Sistem Pemandu Kendaraan Untuk Parkir Paralel Secara Otomatis

SKRIPSI

Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan menempuh pendidikan program Sarjana di Program Studi Teknik Elektro

Oleh: ARI TRI OVERA

13110007

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA 2014

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

ABSTRAK ... iii

ABSTRACT ... iv

KATA PENGANTAR ... v

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR GAMBAR ... xi

DAFTAR TABEL ... xiv

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Identifikasi Masalah... 2

1.3 Rumusan Masalah... 2

1.4 Tujuan ... 2

1.5 Batasan Masalah... . 2

1.6 Metoda Penelitian... 3

1.7 Sistematika Penelitian………... 4

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Logika Fuzzy... 5

2.1.1 Himpunan Fuzzy ... 6

2.1.2 Fungsi Keanggotaan ... 7

2.1.3 Operasi Logika Fuzzy ... 9

2.1.4 Tahapan Membangun Logika Fuzzy ... 10

2.1.5 Fuzzy Interface System ... 11

2.2 Sensor Jarak Ultrasonik (SR-04) ... 13

2.3 Optocoupler ... 15

2.4 Pulse Width Modulation (PWM) ... 17

2.4.1 PWM Sebagai Pengatur Kecepatan Motor DC ... 18

2.4.2 PWM Sebagai Pengatur Sudut Motor Servo ... 19

ix BAB III PERANCANGAN ALAT

3.1 Perancangan Sistem ... 28

3.1.1 Bagian Masukan (input) ... 29

3.1.2 Bagian Process ... 30

3.1.3 Bagian Keluaran (Output) ... 30

3.2 Perancangan Perangkat Keras (Hardware) ... 31

3.2.1 Perancangan Sistem Minumum AVR ATmega 32 ... 32

3.2.2 Rangkaian Sensor Ultrasonik SR-04 ... 34

3.2.3 Rangkaian Optocoupler ... 35

3.2.4 Rangkaian Driver Motor DC (L298) ... 37

3.2.5 Rangkaian Motor Servo ... 38

3.3 Perancangan Perangkat Lunak (Software) ... 39

3.4 Gambaran Sistem ... 41

3.4.1 Mobil Maju Mencari Space Parkir ... 41

3.4.2 Proses Parkir ... 43

3.5 Logika Fuzzy Pada Sistem Pemandu Kendaraan Untuk Parkir Paralel Secara Otomatis ... 45

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS 4.1 Pengujian Dan Analisis Sistem ... 49

4.1.1 Pengujian Logika Fuzzy ... 49

4.1.2 Pengujian Sensor SR-04 ... 54

4.1.3 Pengujian Optocoupler ... 55

4.1.4 Pengujian PWM Sebagai Pengatur Kecepatan Motor DC ... 56

4.1.5 Pengujian PWM Sebagai Pengatur Sudut Motor Servo ... 57

4.1.6 Pengujian Sensor SR-04 ... 54

4.2 Pengujian Sistem Secara Bertahap ... 60

4.2.1 Mobil Maju Mencari Ruang (Space) Parkir ... 60

4.2.2 Proses Parkir ... 63

x BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ... 70 5.2 Saran ... 72

DAFTAR PUSTAKA ... 74 LAMPIRAN

74

Faizun, Mohammad. 2010. “Pemograman Mikrokontroler ATMega Dengan CV AVR Dan Simulasi Proteus Edisi Kedua”.Yogyakarta : Edumacs Publisher

Yanan Zhao And G.Collins,Jr. 2005. “Robust Automatic Parallel Parking In Tight Spaces Via Fuzzy Logic”.

Yanan Zhao And G.Collins,Jr. 2005. “Fuzzy Logic of Autonomous Vehicle for Parallel Parking Maneuver”.

Young-Woo Ryu, Se-Young Oh, and Sam-Yong Kim 2008. “Robust Automatic Parking without Odometry Using an Evolutionary Fuuzy Logic Controller”. Monica (2011). “Sejarah Logika Fuzzy.” Terdapat di : http://intanbrilliant-monica.blogspot.com/2011/09/sejarah-logika-fuzzy.html, diakses tanggal 25 November 2013.

Fahmizal (2010). “Fuzzy Logic.” Terdapat di : http://fahmizaleeits.wordpress.com/category/kuliah-kontrol/fuzzy-logic/, diakses tanggal 25 November 2013.

Romadhon, Wahyu (2013). “Fuzzy Logic.” Terdapat di : http://wahyu-umiq.blogspot.com/2013/03/fuzzy-logic.html, diakses tanggal 03 Desember 2013. ____(2007). “Logika Fuzzy.” Terdapat di : http://logikafuzzy.blogspot.com/, diakses tanggal 03 Desember 2013.

____(2011). “Sekilas tentang sejarah logika fuzzy.” Terdapat di : http://hindriyanto.wordpress.com/2011/04/29/sekilas-tentang-sejarah-logika-fuzzy/, diakses tanggal 03 Desember 2013.

____(2013). “Fungsi Keanggotaan Logika Fuzzy.” Terdapat di : http://belajaritsaja.com/pemrograman/fuzzy/fungsi-keanggotaan-logika-fuzzy, diakses tanggal 05 Desember 2013.

75

____(2013). “Sistem Inferensi Fuzzy (Fuzzy Infernce System/FIS).” Terdapat di :

http://www.metode-algoritma.com/2013/06/sistem-inferensi-fuzzy-fuzzy-inference.html, diakses tanggal 05 Desember 2013.

____(2013). “Tutorial Pemrograman Fuzzy Logic”. Terdapat di : http://amarnotes.wordpress.com/2013/11/09/tutorial-pemrograman-fuzzy-logic-1/#more-280, diakses tanggal 21 Desember 2013.

____(2012). “DASAR TEORI MIKROKONTROLLER ATMEGA 32.” Terdapat di : http://fmpunya.blogspot.com/2012/06/dasar-teori-mikrokontroller-atmega-32.html#chitika_close_button, diakses tanggal 15 Januari 2014.

____(2012). “Pengertian Dan Kelebihan Mikrokontroler.” Terdapat di : http://elektronika-dasar.web.id/artikel-elektronika/pengertian-dan-kelebihan-mikrokontroler/. diakses tanggal 15 Januari 2014.

____(2009). “OPTOCOUPLER.” Terdapat di : http://jaenal91.wordpress.com/2009/04/03/optocoupler/, diakses tanggal 23 Januari 2014.

Nizam, Shahrul (2010). “PIC Lesson: PWM Module.” Terdapat di : http://shahrulnizam.com/pic-lesson-pwm-module/, diakses tanggal 10 Februari 2014.

____(2011). “MENGAKSES MOTOR SERVO.” Terdapat di : http://electrocontrol.wordpress.com/tag/motor-servo/, diakses tanggal 10 Februari 2014.

____(2012). “HC-SR04 Ultrasonic Sensor Distance Measuring Module Ultra01+.” Terdapat di :http://www.elecfreaks.com/store/hcsr04-ultrasonic-sensor-distance-measuring-module-ultra01-p-91.html, diakses tanggal 20 Februari 2014.

____(2009). “Prinsip Kerja Rangkaian Sensor Ultrasonik.” Terdapat di : http://mikrokontrolerjakarta.wordpress.com/2009/06/24/prinsip-kerja-rangkaian-sensor-ultrasonik/, diakses tanggal diakses tanggal 20 Februari 2014.

76

Yulias , Zerfani (2011). “Menggunakan Ultrasonic Range Sensor HC-SR04 dan

SDM-IO.” Terdapat di :

http://blog.famosastudio.com/2011/12/bengkel/menggunakan-ultrasonic-range-sensor-hc-sr04-dan-sdm-io/458, diakses tanggal 20 Februari 2014.

v

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas berkah, rahmat dan nikmat-Nya yang senantiasa dilimpahkan kepada penulis, sehinggap enulis dapat menyelesaikan perancangan alat dan penyusunan laporan tugas akhir dengan judul Sistem Pemandu Kendaraan Untuk Parkir Paralel Secara Otomatis. Shalawat serta salam senantiasa tercurah kepada junjungan kita, Nabi Muhammad SAW beserta pengikut setianya hingga akhir zaman.

Penulisan laporan tugas akhir disusun untuk memenuhi persyaratan mencapai derajat S-1 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer, Universitas Komputer Indonesia, Bandung.

Penulisan laporan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan berbagai pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati, penulis ingin mengucapkan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada :

1. Kepada Tuhan yang Maha Esa, karena atas berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini,

2. Mama, Papa, Nenek, Abang Dani Kurnia, Kakak Kiki Sri Marhalinda dan

seluruh keluarga penulis atas kasih sayang, do’a dan motivasinya yang

senantiasa diberikan kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dan penulisan laporan tugas akhir ini,

vi

4. Bapak Prof. Dr. H. Denny Kurniadie, Ir., M.Sc selaku Dekan Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer, Universitas Komputer Indonesia,

5. Bapak Muhammad Aria, MT selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro, Universitas Komputer Indonesia Bandung dan sekaligus selaku Pembimbing yang telah memberikan banyak masukan, saran serta ide-ide kreatif pada penulisan tugas akhir ini,

6. Ibu Tri Rahajoeningroem, MT selaku Koordinator tugas akhir Program Studi Teknik Elektro Universitas Komputer Indonesia Bandung,

7. Bapak dan Ibu Dosen pada Program Studi Teknik Elektro Universitas Komputer Indonesia Bandung atas didikan dan saran kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini,

8. Novelaine Pratiska, atas do’a, kasih sayang, serta motivasi agar penulis dapat segera menyelesaikan tugas akhir dan penulisan laporan tugas akhir ini,

9. Nieko Fernandes, Nanda Suryadinata, Aldi Asrul Putra, Willy Rullino, atas masukan serta motivasi yang diberikan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini,

10.Pak Budi, Veri Wardi, Harry Putra, Domes Ferdiwan, Vian Yuliana, Yolin Ultisia, Anisa Muslim dan Apriyanti Dyas, atas waktu, pertolongan masukan, inspirasi dan motivasi yang diberikan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini,

vii

serta berbagai bantuan dan semangat yang senantiasa diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dan penulisan laporan tugas akhir ini, serta

12.Berbagai pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah memberikan bantuan baik materi maupun moril sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dan penulisan laporan tugas akhir ini.

Penulis menyadari dalam penulisan laporan tugas akhir ini, masih terdapat berbagai kekurangan dan kelemahan. Oleh karena itu, saran dan kritik sangat diharapkan oleh penulis untuk lebih menyempurnakan dan melengkapi penulisan laporan tugas akhir ini.

Bandung, Agustus 2014

1 1.1 Latar Belakang

Seiring dengan berkembangnya kemajuan pada bidang ilmu pengetahuan dan teknologi banyak inovasi yang diciptakan dalam membantu serta mempermudah pekerjaan manusia. Dimana setiap pekerjaan yang dilakukan mempunyai resiko dan bahaya masing-masing. Salah satunya dalam proses memarkir kendaraan roda empat, dibutuhkan konsentrasi serta kemampuan mengemudi yang baik agar dapat mencapai posisi parkir yang diinginkan.

