Gambar 3.3 Pembagian Komponen Elektronik
1. Bagian Masukan
Pada bagian masukan terdapat dua buah komponen elektronik, yaitu: keypad dan perangkat navigasi. Keypad 4x4 mempunyai delapan buah kaki, dimana empat buah kaki
mewakili tombol secara baris dan 4 buah lainnya mewakili tombol secara kolom. Gambar 3.4 memperlihatkan jalur rangkaian keypad 4 x 4. Kedelapan keluaran tersebut akan
dihubungkan ke port D ATmega 2560, karena pada port ini tidak digunakan untuk fitur yang lain.
Gambar 3.4 Rangkaian Keypad 4 x 4 [16] Perangkat navigasi terdiri dari dua buah tuas, dengan spesifikasi masing-masing tuas
memiliki 4 DOF. Perangkat navigasi yang digunakan dalam penelitian ini memanfaatkan kedua buah tuas pada modul joystick Universal Serial Bus USB. Keluaran data pada modul
tersebut akan dihubungkan ke masukan ADC pada mikrokontroler. Gambar 3.6 memperlihatkan gambar rangkaian perangkat navigasi dimana potensiometer-potensiometer
tersebut dimanfaatkan dari tuas yang terdapat pada joystick seperti terlihat pada Gambar 3.5
Keluaran
LCD 16x2
Proses
Mikrokontroler MEGA 2560
Modul Transceiver RFM12
Masukan
Keypad 4x4 Perangkat
Navigasi Modul Transmitter
RFM02
Gambar 3.5 Tuas pada Joystick USB [17] Sinyal ADC dirancang pada rentang 0
– 255 atau 8 bit karena nantinya sinyal ADC ini akan diolah sebagai sinyal PWM yang juga beresolusi 8 bit untuk menggerakkan masing-
masing motor pada wahana. Nilai ADC tersebut dapat diperoleh dengan mengaktifkan fitur prescaler pada arduino sebagai mikrokontroler. Prescaler pada fitur ADC perlu diaktifkan
untuk mendapatkan nilai ADC 8 bit, hal ini dikarenakan resolusi awal ADC pada arduino adalah 10 bit. Dengan melihat persamaan 3.1, maka nilai tegangan yang perlu dihasilkan
oleh masing-masing potensiometer pada perangkat navigasi bisa dicari berdasarkan nilai ADC yang telah dirancang.
� =
�
�
. �
�
3.1
Dimana nilai �
�
merupakan nilai tegangan keluaran dari masing-masing potensiometer pada perangkat navigasi, ADC merupakan besaran 8 bit data yang
merepresentasikan besaran PWM yang nantinya akan dikirimkan ke wahana, dan untuk �
�
peneliti menggunakan tegangan referensi sebesar 3,3 volt yang terdapat pada fitur bawaan arduino. Jika nilai ADC dan
�
�
telah ditentukan maka nilai �
�
bisa dicari dengan memasukan parameter-parameter yang ada pada persamaan 3.2. Hasil perhitungan tegangan
masukan telah dirangkum ke dalam Tabel 3.2 dengan contoh perhitungannya sebagai berikut:
= �
�
. ,
8 , = �
�
. �
�
= ,8 � PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Tabel 3.2 Nilai �
�
dan ADC pada Perangkat GCS No ADC Vin volt
1 2
50 0,161
3 100
0,323 4
255 0,823
Gambar 3.6 Rangkaian pada Perangkat Navigasi
2. Bagian Proses
Pada bagian proses, komponen elektronik dibagi menjadi tiga, yaitu: mikrokontroler, modul transceiver, dan modul transmitter. IC mikrokontroler yang digunakan adalah
ATmega 2560 dengan shield arduino revisi yang ketiga. Gambar 3.7 memperlihatkan rangkaian sistem Arduino MEGA 2560 R3 dimana IC ATmega 16 ditambahkan untuk
memperbanyak saluran komunikasi yang disediakan. Salah satu saluran komunikasi yang ditambahkan adalah satu buah sambungan komunikasi SPI pada Arduino MEGA 2560 R3.
Total sambungan komunikasi SPI pada Arduino MEGA 2560 R3 adalah dua buah, dimana kedua sambungan komunikasi SPI ini akan dibutuhkan untuk sambungan modul transceiver
RFM12 dan modul transmitter RFM02. Untuk dapat berkomunikasi, baik modul transceiver RFM12 maupun modul
transmitter RFM02 harus melewati proses pengaturan frekuensi kerja menggunakan perintah “Frequency Setting Command”. Instruksi ini memiliki total 16 bit sama halnya
dengan instruksi lain yang terdapat pada masing-masing modul, dengan 4 bit awal nilainya selalu tetap yaitu 1010 diikuti dengan 12 bit yang menyatakan besaran frekuensi yang akan
digunakan modul transceiver RFM12 saat beroperasi. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 3.7 Rangkaian Sistem Arduino Mega 2560 R3 [15] Tabel 3.3 memperlihatkan format pengaturan frekuensi pada modul transceiver
RFM12 mengguna kan perintah “Frequency Setting Command”. Bit 11 sampai bit 0
merepresentasikan nilai F yang dapat dihitung menggunakan persamaan 3.2 yang didapat dari datasheet modul transceiver RFM12.
