keluaran pertama sebesar + 5,1. Tengangan ini dipergunakan untuk mensupply tegangan ke seluruh rangkaian.

Rangkaian catu daya ditunjukkan oleh gambar berikut ini :

Gambar 4.4 Rangkaian catu daya

Rangkaian PSA dikatakan baik ketika nilai tegangan outputnya berkisar antara 4,5 volt 5,0 volt

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Makin banyak pemancar inframerah yang dipakai maka sinyal pantulannya semakin kuat sehingga posisi garis dapat terdeteksi dengan baik

2. Photodioda kurang sensitive terhadap sinar yang berasal dari lingkungan yang memiliki sinar inframerah yang besar.

3. Sensor aktif infra merah mode diskrit dapat digunakan untuk mendeteksi perbedaan warna berdasarkan tingkat penyerapan warna bahan dengan unjuk kerja yang baik.

5.2 Saran

1. Photodioda dapat terganggu oleh cahaya dari sekitar robot, sehingga disarankan untuk pengembangannya, robot menggunakan jenis sensor yang lain untuk mendeteksi garis.

2. Alangkah baiknya jika alat ini dikembangkan kegunaannya dikalangan mahasiswa, guna mengembangkan teknologi dan inovasi robotik dikalangan mahasiswa.

3. Untuk di masa yang akan datang penggunaan alat dapat lebih dikembangkan, seperti photodioda sebagai sensor garis karena photodioda sangat mudah terganggu jika ada cahaya di sekelilingnya.

DAFTAR PUSTAKA

Andi. 2003. Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan Pemrograman

Mikrokontroler AT89C51. Jakarta: PT Elex Media Komputindo.

Bishop, Owen. 2004.Dasar-Dasar Elektronika.Edisi Pertama. Jakarta: Erlangga. Budiharto, Widodo. 2005.Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler.

Edisi Pertama. Jakarata: PT Elex Media Komputindo. Petruzella, Frank D. 2001. Elektronik Industri. Yogyakarta: Andi.

Pitowarno, Endra. 2006. Robotika Disain, Kontrol dan Kecerdasan Buatan.