Banyaknya produksi dan pengguna mobil saat ini menjadikan sarana parkir yang tersedia tidak memadai. Salah satu cara atau metoda parkir kendaraan roda empat adalah parkir secara paralel yaitu, metoda parkir dengan posisi kendaraan dalam satu garis (sejajar) dengan kendaraan lain. Kemampuan melakukan manuver parkir secara paralel ini merupakan salah satu bagian tersulit bagi pengemudi, terutama bagi lansia dan mereka yang baru dalam belajar mengemudi. Lahan parkir yang sempit, batasan pergerakan mobil, serta jarak antara mobil menyulitkan pengemudi untuk melakukan proses parkir ini. Kesulitan tersebut mengakibatkan kerusakan berupa goresan-goresan pada mobil.

Kesulitan-kesulitan tersebut menjadi salah satu alasan menjadikan proses parkir secara paralel ini dilakukan secara otomatis, guna mengurangi resiko serta tekanan bagi pengemudi. Berdasarkan dari permasalahan yang dikemukakan di atas, maka peneliti mengangkat judul “Sistem Pemandu Kendaraan Untuk Parkir Paralel Secara Otomatis” sebagai tema dari Tugas Akhir ini.

1.2 Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan, maka identifikasi permasalahan dalam tugas akhir ini yaitu, membangun suatu sistem yang dapat melakukan proses parkir paralel dilakukan secara otomatis untuk mengurangi resiko serta tekanan bagi pengemudi dalam melakukan proses parkir,

1.3 Rumusan Masalah

Berdasarkan identifikasi masalah di atas, maka rumusan masalah pada tugas akhir ini yaitu, bagaimana membuat suatu sistem yang dapat melakukan proses parkir paralel dengan otomatis.

1.4 Tujuan

Tujuan dari tugas akhir ini yaitu, membangun suatu sistem yang dapat memandu kendaraan untuk melakukan proses parkir paralel secara otomatis.

1.5 Batasan Masalah

Untuk menghindari pembahasan yang meluas dalam tugas akhir ini, maka pembahasan dibatasi dalam beberapa hal, diantaranya:

implementasi dilakukan pada mobil Remote Control, menggunakan metoda Logika Fuzzy,

sistem parkir otomatis ini hanya secara paralel saja, proses parkir otomatis hanya ke sisi kiri kendaraan,

adanya space atau ruang parkir di antara mobil yang telah terparkir sebelumnya, atau sudah adanya mobil yang terparkir secara paralel di depan dan belakang di ruang parkir,

posisi prototype harus sejajar dengan mobil yang telah terparkir sebelumnya,

tidak adanya mobil atau benda yang berada di depan dan di belakang mobil saat proses parkir dilakukan.

1.6 Metoda Penelitian

Metoda yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini terdiri dari beberapa tahapan, diantaranya:

melakukan studi literatur dengan mengumpulkan dan mempelajari bahan pustaka yang berhubungan dengan permasalahan baik dari buku maupun dari internet,

pegumpulan informasi yang berhubungan dengan penelitian yang akan dilakukan. Pengumpulan informasi dilakukan dengan diskusi dengan pembimbing tugas akhir serta pihak lain yang berkompeten mengenai hal-hal yang dipelajari selama pengerjaan tugas akhir,

merancang sistem dengan mengaplikasikan literatur serta data informasi yang didapatkan untuk merancang hardware serta software yang digunakan dalam sistem ini,

membuat sistem parkir otomatis secara paralel dari rancangan yang telah disusun sebelumnya,

analisa sistem, apakah sudah sesuai dengan sistem yang telah direncanakan atau tidak. Analisa dilakukan baik secara teoritis maupun praktek terhadap sistem, baik hardware maupun software. Jika terdapat kesalahan atau kekurangan maka dapat melakukan perbaikan dari sistem.

1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan tugas akhir ini terdiri dari 6 bab dan beberapa sub bab yaitu:

BAB I PENDAHULUAN

Meliputi latar belakang, tujuan, batasan masalah, metoda penelitian, dan sistematikan penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Berisi tentang teori Logika Fuzzy secara umum dan beberpa teori lain yang digunakan dalam pembuatan tugas akhir ini.

BAB III PERANCANGAN ALAT

Menjelaskan tentang perancangan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software) yang akan dibuat.

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

Berisi tentang pengujian kerja alat, baik hardware maupun software. BAB V PENUTUP

Berisi kesimpulan dari alat dan sistem yang dibuat, serta saran-saran agar alat pada tugas akhir ini lebih baik lagi.

5 BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Logika Fuzzy

Logika Fuzzy pertama kali diperkenalakan oleh Prof. Lutfi Zadeh pada tahun 1965. Logika Fuzzy adalah “Suatu sistem yang digunakan untuk menangani konsep kebenaran parsial yaitu kebenaran yang berada diantara sepenuhnya benar dan sepenuhnya salah” (Yan, Jun. 1994;14). Logika Fuzzy berbeda dengan logika digital biasa, dimana logika digital biasanya hanya mengenal dua keadaan yaitu

“ya”-“tidak” atau “on”-“off” atau “high”-“low” atau “1”-“0”. Logika Fuzzy menggantikan logika Boolean dalam tingkat kebenaran.

Logika Fuzzy telah banyak digunakan pada bidang-bidang seperti statistik, teori pengendalian, dan lain sebagainya. Logika Fuzzy merupakan suatu metoda untuk memindahkan atau meniru pengetahuan manusia ke dalam mesin. Logika Fuzzy yang memiliki nilai kekaburan atau kesamaran (Fuzzyness) antara benar atau salah. Dalam teori logika Fuzzy suatu nilai bisa bernilai benar atau salah secara bersamaan. Nilai kebenaran dan kesalahan tergantung pada bobot keanggotaan atau derajat keanggotaan (Membership Function) dalam rentang 0 hingga 1. Berbeda dengan logika digital yang hanya memiliki dua nilai 1 atau 0. Logika Fuzzy digunakan untuk menterjemahkan suatu besaran yang diekspresikan menggunakan bahasa (linguistic), misalkan besaran kecepatan laju kendaraan yang diekspresikan dengan pelan, agak cepat, cepat, dan sangat cepat. Logika Fuzzy juga menunjukan sejauh mana suatu nilai itu benar dan sejauh mana suatu

nilai itu salah. Derajat keanggotaan 0 (nol) artinya nilai bukan merupakan anggota himpunan dan 1 (satu) berarti nilai tersebut adalah anggota himpunan.

Logika Fuzzy adalah suatu cara yang tepat untuk memetakan suatu ruang input ke dalam suatu ruang output, mempunyai nilai kontinyu. Fuzzy dinyatakan dalam derajat dari suatu keanggotaan dan derajat dari kebenaran. Oleh sebab itu sesuatu dapat dikatakan sebagian benar dan sebagian salah pada waktu yang sama (Kusumadewi. 2004)

Logika Fuzzy memungkinkan nilai keanggotaan antara 0 dan 1, tingkat keabuan dan juga hitam dan putih, dan dalam bentuk linguistik, konsep tidak pasti seperti "sedikit", "lumayan" dan "sangat" (Zadeh 1965).

2.1.1 Himpunan Fuzzy

Himpunan adalah suatu kumpulan atau koleksi objek-objek yang mempunyai kesamaan sifat tertentu (Frans Susilo, 2006). Himpunan Fuzzy merupakan suatu pengembangan lebih lanjut tentang konsep himpunan dalam matematika.

Himpunan Fuzzy adalah rentang nilai-nilai, masing-masing nilai mempunyai derajat keanggotaan antara 0 sampai dengan 1. Himpunan Fuzzy memiliki 2 atribut, yaitu:

a. Linguistik, yaitu penamaan suatu grup yang mewakili suatu keadaan atau kondisi tertentu dengan menggunakan bahasa alami, seperti muda, parobaya, tua.

b. Numerik, suatu nilai (angka) yang menunjukkan ukuran dari suaru variabel seperti 10,20,30.

Beberapa hal yang perlu diketahui dalam memahami Fuzzy, yaitu:

a. Variable Fuzzy, merupakan variabel yang hendak dibahas dalam suatu sistem Fuzzy. Contoh: umur, temperature, permintaan, dan lain sebagainya.

b. Semesta pembicaraan, merupakan keseluruhan nilai yang diperbolehkan untuk dioperasikan dalam suatu variabel Fuzzy. Semesta pembicaraan merupakan himpunan bilangan real yang senantiasa naik (bertambah) secara monoton dari kiri ke kanan. Nilai semesta pembicaraan dapat berupa bilangan positif maupun negatif.

c. Domain himpunan Fuzzy, merupakan keseluruhan nilai yang diijinkan dalam semesta pembicaraan dan boleh dioperasikan dalam suatu himpunan Fuzzy. Seperti halnya semesta pembicaraan, domain merupakan himpunan bilangan real yang senantiasa naik (bertambah) secara monoton dari kiri ke kanan. Nilai domain dapat berupa bilangan positif dan bilangan negatif. 2.1.2 Fungsi Keanggotaan (Membership Function)

Fungsi keanggotaan adalah suatu kurva yang menunjukkan pemetaan titik-titik input data kedalam nilai keanggotaannya (sering juga disebut dengan derajat keanggotaan) yang memiliki interval antara 0 sampai 1. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk mendapatkan nilai keanggotaan adalah dengan melalui pendekatan fungsi. Apabila U menyatakan himpunan universal dan A adalah himpunan fungsi Fuzzy dalam U, maka A dapat dinyatakan sebagai pasangan terurut (Wang, 1997 dari Wulandari, F., 2005). Ada 2 fungsi yang digunakan dalam tugas akhir ini, yaitu:

a. Representasi Kurva Segitiga

Kurva segitiga pada dasarnya merupakan gabungan antara 2 garis linear.

Gambar 2.1 Representasi Kurva Segitiga Representasi kurva segitiga adalah sebagai berikut:

.…...………….…(2.1)

Atau

…...…...…….…(2.2)

Dimana:

a = nilai domain terkecil yang mempunyai derajat keanggotaan nol b = nilai domain yang mempunyai derajat keanggotaan satu

c = nilai domain terbesar yang mempunyai derajat keanggotaan nol x = nilai input yang akan diubah ke dalam bilangan Fuzzy

b. Representasi Kurva Trapesium

Kurva trapesium pada dasarnya seperti bentuk segitiga, hanya saja ada beberapa titik yang memiliki nilai keanggotaan 1.