Tabel 3.3 Format Pengaturan Frekuensi [14] Bit
15 14 13 12 11
10 9
8 7
6 5
4 3
2 1
Data 1
1 f11 f10 f9
f8 f7
f6 f5
f4 f3
f2 f1
f0 � =
∗ ∗
+
4
�� 3.2
Peneliti memilih menggunakan frekuensi f=432 MHz sebagai frekuensi kerja dari modul transceiver RFM12. Hal ini ditujukan untuk membedakan frekuensi kerja modul
transceiver dengan modul transmitter. Pada modul transmitter, frekuensi kerja akan diatur selain frekuensi 432 MHz. Sedangkan nilai C1 dan C2 didapatkan dengan melihat Tabel 3.4.
Tabel 3.4 Parameter Kapasitor untuk Masing-masing Pita Frekuensi [14] Pita Frekuensi MHz
C1 C2
315 1
31 433
1 43
868 2
43 915
3 30
Karena frekuensi yang peneliti pakai masuk kedalam pita frekuensi 433 MHz maka nilai parameter C1 dan C2 adalah 1 dan 43. Untuk itu nilai F menjadi:
� = ∗ ∗ +
�� � = 8 ��
Nilai 800 MHz perlu dikonversi kedalam bentuk biner, yang selanjutnya dimasukan kedalam perintah frequency setting command untuk mengaktifkan modul transceiver
RFM12 yang bekerja pada frekuensi 432 MHz. Untuk dapat melaksanakan tugasnya, modul transceiver RFM12 maupun modul
transmitter RFM02 telah terintegrasi dengan beberapa komponen pendukung. Gambar 3.8 dan 3.9 memperlihatkan jalur rangkaian pada modul transceiver RFM12 dan modul
transmitter RFM02. Pin-pin masukan dan keluaran yang terdapat pada modul transceiver RFM12 akan
dihubungkan pada port B Arduino MEGA 2560, dengan spesifikasi: pin SDI terhubung dengan pin MOSI PB2, pin SCK terhubung dengan pin SCK PB1, pin nSEL terhubung
dengan pin SS PB0, pin SDO terhubung dengan pin MISO PB3, dan pin nIRQ terhubung dengan pin PB4 sebagai keluaran untuk perintah interupsi.
Gambar 3.8 Rangkaian RFM12 [14] Gambar 3.9 Rangkaian RFM02 [13]
3. Bagian Keluaran
Layar penampil beresolusi 16x2 merupakan komponen elektronik keluaran dari perangkat GCS. Pada umumya rangkaian layar penampil dapat dilihat pada Gambar 3.10.
Konektor J2 akan dihubungkan ke PORT A pada mikrokontroler sebagai masukan data pada layar penampil.
Gambar 3.10 Rangkaian LCD 16x2
3.2.2. Komponen Mekanik
Komponen mekanik sistem meliputi bingkai perangkat GCS yang terbuat dari kayu dan acrylic sebagai bahan utamanya. Pada bingkai akan terpasang juga sebuah perangkat
navigasi yang menggunakan joystick USB sebagai bingkainya. Perangkat navigasi akan terhubung ke perangkat GCS melalui sebuah media kabel penghantar sepanjang satu meter
yang akan memudahkan pengguna mengontrol wahana saat pengendalian manual diaktifkan. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 3.11 memperlihatkan desain bingkai perangkat navigasi yang memanfaatkan bingkai joystick USB. Karena hanya memanfaatkan tuas pada joystick maka
tombol-tombol lain pada joystick di hilangkan dan akan digantikan dengan penjelasan fungsi gerakan masing-masing tuas.
Gambar 3.11 Desain Bingkai Perangkat Navigasi Perangkat navigasi akan terpasang pada perangkat GCS seperti terlihat pada Gambar
3.12. Gambar tersebut memperlihatkan desain bingkai perangkat GCS, dimana perangkat GCS beroperasi menggunakan sumber tegangan AC 220 volt 50Hz yang nantinya akan
masuk ke rangkaian penyearah untuk mendapatkan tegangan DC 5 volt.
Gambar 3.12 Desain Bingkai Perangkat GCS PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Kategori