Gambar 2.2 Representasi Kurva Trapesium Representasi kurva segitiga adalah sebagai berikut:

………...……..…..(2.3)

Atau

…...……...…(2.4)

Dimana:

a = nilai domain terkecil yang mempunyai derajat keanggotaan nol b = nilai domain terkecil yang mempunyai derajat keanggotaan satu c = nilai domain terbesar yang mempunyai derajat keanggotaan satu d = nilai domain terbesar yang mempunyai derajat keanggotaan nol x = nilai input yang akan diubah ke dalam bilangan Fuzzy

2.1.3 Operasi Logika Fuzzy

Operasi logika adalah operasi yang mengkombinasikan dan memodifikasi 2 atau lebih himpunan Fuzzy. Nilai keanggotaan baru hasil operasi dua himpunan disebut firing strength atau α predikat, ada 3 operasi dasar yang diciptakan oleh Zadeh:

a. Operator AND, berhubungan dengan operasi intersection pada himpunan,

α predikat diperoleh dengan mengambil nilai minimum antar kedua himpunan.

……….……..….(2.5) b. Operator OR, berhubungan dengan operasi union pada himpunan, α predikat diperoleh dengan mengambil nilai maximum antar kedua himpunan.

………..….(2.6) c. Operasi NOT, berhubungan dengan operasi komplemen pada himpunan,

α predikat diperoleh dengan mengurangkan nilai keanggotaan elemen pada himpunan dari 1.

………...………...….(2.7)

2.1.4 Tahapan Membangun Sistem Fuzzy

Tahapan membangun sistem Fuzzy tergantung metoda yang digunakan, karena banyak metoda untuk membangun sistem Fuzzy. Namun secara garis besar dapat disimpulkan sebagai berikut :

input output

Gambar 2.3 Proses Sistem Logika Fuzzy a. Fuzzification

Proses Fuzzification yaitu mengubah nilai suatu masukan menjadi suatu fungsi keanggotaan Fuzzy. Pada proses ini Membership Function ditentukan.

Fuzzification Fuzzy Logic

Inference

b. Fuzzy Logic Inference

Ada beberapa proses pada Fuzzy Logic Inference, yaitu :

Mengaplikasikan aturan (Fuzzy Rule) pada masukan Fuzzy yang dihasilkan dalam proses Fuzzification.

Mengevaluasi tiap aturan dengan masukan yang dihasilkan dari proses

Fuzzyfikasi dengan mengevaluasi hubungan atau derajat

keanggotaannya. c. Defuzzification

Proses Defuzzification merupakan pengubahan kembali data-data Fuzzy kembali kebentuk numeric yang dapat dikirimkan ke peralatan pengendalian. Proses Defuzzification dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya:

Centroid Of Area,

………....……..….…….(2.8) Bisector Of Area,

……..………..……..….…….(2.9) Mean Of Maximum,

..………...…..….…….(2.10)

2.1.5 Fuzzy Inference System

Sistem Inferensi Fuzzy (Fuzzy Inference System/FIS) disebut juga Fuzzy Inference Engine adalah sistem yang dapat melakukan penalaran dengan prinsip serupa seperti manusia melakukan penalaran dengan nalurinya. Terdapat beberapa jenis FIS yang dikenal yaitu Mamdani, Sugeno dan lain sebagainya.

a. FIS Mamdani

FIS yang paling mudah dimengerti, karena paling sesuai dengan naluri manusia adalah FIS Mamdani. FIS tersebut bekerja berdasarkan kaidah-kaidah linguistik dan memiliki algoritma Fuzzy yang menyediakan sebuah aproksimasi untuk dimasuki analisa matematik.

Gambar 2.4 FIS Mamdani b. FIS Sugeno

Penalaran dengan metode Sugeno hampir sama dengan penalaran Mamdani, hanya saja output sistem tidak berupa himpunan Fuzzy melainkan berupa konstanta atau persamaan linier. Metoda ini diperkenalkan oleh Takagi-Sugeno Kang pada tahun 1985. Sistem Fuzzy Sugeno memperbaiki kelemahan yang dimiliki oleh sistem Fuzzy murni untuk menambah suatu perhitungan matematika sederhana sebagai bagian THEN. Pada perubahan ini, sistem Fuzzy memiliki suatu nilai rata-rata tertimbang (Weighted Average Values) di dalam bagian aturan Fuzzy IF-THEN. Sistem Fuzzy Sugeno juga memiliki kelemahan terutama pada

bagian THEN, yaitu dengan adanya perhitungan matematika sehingga tidak dapat menyediakan kerangka alami untuk erepresentasikan pengetahuan manusia dengan sebenarnya.

Gambar 2.5 FIS Sugeno

2.2 Sensor Jarak Ultrasonik (SR-04)

Sensor ultrasonik SR-04 adalah sebuah sensor jarak yang terdiri dari rangkaian pemancar ultrasonik atau transmitter dan rangkaian penerima ultrasonik atau receiver. Gelombang ultrasonik adalah gelombang dengan besar frekuensi diatas frekuensi gelombang suara yaitu 40khz.

Prinsip kerja dari sensor SR-04 adalah sebagai berikut :

Gelombang ultrasonik akan dibangkitkan dan dipancarkan melalui transmitter secara menyebar.

Gelombang ultrasonik yang dipancarkan tersebut kemudian akan merambat sebagai sinyal / gelombang bunyi dengan kecepatan bunyi yang berkisar 340 m/s. Sinyal tersebut kemudian akan dipantulkan dan akan diterima kembali oleh bagian receiver ultrasonik.

Setelah sinyal tersebut diterima kembali, kemudian sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jaraknya. Jarak dihitung berdasarkan rumus :

S = 340.t/2...(2.11) dimana S adalah jarak antara sensor ultrasonik dengan bidang pantul, dan t adalah selisih waktu antara pemancaran gelombang ultrasonik sampai diterima kembali oleh bagian penerima ultrasonik.

Gambar 2.7 Cara Kerja Sensor Ultrasonik

Jadi secara ringkas cara kerja dari sensor ultrasonik ini yaitu memancarkan gelombang ultrasonik oleh transmitter yang bersifat menyebar dan akan memantul jika terkena halangan atau benda yang berada di depannya, pantulan tersebut akan diterima oleh receiver sehingga akan didapat jarak berdasarkan persamaan 2.11.

2.3 Optocoupler

Optocoupler adalah suatu piranti elektronika yang terdiri dari 2 bagian yaitu transmitter (pengirim) dan receiver (penerima), yaitu antara bagian yang menghasilkan cahaya dengan bagian deteksi sumber cahaya tersebut terpisah.

a. Transmitter

Merupakan bagian yang terhubung dengan rangkaian input atau rangkaian kontrol. Pada bagian ini terdapat sebuah LED infra merah (IR LED) yang berfungsi untuk mengirimkan sinyal kepada receiver. Pada transmitter dibangun dari sebuah LED infra merah. Jika dibandingkan dengan menggunakan LED biasa, LED infra merah memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap sinyal tampak. Cahaya yang dipancarkan oleh LED infra merah tidak terlihat oleh mata telanjang.

b. Receiver

Merupakan bagian yg terhubung dengan rangkaian output atau rangkaian beban, dan berisi komponen penerima cahaya yang dipancarkan oleh transmitter. Komponen penerima cahaya ini dapat berupa photodioda atapun phototransistor. Pada bagian receiver dibangun dengan dasar komponen phototransistor. Phototransistor merupakan suatu transistor yang peka terhadap tenaga cahaya. Suatu sumber cahaya menghasilkan energi panas, begitu pula dengan spektrum infra merah. Karena spekrum infra mempunyai efek panas yang lebih besar dari cahaya tampak, maka phototransistor lebih peka untuk menangkap radiasi dari sinar infra merah.

Gambar 2.8 Optocoupler

Optocoupler merupakan gabungan dari LED infra merah dengan photo-transistor yang terbungkus menjadi satu chips. LED infra merah sebagai transmitter akan menghasilakan cahaya infra merah termasuk dalam gelombang elektromagnetik yang tidak tampak oleh mata telanjang. Sinar ini tidak tampak oleh mata karena mempunyai panjang gelombang berkas cahaya yang terlalu panjang bagi tanggapan mata manusia. Sinar infra merah mempunyai daerah frekuensi 1 x 1012 Hz sampai dengan 1 x 1014 GHz atau daerah frekuensi dengan panjang gelombang 1µm – 1mm. Cahaya infra merah ini akan diterima oleh phototransistor. Photo-transistor merupakan komponen elektronika yang berfungsi sebagai detektor cahaya infra merah. Detektor cahaya ini mengubah efek cahaya menjadi sinyal listrik, oleh sebab itu photo-transistor termasuk dalam golongan detektor optik.

Gambar 2.9 Cara Kerja Optocoupler Prinsip kerja dari optocoupler adalah sebagai berikut:

Jika antara photo-transistor dan LED terhalang maka photo-transistor tersebut akan off sehingga output dari kolektor akan berlogika high.

Sebaliknya jika antara photo-transistor dan LED tidak terhalang maka phototransistor dan LED tidak terhalang maka photo-transistor tersebut akan on sehingga output-nya akan berlogika low.

2.4 Pulse Width Modulation (PWM)

PWM merupakan suatu metoda untuk membangkitkan sinyal keluaran berupa pulsa dengan frekuensi dan amplitudo tetap dengan lebar pulsa yang dapat diubah-ubah. Lebar pulsa berupa berupa kondisi high dan low dapat diatur durasinya sesuai dengan keinginan. PWM bisa dibangkitkan secara software maupun hardware. Sehingga dapat dibentuk gelombang dengan duty cycle yang dapat diatur sesuai dengan program.

Gambar 2.10 Sinyal PWM

Duty cycle merupakan perbandingan atau rasio lamanya suatu sistem bernilai logika high dan low. Variasi duty cycle ini memberikan harga tegangan rata–rata yang berbeda–beda. Sinyal PWM dengan duty cycle yang besar memiliki nilai rata-rata tegangan yang lebih besar dibandingkan dengan duty cycle kecil. Nilai tegangan yang diberikan sebanding dengan nilai duty cycle yang diberikan. Adapun rumus duty cycle, yaitu:

...(2.12)

Sedangkan untuk menghitung nilai tegangan rata-rata output dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

...(2.13)

Dimana Vtotal merupakan tegangan yang diberikan untuk mengaktifkan motor. 2.4.1 PWM Sebagai Pengatur Kecepatan Motor DC

Motor DC adalah piranti elektronik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa gerak rotasi. Kecepatan motor DC berbanding lurus dengan tegangan listrik yang diberikan. Sebagai contoh, jika tegangan motor dikurangi dari 6 volt menjadi 3 volt, maka kecepatan motor akan turun menjadi setengahnya. Salah satu cara untuk menurunkan kecepatan motor yaitu dengan menurunkan rata-rata tegangan yang diberikan. Yaitu dengan cata memutus dan

menghubungkan kembali supply tegangan listrik dengan sangat cepat. Cara kerja inilah yang diadopsi oleh PWM. Saat tegangan listrik terputus putaran motor akan melambat, dan dipercepat kembali ketika tegangan listrik tersambung.

Gambar 2.11 Motor DC

Cepat lambatnya motor DC dapat diatur berdasarkan duty cycle yang diberikan, jika duty cycle pada sinyal PWM besar, maka akan menghasilakan rata-rata tegangan yang besar pula sehingga motor DC akan berputar cepat, begitu juga sebaliknya jika duty cycle yang diberikan kecil akan mengahasilkan tegangan rata-rata yang kecil dan motor DC akan berputar lebih lambat. Pengaturan nilai tegangan rata-rata tersebut dapat diatur dengan menggunakan persamaan (2.13). 2.4.2 PWM Sebagai Pengatur Sudut Motor Servo

Motor servo adalah sebuah motor DC yang dilengkapi rangkaian kendali dengan sistem closed feedback yang terintegrasi dalam motor tersebut. Motor servo disusun dari sebuah motor DC, gearbox, variabel resistor (VR) atau potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas maksimum putaran sumbu (axis) motor servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang pada pin kontrol motor servo. Pemberian pulsa sebagai pengontrolan motor servo dapat dilakukan dengan metoda PWM.

Berbeda dengan motor DC, lebar pulsa yang diberikan pada motor servo ini diberikan untuk mengatur posisi sudut motor. Motor servo akan bekerja secara baik jika pada bagian pin kontrolnya diberikan sinyal PWM dengan frekuensi 50 Hz. Servo motor mempunyai 3 buah pin yang terdiri dari VCC, GND dan pin SIGNAL. Berikut adalah contoh konfigurasi pin motor servo :

Gambar 2.12 Motor Servo Motor servo ini terbagi menjadi 2 jenis, yaitu :

a. Motor servo standard

Motor servo jenis ini hanya mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) dengan defleksi masing-masing sudut mencapai 90° sehingga total defleksi sudut dari kanan – tengah – kiri adalah 180°.

b. Motor servo continius

Motor servo jenis ini mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) tanpa batasan defleksi sudut putar (dapat berputar secara kontinyu).

Dari kedua jenis motor servo tersebut, metoda PWM dapat digunakan untuk menentukan posisi sudut motor, hanya saja terdapat perbedaan pada besarnya arah puataran motor.

Pada motor servo standard hanya dapat bergerak sebesar 180° yaitu dari 0°-180° atau -90°-90°. Secara umum untuk mengakses motor servo tipe standard

adalah dengan cara memberikan pulsa high selama 1,5 ms dan mengulangnya setiap 20 ms, maka posisi servo akan berada ditengah atau netral (0°). Untuk pulsa 1 ms maka akan bergerak berkebalikan arah jarum jam dengan sudut -90°. Dan pulsa high selama 2 ms akan bergerak searah jarum jam sebesar 90° seperti terlihat pada gambar berikut:

Gambar 2.13 Sinyal Kontrol Motor Servo

Pengaturan pergerakan motor servo continius tidak jauh berbeda dengan pengaturan pengendalian motor servo standard, secara umum untuk berputar (rotasi) searah jarum jam harus diberi pulsa high selama 1,3 ms. Sedangkan untuk berputar berlawanan arah jarum jam harus diberi logika high selama 1,7 ms. Jika motor servo continous diberi pulsa high selama 1,5 ms maka akan berhenti. Pin signal pada motor servo dapat dikoneksi ke pin mikrokontroler sebagai pengendali dari pergerakan motor servo ini.

2.5 Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umunya dapat menyimpan program didalamnya. Mikrokontroler umumnya terdiri dari CPU (Central Processing Unit), memori, I/O tertentu dan unit pendukung seperti Analog-to-Digital Converter (ADC) yang sudah terintegrasi di dalamnya.

Gambar 2.14 ATmega 32

Kelebihan utama dari mikrokontroler ialah tersedianya RAM dan peralatan I/O pendukung sehingga ukuran board mikrokontroler menjadi sangat ringkas. AVR Atmega32 merupakan sebuah mikrokontroler low power CMOS 8 bit berdasarkan arsitektur AVR RISC. Karakteristik dari mikrokontroler ini adalah:

Menggunakan arsitektur AVR RISC

- 131 perintah dengan satu clock cycle - 32 x 8 register umum

Data dan program memori

- 32 Kb In-System Programmable Flash - 2 Kb SRAM

8 Channel 10-bit ADC Two Wire Interface

USART Serial Communication Master/Slave SPI Serial Interface On-Chip Oscillator

Watch-dog Timer 32 Bi-directional I/O

Tegangan operasi 2,7 – 5,5 V

Arsitektur AVR ini menggabungkan perintah secara efektif dengan 32 register umum. Semua register tersebut langsung terhubung dengan Arithmetic Logic Unit (ALU) yang memungkinkan 2 register terpisah diproses dengan satu perintah tunggal dalam satu clock cycle. Hal ini menghasilkan kode yang efektif dan kecepatan prosesnya 10 kali lebih cepat dari pada mikrokontroler CISC biasa. AVR ATMega32 terdiri dari 40 pin yang terbagi menjadi 4 port yaitu PORTA sebanyak 8 pin, PORTB sebanyak 8 pin, PORTC sebanyak 8 pin, dan PORTC sebanyak 8 pin. Masing-masing pin dapat digunakan sebagai input-output dari sistem.

Gambar 2.15 Pin-Pin ATMega32

Secara fungsional konfigurasi pin ATMega32 adalah sebagai berikut: a. VCC, tegangan sumber

b. GND (Ground) c. Port A (PA7 – PA0)

Port A adalah 8-bit port I/O yang bersifat bi-directional dan setiap pin memilki internal pull-up resistor. Output buffer port A dapat mengalirkan arus sebesar 20 mA. Ketika port A digunakan sebagai input dan di pull-up secara langsung, maka port A akan mengeluarkan arus jika internal pull-up resistor diaktifkan. Pin-pin dari port A memiliki fungsi khusus yaitu dapat berfungsi sebagai channel ADC (Analog to Digital Converter) sebesar 10 bit. Fungsi-fungsi khusus pin-pin port A dapat ditabelkan seperti yang tertera pada tabel.

Tabel 2.1 Fungsi Khusus Port A

Port Fungsi

PA7 ADC7 (ADC input channel 7) PA6 ADC6 (ADC input channel 6) PA5 ADC5 (ADC input channel 5) PA4 ADC4 (ADC input channel 4) PA3 ADC3 (ADC input channel 3) PA2 ADC2 (ADC input channel 2) PA1 ADC1 (ADC input channel 1) PA0 ADC0 (ADC input channel 0)

d. Port B (PB7 – PB0)

Port B adalah 8-bit port I/O yang bersifat bi-directional dan setiap pin mengandung internal pull-up resistor. Output buffer port B dapat mengalirkan arus sebesar 20 mA. Ketika port B digunakan sebagai input dan di pull-down secara external, port B akan mengalirkan arus jika internal pull-up resistor diaktifkan. Fungsi-fungsi khusus pin-pin port B dapat ditabelkan seperti pada tabel.

Tabel 2.2 Fungsi Khusus Port B

Port Fungsi

PB7 SCK (SPI Bus Serial Clock)

PB6 MISO (SPI Bus Master Input/Slave Output) PB5 MOSI (SPI Bus Master Output/Slave Input) PB4 SS (SPI Slave Select Input)

PB3 AIN1 (Analog Comparator Negative Input)

OCO (Timer/Counter0 Output Compare Match

Output)

PB2 AIN0 (Analog Comparator Positive Input) INT2 (External Interrupt 2 Input)

PB1 T1 (Timer/Counter1 External Counter Input) PB0 T0 (Timer/Counter External Counter Input)

e. Port C (PC7 – PC0)

Port C adalah 8-bit port I/O yang berfungsi bi-directional dan setiap pin memiliki internal pull-up resistor. Output buffer port C dapat mengalirkan arus sebesar 20 mA. Ketika port C digunakan sebagai input dan di pull-down secara langsung, maka port C akan mengeluarkan arus jika internal pull-up resistor diaktifkan. Fungsi-fungsi khusus pin-pin port C dapat ditabelkan seperti yang tertera pada tabel dibawah ini.

Tabel 2.3 Fungsi Khusus Port C

Port Fungsi

PC7 TOSC2 (Timer Oscillator Pin 2) PC6 TOSC1 (Timer Oscillator Pin 1) PC5 TD1 (JTAG Test Data In) PC4 TD0 (JTAG Test Data Out) PC3 TMS (JTAG Test Mode Select) PC2 TCK (JTAG Test Clock)

PC1 SDA (Two-wire Serial Bus Data Input/Output Line) PC0 SCL (Two-wire Serial Bus Clock Line)

f. Port D (PD7 – PD0)

Port D adalah 8-bit port I/O yang berfungsi bi-directional dan setiap pin memiliki internal pull-up resistor. Output buffer port D dapat mengalirkan arus sebesar 20 mA. Ketika port D digunakan sebagai input dan di pull-down secara langsung, maka port D akan mengeluarkan arus jika internal pull-up resistor diaktifkan. Fungsi-fungsi khusus pin-pin port D dapat ditabelkan seperti yang tertera pada tabel dibawah ini.

Tabel 2.4 Fungsi Khusus Port D

Port Fungsi

PD7 OC2 (Timer / Counter2 Output Compare Match

Output)

PD6 ICP1 (Timer/Counter1 Input Capture Pin)

PD5 OCIB (Timer/Counter1 Output Compare B Match) PD4 TD0 (JTAG Test Data Out)

PD3 INT1 (External Interrupt 1 Input) PD2 INT0 (External Interrupt 0 Input) PD1 TXD (USART Output Pin) PD0 RXD (USART Input Pin)

28

Perancangan yang baik dan dilakukan secara sistematik akan memberikan kemudahan dalam proses pembuatan alat serta dapat mempermudah dalam proses analisis dari alat yang dibuat. Pada bab ini akan dijelaskan tentang perancangan sistem baik hardware maupaun software beserta alasan pemilihan komponen yang digunakan.

3.1 Perancangan Sistem

Pada perancangan sistem pemandu kendaraan untuk parkir paralel secara otomatis ini, secara umum terdiri dari tiga bagian utama, yaitu masukan (input), proses dan keluaran (output). Ketiga proses tersebut akan bekerja jika tombol untuk parkir otomatis ditekan. Setiap bagian dari sistem mempunyai fungsi masing-masing yang akan saling berkaitan dalam sistem pemandu parkir otomatis ini.

Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem Pemandu Kendaraan Untuk Parkir Paralel Secara Otomatis

Secara umum cara kerja dari sistem pemandu kendaraan untuk parkir paralel secara otomatis ini adalah pertama-tama mendeteksi ruang parkir yang tersedia. Proses deteksi ini menggukan sensor ultrasonik dan optocoupler untuk menghitung putaran roda kendaraan dengan luas ruang parkir yang tersedia. Jika ruang (space) parkir yang tersedia sesuai dengan ukuran mobil, maka proses parkir akan dijalankan secara otomatis dengan menghitung jarak-jarak antara benda yang ada di sekitar mobil.

Pada blok diagram terdapat tiga bagian utama dari sistem, yaitu pertama masukan berupa data jarak dari sensor ultrasonik dan counter dari optocoupler, kedua proses berupa mikrokontroler yang akan memproses data masukan menggunakan logika Fuzzy, dan ketiga adalah keluaran berupa putaran motor DC maju atau mundur dan perubahan sudut motor servo (steering).

3.1.1 Bagian Masukan (input)

Masukan (input) dari sistem ini terdiri dari 2 yaitu optocoupler dan sensor ultrasonik.

a. Optocoupler

Optocoupler hanya digunakan untuk menghitung panjang ruang parkir yang akan digunakan sebagai tempat parkir nantinya. Optocoupler akan bekerja jika sensor ultrasonik mendeteksi adanya ruang (space) sewaktu mobil berjalan. Optocoupler akan terus bekerja hingga ruang parkir yang terdeteksi bisa digunakan sebagai ruang parkir.

b. Sensor ultrasonik

Selain untuk mendeteksi ruang parkir yang menghubungkan sistem dengan optocoupler, sensor ultrasonik menjadi input utama dan sangat berperan

penting dalam melakukan proses parkir ini. Selama proses parkir berlangsung, sensor ultrasonik akan mendeteksi jarak mobil dengan benda yang berada di depan, di samping maupun di belakang mobil. Masukan dari ultrasonik ini yang nantinya akan diproses dengan menggunakan logika Fuzzy pada mikrokontroler. Keputusan-keputusan output berupa arah putar motor servo (steering) bergantung pada masukan sensor ultrasonik ini.

3.1.2 Bagian Process

Mikrokontroler AVR ATmega 32 digunakan sebagai perangkat utama untuk mengontrol sistem pemandu kendaraan untuk parkir paralel secara otomatis menggunakan logika Fuzzy ini. Mikrokontroler akan memproses masukan baik dari sensor ultrasonik maupun dari optocoupler dan memberikan keputusan output berupa arah putaran motor DC maju atau mundur dan arah putaran motor servo.

3.1.3 Bagian Keluaran (output)

Bagian output merupakan hasil dari beberapa input yang telah di proses pada bagian process tadi. Pada blok diagram terlihat dua buah output berupa motor DC dan motor servo, berikut penjelasan dari masing-masing output yang digunakan:

a. Motor DC

Motor DC digunakan sebagai penggerak mobil maju atau mundur yang kecepatannya telah diatur. Motor DC dan mikrokontroler dihubungkan melalui modul L298 sebagai driver motor. Output yang dihasilkan ke

motor DC berupa keputusan mobil untuk maju atau keputusan mobil untuk mundur.

b. Motor Servo

Motor servo digunakan sebagai steering pada mobil. Input dari sensor ultrasonik ke mikrokontroler akan menghasilkan output berupa besarnya sudut motor servo. Perubahan sudutr motor servo akan berganti selama proses parkir berlangsung.

3.2 Perancangan Perangkat Keras (Hardware)

Dalam perancangan sistem pemandu kendaraan untuk parkir otomatis pada tugas akhir ini akan dimodelkan pada mobil-mobilan remote control. Model mobil-mobilan yang dirancang memiliki 4 buah sensor ultrasonik sebagai pendeteksi jarak, 1 buah optocoupler sebagai penghitung ruang parkir, 1 motor DC sebagai penggerak mobil, 1 buah motor servo sebagai steering mobil, 1 buah

driver motor, dan 1 buah sistem minumum ATmega 32 sebagai pusat

pengendalian mobil.

Perancangan sistem kontrol yang meliputi pembuatan rangkaian-rangkaian elektronik yang saling terintegrasi membentuk sistem kendali dengan tujuan mengendalikan kerja sistem agar dapat bekerja sesuai dengan keinginan.

Gambar 3.3 Rangkaian Secara Keseluruhan 3.2.1 Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler AVR ATmega 32

Sistem minimum ATmega 32 adalah rangkaian yang dikhususkan untuk mengoperasikan IC ATmega 32. Mikrokontroler inilah yang nantinya akan digunakan sebagai pusat pengendalian parkir otomatis ini. Pemilihan jenis mikrokontroler ATmega 32 ini karena berdasarkan perbandingan dengan dengan mikrokontroler yang lain, ATmega 32 inilah yang sesuai dengan spesifikasi yang

diinginkan. Berikut adalah skematik dari rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATmega 32:

Gambar 3.4 Sistem Minimum ATmega 32

Input-an dari sistem yang banyak memerlukan memory flash yang besar pula, ATmega 32 memiliki memory yang lebih besar dan ATmega 32 memiliki RAM yang lebih besar sehingga mempengaruhi kecepatan akses data sementara pada mikrokontroler.

Tabel 3.1 Uraian Perbandingan Jenis Mikrokontroler

Spesifikasi

Jenis Mikrokontroler ATMega

8535

ATMega 16

ATMega 32

Flash 8 Kb 16 Kb 32 Kb

RAM 512 byte 1Kb

SRAM

2 Kb SRAM

I/O 32 32 32

Harga Rp. 35.000 Rp. 40.000 Rp. 40.000

Pada tabel 3.1 terlihat perbedaan pada masing-masing IC disetiap spesifikasinya. Dari perbedaan tersebut, IC ATmega 32 lebih cocok digunakan dalam perancangan parkir paralel secara otomatis ini.

3.2.2 Rangkaian Sensor Jarak Ultrasonik SR-04

Sensor ultrasonik digunakan untuk mengetahui jarak mobil dengan benda-benda yang berada disekitar mobil. Terdapat beberapa jenis sensor ultrasonik yang dapat digunakan namun pada tugas akhir ini, sensor ultrasonik yang digunakan adalah SR-04. Uraian mengenai perbandingan sensor SR-04 dengan sensor ultrasonik yang lain dapat dilihat pada tabel 3.2 berikut.

Tabel 3.2 Uraian Perbandingan Jenis Sensor Ultrasonik Spesifikasi Jenis Sensor

SR-04 PING

Tegangan 5Vdc 5Vdv

Arus <2mA <35mA

Jarak 5cm – 500cm 2cm - 3m

Frekuensi 40k Hz 40k Hz

Harga Rp 65.000,- Rp 350.000,-

Pada tabel terlihat perbedaan yang tidak terlalu jauh dalam hal tegangan, arus, dan frekuensinya, namun terdapat perbedaan yang cukup besar pada jarak dan harga dari masing-masing sensor. Berdasarkan pertimbangan dari perbandingan sensor tersebut, sensor SR-04 lebih cocok digunakan dalam perancangan tugas akhir ini. Dilihat dari jarak, sensor SR-04 dapat mengukur dari 5 cm hingga 500cm dirasa cukup untuk perancangan tugas akhir ini dan dilihat dari harga yang relatif lebih murah dibandingkan sensor Ping.

Gambar 3.5 Sensor Jarak Ultrasonik SR-04

Sensor ultrasonik akan dihubungkan langsung ke mikrokontroler menjadi input bagi sistem. Sensor ultrasonik yang digunakan pada tugas akhir ini sebanyak 4 buah yang dipasang pada bagian sisi kiri mobil robot. Setiap sensor terhubung pada port yang berbeda di mikrokontroler. Masing-masing dari sensor mempunyai fungsi yang berbeda di dalam sistem ini. Berikut tabel port sensor ultrasonik yang dihubungkan ke mikrokontroler.

Tabel 3.3 Port Sensor Ultrasonik Pada Mikrokontroler

No Sensor Echo Trigger

1 Sensor Kiri PORTA 0 PORTA 1

2 Sensor Belakang PORTA 2 PORTA 3

3 Sensor Depan PORTA 4 PORTA 5

4 Sensor Kiri-Belakang PORTA 6 PORTA 7

3.2.3 Rangkaian Optocoupler

Pada tugas akhir ini, optocoupler digunakan untuk menghitung panjang ruang parkir yang digunakan. Optocoupler merupakan rangkaian elektronika yang terdiri dari LED dan photo-transistor yang akan mengalami perubahan logika bila terjadi perubahan intensitas cahaya yang dipancarkan oleh pemancar (LED infra merah) untuk penerima.

Gambar 3.6 Rangkaian Optocoupler

Roda cacah yang diletakkan di tengah optocoupler berfungsi untuk mempengaruhi intensitas cahaya yang diberikan oleh IR-LED pada optocoupler ke photo-transistor yang akan memberikan perubahan level logika sesuai dengan putaran roda cacah.

Gambar 3.7 Optocoupler dan Roda Pencacah pada Prototype Mobil Dengan memodifikasi bentuk bagian dalam ban prototype mobil berbentuk roda pencacah yang berfungsi untuk memberikan logika high dan low pada optocoupler. Roda pencacah yang dipasang pada bagian dalam ban prototype

mobil sebanyak 7 buah yang berarti sama dengan keliling dari ban itu sendiri yaitu:

Panjang diameter dari ban prototype mobil = 7cm

Keliling = = =

π × diameter π × 7 cm

22cm

Jadi satu kali putaran ban, mobil akan bergerak sejauh 22 cm atau hasil counter dari optocoupler sebanyak 7 kali akan sama dengan mobil bergerak sejauh 22 cm.

3.2.4 Rangkaian Driver Motor DC (L298)

Rangkaian driver motor DC L298 merupakan integrasi dari rangkaian H-Bridge transistor. Driver motor DC H-Bridge adalah sistem kontrol motor DC dengan metode jembatan (bridge). Rangkaian driver motor DC H-Bridge ini dapat mengendalikan motor DC dalam 2 arah baik secara PWM maupun kontrol dengan logika HIGH dan LOW. Dengan metode PWM dapat mengendalikan kecepatan putaran motor DC sedangkan dengan metode logika kontrol HIGH dan LOW maka motor selalu start dalam kecepatan maksimal. Berikut contoh rangkaian H-Bridge:

Sedangkan contoh rangkaian H-Bridge yang sudah terintegrasi pada rangkaian driver motor L298 yang digunakan adalah sebagai berikut:

Gambar 3.9 Rangkaian Driver Motor L298

Pada rangkaian terlihat driver motor L298 dapat mengontrol 2 motor DC, namum yang dipakai pada tugas akhir ini hanya 1 motor DC.

3.2.5 Rangkaian Motor Servo

Motor servo pada tugas akhir ini digunakan sebagai steering yang berarti merubah posisi mobil robot. Pada tugas akhir ini, digunakan 1 buah motor servo standard. Motor servo jenis ini hanya mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) dengan defleksi masing-masing sudut mencapai 90° sehingga total defleksi sudut dari kanan – tengah – kiri adalah 180°.

Gambar 3.10 Motor Servo

Servo analog dan digital memiliki tiga kabel. Satu kabel untuk catu positif, biasanya DC 5-6 Volt. Kabel kedua untuk ground, dan kabel ketiga merupakan kabel sinyal. Controller berkomunikasi dengan servo melalui kabel ini, melalui sinyal berupa pulsa. Pada tugas akhir ini kabel ketiga dihubungkan ke mikrokontroler seperti gambar berikut.

Gambar 3.11 Rangkaian Motor Servo

3.3 Perancangan Perangkat Lunak (Software)

Perancangan perangkat lunak (software) bertujuan untuk menentukan setiap alur eksekusi dari perangkat sistem pemandu parkir otomatis yang dirancang. Setiap masukan akan diterima dan diproses oleh perangkat lunak

(software) yang nantinya akan menentukan keluaran (output) dari sistem. Berikut alur kerja (flowchart) dari sistem yang dirancang.

Start

Tombol Parkir Ditekan

Inisialisasi

Jarak Kiri – Belakang Jarak Kiri Depan Jarak Belakang Jarak Depan Optocoupler Motor DC (mobil) Steering

Mobil Maju

Cek Jarak Kiri-Belakang Steering Normal

Jarak Kiri-Belakang >=30 cm

Optocoupler aktif Counter +1

Counter >=19

Mobil Berhenti Selama 2 Detik Counter = 0

A

A

Mobil Mundur Proses Fuzzy Steering (out Fuzzy)

Jarak Belakang <=5 cm

Mobil Maju Steering (Putar Kiri)

Jarak Depan <=8 cm

Mobil Berhenti Steering Normal End Yes Yes Yes Yes No No No No Yes No

Mobil Berhenti Selama 1 Detik

Steering Normal

Gambar 3.12 Diagram Alur Sistem Pemandu Kendaraan Untuk Parkir Paralel Secara Otomatis

3.4 Gambaran Sistem

Sistem pemandu parkir paralel secara otomatis ini terdiri dari 2 proses yaitu proses mencari ruang (space) parkir dan proses parkir itu sendiri. Pada proses parkir ini terdiri dari dari 2 tahapan, yaitu proses mobil mundur melakukan manuver parkir dan proses maju di dalam ruang parkir.

3.4.1 Mobil Maju Mencari Space Parkir

Tahap pertama yaitu mobil akan maju mencari ruang parkir yang sesuai dengan ukuran mobil. Pada tahap ini, sensor ultrasonik yang akan berkerja hanya sensor di sebelah kiri-belakang. Ruang (space) parkir yang bisa digunakan yaitu sesuai dengan ukuran mobil, seperti pada gambar :

Gambar 3.13 Ruang (Space) Parkir

Jika sensor mendeteksi ruang parkir, maka optocoupler akan aktif menghitung panjang ruang yang akan digunakan. Jika ruang parkir sesuai dengan ukuran mobil, maka mobil akan berhenti dan siap melakukan proses parkir.

Asumsi ruang parkir yang akan digunakan berukuran panjang ±70 cm dan lebar ±40 cm seperti terlihat pada gambar 3.13. Prototype mobil akan menghitung sendiri panjang ruang parkir yang tersedia dengan menggunakan optocoupler. Seperti yang dijelaskan pada bagian 3.2.3 tentang rangkaian optocoupler, pencacah yang dipasang di roda sebanyak 7 buah akan terus memberikan masukan

ke mikrokontroler selama sensor kiri-belakang mendeteksi adanya ruang parkir. Sensor ultrasonik akan menghitung jarak apabila gelombang ultrasonik yang dipancarkan trasmitter dapat diterima oleh receiver.

Gambar 3.14 Mulai Mendeteksi Space Parkir

Pada gambar di atas terlihat bahwa ultrasonik akan mendeteksi space setelah 4 cm melewati halangan mobil yang telah terparkir sebelumnya. Sedangkan optocoupler yang terpasang pada bagian mobil berada 6 cm dari sensor kiri-belakang ini, jadi counter akan mulai menghitung pada saat 10 cm setelah melewati halangan atau mobil yang terparkir sebelumnya. Counter akan berhenti menghitung apabila sensor ultrasonik mendeteksi adanya halangan yang berada di samping prototype mobil, seperti pada gambar berikut.

Jadi jika panjang ruang parkir ±70cm maka counter optocoupler akan menghitung setelah ±10cm melewati halangan mobil yang terparkir sebelumnya sehingga space yang terdeteksi sepanjang ±60. Counter akan menghitunng sebanyak 19 kali dengan cara sebagai berikut:

1 kali putaran ban = 7 kali counter optocoupler = 22 cm

7 kali = 22 cm panjang = 60 cm

counter = 420:22

= 19

Jadi 19 kali counter optocoupler akan sama dengan panjang ±60 cm. Saat counter telah menghitung sebanyak 19 kali, mobil akan berhenti dan siap melakukan proses parkir.

Gambar 3.16 Mobil Maju Mencari Ruang (space) Parkir 3.4.2 Proses Parkir

Pada proses kedua ini terdiri dari 2 tahapan, yaitu mundur melakukan manuver parkir dan maju di dalam ruang parkir itu sendiri, berikut penjelasan dari masing-masing tahapan tersebut.

a. Mobil Mundur Melakukan Manuver Parkir

Tahap kedua, yaitu mobil akan mundur masuk ke dalam ruang parkir, melakukan manuver masuk ke dalam ruang (space) parkir. Pada tahap ini sensor yang aktif adalah sensor kiri-depan dan belakang. Proses Fuzzy terjadi pada tahap ini. Arah-arah serta besarnya steering dari prototype mobil pada tahap kedua ini berdasarkan dari input-input dari kedua sensor tersebut dan akan diolah secara logika Fuzzy menghasilkan besarnya puataran steering selama proses pada tahap kedua ini berlangsung. Logika Fuzzy yang digunakan akan dijelaskan pada bagian 3.5.

Gambar 3.17 Mobil Mundur Melakukan Manuver Masuk Ke Dalam Ruang (space) Parkir

b. Mobil Maju Di Dalam Ruang (Space) Parkir

Tahap ketiga, yaitu mobil akan maju jika sensor belakang mendeteksi jarak terdekat dengan benda atau halangan yang berada di belakang mobil. Pada tahap ini, sensor yang aktif yaitu sensor depan dan sensor belakang pada mobil.

Gambar 3.18 Mobil Maju Masuk Ke Dalam Ruang (space) Parkir

3.5 Logika Fuzzy Pada Sistem Pemandu Kendaraan Untuk Parkir Paralel Secara Otomatis

Logika Fuzzy pada sistem ini terdapat pada proses yang kedua, yaitu proses mobil masuk dalam ruang (space) parkir. Input Fuzzy dari sistem parkir ini berupa jarak yang didapat dari 2 buah sensor ultrasonik yaitu kiri-depan dan belakang. Sedangkan output dari Fuzzy ini berupa putaran atau besarnya sudut putar motor servo sebagai steering dari prototype mobil ini.

Setiap input dari logika Fuzzy ini mempunyai nilai keanggotaan (membership function) yang direpresenatasikan dalam bentuk kurva segitiga dan trapesium. Operator “AND” digunakan untuk mengkombinasikan dan memodifikasi kedua input jarak dari sensor ultrasonik. Berikut membership function dari setiap input-an dan output Fuzzy:

Keterangan:

Jarak dekat dari sensor kiri-depan direpresentasikan dengan kurva trafesium dengan nilai domain diantara 0cm – 15cm.

Jarak sedang dari sensor kiri-depan direpresentasikan dengan kurva segita dengan nilai domain diantara 10cm – 20cm.

Jarak jauh dari sensor kiri-depan direpresentasikan dengan kurva trapesium dengan nilai domain dari 15cm hingga lenih dari 30cm.

Gambar 3.20 Membership Function untuk Sensor Belakang Keterangan:

Jarak belakang dari sensor kiri-depan direpresentasikan dengan kurva trafesium dengan nilai domain diantara 0cm – 30cm.

Jarak belakang dari sensor kiri-depan direpresentasikan dengan kurva segita dengan nilai domain diantara 10cm – 50cm.

Jarak jauh dari sensor belakang direpresentasikan dengan kurva trapesium dengan nilai domain dari 30cm hingga lenih dari 60cm.

Gambar 3.21 Output Berupa Steering Prototype Mobil Keterangan:

P.Kiri : putar kiri dimana steering pada prototype mobil dapat bergerak maksimal sejauh -72°.

Tetap : dimana steering dari prototype mobil berapa pada posisi normal yaitu sebesar 0°.

P.Kanan : putar kanan dimana steering pada prototype mobil dapat bergerak maksimal sejauh 72°.

Sedangkan untuk rule Fuzzy diperoleh dengan dengan cara mengukur dan melakukan percobaan pada sistem parkir ini. Rule pada sistem pemandu untuk parkir paralel secara otomatis ini sebanyak 15 rule dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 3.4 Rule Fuzzy Kiri-depan

Belakang Dekat Sedang Jauh

Dekat Tetap P.kiri P.kanan

Sedang P.kiri P.kanan P.kanan

Keterangan dari rule di atas:

Rule 1 : jika jarak kiri-depan “dekat” dan belakang “dekat” maka steering

akan “tetap”.

Rule 2 : jika jarak kiri-depan “dekat” dan belakang “sedang” maka steering akan “putar kiri”.

Rule 3 : jika jarak kiri-depan “dekat” dan belakang “jauh” maka steering

akan “putar kiri”.

Rule 4 : jika jarak kiri-depan “sedang” dan belakang “dekat” maka steering akan “putar kiri”.

Rule 5 : jika jarak kiri-depan “sedang” dan belakang “sedang” maka steering akan “putar kiri”.

Rule 6 : jika jarak kiri-depan “sedang” dan belakang “jauh” maka steering

akan “putar kanan”.

Rule 7 : jika jarak kiri-depan “jauh” dan belakang “dekat” maka steering

akan “putar kanan”.

Rule 8 : jika jarak kiri-depan “jauh” dan belakang “sedang” maka steering

akan “putar kanan”.

Rule 9 : jika jarak kiri-depan “jauh” dan belakang “jauh” maka steering

49

PENGUJIAN DAN ANALISIS

4.1 Pengujian Dan Analisis Sistem

Pada bab ini akan diuraikan tentang proses pengujian sistem yang meliputi pengukuran terhadap parameter-parameter dari setiap komponen per blok maupun secara keseluruhan, dan melakukan uji coba terhadap aplikasi alat yang diharapkan dapat berjalan sesuai perancangan pada bab sebelumnya, selanjutnya akan dilakukan analisis terhadap aplikasi hasil pengukuran tersebut. Pengujian dan analisis sistem ini bertujuan untuk mengetahui sistem kerja dari setiap komponen input, proses, dan output apakah dapat berjalan sesuai target yang diharapkan.

4.1.1 Pengujian Logika Fuzzy

Tujuan dari pengujian logika Fuzzy ini adalah untuk mengetahui proses logika Fuzzy ini sebagai inti dari sistem pemandu kendaraan untuk parkir paralel secara otomatis ini. Logika Fuzzy yang digunakan ini diprogram ke dalam mikrokontroler sebagai pusat pengendalian sistem. Input-an logika Fuzzy pada tugas akhir ini berupa jarak samping kiri yang didapat dari sensor SR-04 kiri-belakang dan jarak kiri-belakang dari prototype mobil remote yang didapat dari sensor SR-04 bagian belakang. Kedua input-an ini akan diproses di dalam mikrokontroler menggunakan logika Fuzzy yang akan menghasilkan output berupa perubahan sudut motor servo sebagai steering dari model.

Pengujian dari logika Fuzzy ini dilakukan dengan membandingkan hasil output yang didapat menggunakan simulasi Matlab, pengujian program yang dibuat menggunakan Codevison AVR dan pengujian perhitungan manual. Seperti yang dijelaskan pada bab sebelumnya, bahwa tahapan membangun sebuah logika Fuzzy terdiri dari 3 tahapan yaitu Fuzzification, Fuzzy Logic Inference dan Defuzzification. Setiap input-an akan diproses secara bertahap mulai dari menentukan membership function hingga menghasilkan output.

a. Hasil pengujian logika menggunakan simulasi Matlab : Jika input kiri-depan = 10cm dan belakang = 27cm

Jika input kiri-depan = 15cm dan belakang = 30cm

Gambar 4.2 Hasil Simulasi Matlab Pada Pengujian Kedua Jika input kiri-depan = 12cm dan belakang = 45cm

b. Hasil pengujian logika Fuzzy yang dibuat menggunakan software CodeVision AVR dan ditampilkan ke LCD:

Jika input kiri-depan = 10cm dan belakang = 27cm

Jika input kiri-depan = 15cm dan belakang = 30cm

Jika input kiri-depan = 12cm dan belakang = 45cm

c. Hasil pengujian dengan perhitungan manual:

Jika input kiri-depan = 10cm dan belakang = 27cm

Rule Fuzzy Kiri-depan

Belakang Dekat Sedang Jauh

Dekat 0,15 0 0

Sedang 0,85 0 0

Defuzzification

Jika input kiri-depan = 15cm dan belakang = 30cm

Kiri-depan Belakang

Input = 15cm Input = 30cm

MF dekat = 0 MF dekat = 0

MF sedang = 1 MF sedang = 1

MF jauh = 0 MF jauh = 0

Rule Fuzzy Kiri-depan

Belakang Dekat Sedang Jauh

Dekat 0 0 0

Sedang 0 0 0

Jauh 0 0 0

Defuzzification

Jika input kiri-depan = 12cm dan belakang = 45cm

Rule Fuzzy

Kiri-depan

Belakang Dekat Sedang Jauh

Dekat 0 0 0

Sedang 0,25 0,25 0

Defuzzification

Dari ketiga pengujian tersebut, dapat lihat perbandingan dari setiap output yang dihasilkan. Tabel berikut menguraikan perbandingan hasil pengujian dari ketiga cara yang telah dilakukan :

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Logika Fuzzy

No Input Output

Kiri-Depan (cm) Belakang (cm) Simulasi Matlab Program Codevision AVR Perhitungan Manual

1 10 27 61,2 61,2 61,2

2 15 30 0 0 0

3 12 45 21,6 21,6 21,6

Dari tabel hasil pengujian logika Fuzzy terlihat bahwa output dari program yang dibuat menggunakan Codevision AVR bernilai sama dengan simulasi Matlab maupun perhitungan manual. Dengan begitu, program yang telah dibuat menggunakan software Codevision AVR tersebut, dapat digunakan dalam tugas akhir ini.

4.1.2 Pengujian Sensor SR-04

Tujuan pengujian untuk sensor SR-04 ini agar mengetahui kemampuan sensor ini dalam mendeteksi jarak halangan yang berada di depan sensor. Pengujian dilakukan sebanyak 25 kali dengan jarak halangan yang berbeda. Jarak yang terukur oleh sensor akan ditampilkan ke LCD dibandingkan dengan jarak yang sebenarnya. Berikut hasil pengujian dari sensor jarak SR-04:

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Sensor SR-04 Tampilan di

LCD (cm)

Jarak sebenarnya (cm)

4,9 5

5,7 6

6,6 7

8,1 8

8,9 9

10,3 10

11,3 11

12,2 12

13 13

13,9 14

15 15

16,2 16

16,9 17

18 18

18,9 19

19,7 20

24,9 25

29,7 30

35,2 35

40,2 40

45 45

50,1 50

55,1 55

60,2 60

Berdasarkan tabel di atas dapat disimpulkan bahwa kemampuan sensor SR-04 dalam mendeteksi halangan hingga sejauh 60 cm menghasilkan nilai yang hampir sama dengan pengukuran sebenarnya, meskipun dalam pengujian sensor ini sering terjadi error atau selisih pada jarak-jarak tertentu.

4.1.3 Pengujian Optocoupler

Pengujian ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui parameter output berupa logika high dan low pada optocoupler. Pengujian dilakukan dengan memberikan tegangan sebesar 5V pada rangkaian, kemudian memutar roda cacah yang terdapat pada optocoupler. Roda cacah ini berfungsi agar output yang

dihasilkan saat roda cacah diputar berupa tegangan yang berlogika high dan low. Pada tabel berikut diuraikan hasil pengujian optocoupler:

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Optocoupler Tegangan input Posisi roda cacah Tegangan

output

Logika biner 5Volt

Menghalangi cahaya IR LED 4,9Volt 1 Meloloskan cahaya IR LED 0,85Volt 0

Dari tabel pengujian diatas terlihat bahwa optocoupler yang digunakan menghasilkan tegangan output sebesar 4,9Volt berlogika high dan 0,85Volt berlogika low. Logika high dan low ini akan menjadi input mikrokontroler, sehingga dapat digunakan untuk menghitung panjang ruang parkir yang dilewati oleh prototype mobil.

4.1.4 Pengujian PWM Sebagai Pengatur Kecepatan Motor DC

Pengujian PWM ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh sinyal PWM terhadap perubahan kecepatan motor DC. Seperti yang dijelaskan pada bab sebelumnya, bahwa pengaturan kecepatan motor DC menggunakan PWM dipengaruhi oleh lebar pulsa high dan low pada satu periode gelombang yang diberikan, sehingga menghasilkan duty cycle. Duty cycle ini akan mempengaruhi tegangan yang diberikan ke motor DC sehingga mempengaruhi kecepatan motor. Pada pengujian dilakukan dengan memberikan variasi lebar pulsa high dan low untuk menghasilakan duty cycle yang berbeda. Berikut tabel hasil pengujian motor DC:

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Motor DC

VFull Thigh Tlow Ttotal DutyCycle V=DutyCycle×Vfull V rata-rata

5 V

0 10 10 0 0 V 0,9V

10 10 20 0,5 2,5 V 3,2V

20 10 30 0,67 3,35 V 3,7V

30 10 40 0,75 3,75 V 3,9V

50 10 60 0,83 4,15 V 4V

30 15 45 0,67 3,35 V 3,8V

Dari tabel diatas terlihat bahwa semakin besar duty cycle yang diberikan, maka tegangan rata-rata motor DC juga semakin besar sehingga kecepatan motor DC juga akan semakin cepat. Duty cycle yang diberikan dapat diaatur dengan mengganti nilai T high atau T low dari lebar pulsa PWM sesuai dengan keinginan.

4.1.5 Pengujian PWM Sebagai Pengatur Sudut Motor Servo

Pengujian PWM ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh sinyal PWM terhadap perubahan perubahan sudut motor servo. PWM sebagai pengaturan sudut motor servo tidak jauh berbeda dengan pengaturan kecepatan motor DC yaitu mengatur lebar pulsa high dan low pada satu periode gelombang yang diberikan. Pada pengujian motor servo ini dilakukan dengan membandingkan lebar pulsa referensi dengan hasil simulasi. Pengujian dilakukan sebanyak 3 kali dengan menggunakan software Proteus untuk mensimulasikan hasil dari program yang telah dibuat mengunakan software CodeVision AVR untuk mengatur sudut motor servo ini. Berikut hasil dari pengujian motor servo:

Gambar 4.4 Sinyal Kontrol Motor Servo Sebagai Acuan Dalam Pengujian Gambar di atas merupakan sinyal kontrol yang digunakan untuk mengubah sudut motor servo. Sinyal di ataslah yang dijadikan acuan untuk menentukan T high dan T low untuk pengontrolan motor servo ini.

Gambar 4.5 Hasil Pengujian Motor Servo Pertama

Pada gambar terlihat lebar pulsa sebesar 20ms dengan T high sebesar 1ms menghasilkan pergerakan motor servo dengan sudut -90.

Gambar 4.6 Hasil Pengujian Motor Servo Kedua

Pada gambar terlihat lebar pulsa sebesar 20ms dengan T high sebesar 1,5ms menghasilkan pergerakan motor servo dengan sudut 0.

Gambar 4.7 Hasil Pengujian Motor Servo Ketiga

Pada gambar terlihat lebar pulsa sebesar 20ms dengan T high sebesar 2ms menghasilkan pergerakan motor servo dengan sudut +90.

Dari ketiga hasil simulasi diatas terlihat bahwa program yang dibuat untuk pengontrolan motor servo ini dapat digunakan, karena lebar pulsa yang dihasilkan

dari program yang dibuat telah sama dengan lebar pulsa yang dijadikan acuan yaitu dengan cara memberikan pulsa high selama 1,5 ms dan mengulangnya setiap 20 ms, maka posisi servo akan berada ditengah atau netral (0°). Untuk pulsa 1 ms maka akan bergerak berkebalikan arah jarum jam dengan sudut -90°. Dan pulsa high selama 2 ms akan bergerak searah jarum jam sebesar 90° seperti yang dijelaskan pada bab sebelumnya.

4.2 Pengujian Sistem Secara Bertahap

Pengujian sistem secara bertahap ini bertujuan untuk mengetahui kinerja dari sistem yang telah dibuat. Pengujian dibagi menjadi 2 bagian sesuai dengan gambaran sistem yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya, yaitu:

4.2.1 Mobil Maju Mencari Ruang (Space) Parkir

Pada tahap ini akan diuji sensor SR-04 pada bagian kiri-belakang untuk mendeteksi space parkir dan optocoupler sebagai penghitung panjang space parkir yang akan digunakan. Optocoupler akan menghitung jika sensor ultrasonik pada bagian kiri-belakang mendeteksi adanya space parkir. Prototype mobil akan berhenti jika hasil counter dari optocoupler bernilai 19 yang artinya panjang space parkir tersebut ±70 dan dapat digunakan sebagai space parkir.

Pada gambar terlihat ”panjang“,“lebar“dan”start“. Panjang dan lebar merupakan ukuran space parkir, dan start merupakan jarak prototype mobil dengan mobil yang telah terparkir. Pengujian dilakukan dengan jarak start serta panjang dan lebar space yang berbeda-beda. Berikut tabel hasil pengujian mobil maju mencari space parkir.

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Mobil Maju Mencari Ruang (Space) Parkir Jarak Posisi Start Panjang Space Parkir

Lebar Space Parkir

40 cm 25 cm

Berhasil Gagal Berhasil Gagal

3 cm

66 cm  

68 cm  

70 cm  

72 cm  

74 cm  

76 cm  

78 cm  

80 cm  

5 cm

66 cm  

68 cm  

70 cm  

72 cm  

74 cm  

76 cm  

78 cm  

80 cm  

7 cm

66 cm  

68 cm  

70 cm  

72 cm  

74 cm  

76 cm  

78 cm  

80 cm  

10 cm

66 cm  

68 cm  

70 cm  

72 cm  

74 cm  

76 cm  

78 cm  

15 cm

66 cm  

68 cm  

70 cm  

72 cm  

74 cm  

76 cm  

78 cm  

80 cm  

Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa proses deteksi space parkir dapat bekerja dengan baik apabila panjang space yang tersedia besar dari 70 cm dan lebar 40 cm. Baik dalam posisi start dekat yaitu 3 cm maupun posisi start yang jauh yaitu 15 cm, sensor ultrasonik dan counter dapat bekerja menghitung space yang tersedia. Namun pada lebar space sebesar 25 cm, proses deteksi space sering gagal, karena sensor ultrasonik tidak mendeteksi space yang cocok untuk digunakan sehingga counter tidak menghitung dengan baik. Berikut contoh hasil pengujian dari tahap pertama ini:

Gambar 4.10 Sequence Mobil Maju Mencari Ruang (space) Parkir Pada gambar 4.10 terlihat prototype mobil berjalan dan medeteksi space parkir. Saat counter telah menghitung sebanyak 19 kali maka prototype mobil akan berhenti dan bersiap masuk ke tahap selanjutnya yaitu melakukan proses parkir. 4.2.2 Proses Parkir

Pada tahap ini akan diuji kemampuan sistem dalam melakukan proses parkir saja. Proses parkir ini terdiri dari 2 tahapan yaitu mundur melakukan maneuver parkir dan maju di dalam space, namun dalam pengujian ini dilakukan secara bersamaan karena kedua tahapan tersebut masuk dalam 1 proses. Pengujian dilakukan dengan mengganti jarak start dan bebagai panjang space parkir yang akan digunakan. Namun dilihat dari pengujian sebelumnya, lebar space sebesar 25 cm tidak dapat dideteksi dengan baik, maka pada pengujian proses parkir ini hanya akan menggunakan lebar space sebesar 40 cm.

Gambar 4.11 Gambar Pengujian Proses Parkir

Gambar di atas menunjukkan cara pengujian untuk proses parkir ini yang terdiri dari ukuran space dan jarak start dengan mobil yang telah terparkir. Berikut tabel hasil pengujian untuk proses parkir.

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Proses Parkir Jarak Posisi Start Panjang Space Parkir

Lebar Space Parkir 40 cm

Berhasil Gagal

3 cm

66 cm 

68 cm 

70 cm 

72 cm 

74 cm 

76 cm 

78 cm 

80 cm 

5 cm

66 cm 

68 cm 

70 cm 

72 cm 

74 cm 

76 cm 

78 cm 

80 cm 

7 cm

66 cm 

68 cm 

70 cm 

72 cm 

74 cm 

76 cm 

78 cm 

10 cm

66 cm 

68 cm 

70 cm 

72 cm 

74 cm 

76 cm 

78 cm 

80 cm 

15 cm

66 cm 

68 cm 

70 cm 

72 cm 

74 cm 

76 cm 

78 cm 

80 cm 

Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa proses parkir ini dapat berjalan dengan baik pada jarak start atau jarak prototype dengan mobil yang telah terparkir sebelumnya kecil dari 10 cm dengan ukuran panjang space parkir diantara 72 cm – 80 cm. Berikut penjelasan serta salah satu contoh proses parkir yang berhasil dilakukan.

a. Mobil Mundur Melakukan Manuver Parkir

Pada tahap ini akan diuji kemampuan dari logika Fuzzy dalam memroses masukan jarak dari sensor kiri-depan dan belakang. Proses manuver parkir ini akan berhenti saat sensor belakang telah mendeteksi jarak sebesar 5 cm dan bersiap masuk ke tahap ketiga. Berikut gambaran dari hasil pengujian proses maneuver parkir:

Gambar 4.12 Mobil Mundur Melakukan Manuver Masuk Ke Dalam Ruang (space) Parkir

Gambar 4.13 Sequence Mobil Mundur Melakukan Manuver Masuk Ke Dalam Ruang (space) Parkir

b. Mobil Maju Di Dalam Ruang (Space) Parkir

Pada tahap ini akan diuji proses prototype mobil yang akan maju dalam space parkir. Pada tahap ini mobil akan maju dengan steering maksimal kearah kiri atau sebesar 72 derajat motor servo hingga sensor depan telah mendeteksi jarak sebesar 8 cm. Berikut gambaran hasil pengujian pada tahap ketiga ini:

Gambar 4.14 Mobil Maju Masuk Ke Dalam Ruang (space) Parkir

Gambar 4.15 Sequence Mobil Maju Masuk Ke Dalam Ruang (space) Parkir

4.3 Pengujian Sistem Secara Keseluruhan

Pengujian sistem secara keseluruhan ini bertujuan untuk mengetahui kemanpuan dari sistem mulai dari mendeteksi space parkir hingga proses parkir selesai dilakukan. Pada pengujian kali ini dilakukan sebanyak 20 kali dengan berbagai jarak posisi start dengan ukuran space yang telah ditentukan. Pada pengujian sebelumnya diketahui bahwa proses deteksi space dan proses parkir akan berjalan dengan baik apabila ukuran space sebesar panjang 72 cm – 80 cm

parkir ini terjadi karena error dari sensor ultrasonik yang digunakan. Meskipun jarak yang terukur dari sensor ultrasonik hampir sama dengan ukuran yang sebenarnya namun pada pengujian sistem secara keseluruhan dimana semua masukan akan diproses secara bersamaan mengakibatkan error akibat sensor ini semakin sering terjadi.

70

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil perancangan dan pengujian serta analisis data dari sistem pemandu kendaraan untuk parkir paralel secara otomatis yang dibahas pada penulisan laporan tugas akhir ini, dapat diambil beberapa kesimpulan yang berkaitan dengan hasil analisis data yang mengacu kepada tujuan perancangan dan pembuatan sistem pemandu kendaraan untuk parkir paralel secara otomatis ini.

1. Sistem pemandu kendaraan parkir paralel secara otomatis ini dapat bekerja cukup baik dengan rata-rata tingkat keberhasilan 85% untuk deteksi space dan 75% untuk proses parkir hingga selesai dengan ukuran space sepanjang 72 cm dan lebar 40 cm.

2. Algoritma Fuzzy telah berhasil diimplementasikan ke mikrokontroler dan telah dibandingkan dengan hasil perhitungan Matlab serta manual dimana menunjukkan hasil yang sama untuk masukan yang sama pula. 3. Hasil pengukuran jarak dari sensor ultrasonik SR-04 menunjukkan hasil yang hampir sama dengan ukuran yang sebenarnya. Meskipun hasil pengujian menunjukkan hasil yang hampir sama dengan ukuran sebenarnya, namun sering terjadinya error selama proses perhitungan berlangsung. Error inilah yang sering mengakibatkan proses deteksi space dan proses parkir tidak berhasil. Hal inilah yang menjadi

kekurangan dari sistem pemandu kendaraan untuk parkir paralel secara otomatis ini.

4. Penggunaan optocoupler sebagai counter dapat digunakan, karena output dari optcoupler ini menghasilkan logika high dan low ke mikrokontroler.

5. Duty cycle pada pengujian PWM merupakan bagian utama dalam mengatur kecepatan motor DC. Semakin besar duty cyle maka kecepatan motor DC akan semakin cepat, begitu juga sebaliknya semakin kecil duty cycle maka kecepatan motor DC akan semakin berkurang.

6. Sinyal kontrol yang dibuat untuk mengatur motor servo sama dengan dengan sinyal kontrol yang dijadikan acuan yaitu apabila pulsa high selama 1,5 ms dan mengulangnya setiap 20 ms, maka posisi servo akan berada ditengah atau netral (0°). Untuk pulsa 1 ms maka akan bergerak berkebalikan arah jarum jam dengan sudut -90°. Dan pulsa high selama 2 ms akan bergerak searah jarum jam sebesar 90°.

7. Pengujian sistem secara bertahap mulai dari maju mendeteksi space hingga mundur melakukan proses parkir dilakukan untuk mendapatkan ukuran space serta jarak yang ideal untuk melakukan parkir secara keseluruhan. Proses deteksi space akan bekerja dengan baik apabila panjang ukuran space lebih dari 70 cm dan lebar 40 cm dengan jarak start kecil dari 15 cm. Sedangkan untuk mundur melakukan proses parkir akan bekerja dengan baik dengan jarak start kecil dari 10 cm dan panjang space parkir diantara 72 cm – 80 cm serta lebar 40 cm.

5.2 Saran

Untuk pengembangan dan peningkatan lebih lanjut dari sistem pemandu kendaraan untuk parkir paralel secara otomatis ini ada beberapa poin yang perlu diperhatikan dalam perancangannya.

1. Menambah membership function dari logika Fuzzy yang digunakan sebagai pusat pengendalian, karena semakin banyak membership function yang dirancang akan menghasilkan output yang lebih baik lagi.

2. Menggunakan jenis sensor jarak yang lebih baik dan lebih banyak bertujuan untuk mengatasi error yang sering terjadi pada sistem yang telah dirancang.

3. Menambah sensor yang digunakan seperti sensor kompas, GPS dan kamera bertujuan agar proses parkir secara otomatis ini dapat bekerja lebih baik dan dalam berbagai posisi awal dari prototype mobil. 4. Penggunaan cukup banyak sensor serta output berupa motor DC dan

motor servo membutuhkan konsumsi daya yang cukup besar, sehingga penggunaan baterai yang baik harus menjadi perhatian dalam perancangan.

5. Setelah proses parkir telah selesai dilakukan, beberapa kali bagian mobil tidak masuk sepenuhnya ke dalam space parkir yang tersedia. Hal tersebut memperlihatkan bahwa sebaiknya proses maju dan mundur di dalam space dilakukan beberapa kali hingga seluruh bagian mobil masuk sepenuhnya.

6. Perancangan posisi sensor, membership function dari logika fuzzy, serta rule-rule fuzzy didapat berdasarkan percobaan dengan menggunakan prototype mobil yang digunakan. Apabila terdapat perbedaan ukuran dari prototype mobil yang akan digunakan, maka posisi sensor, membership function dari logika fuzzy, serta rule-rule fuzzy harus dilakukan percobaan ulang untuk mendapatkan nilai-nilai yang sesuai dengan ukuran dari prototype tersebut. Karena perbedaan ukuran prototype mobil akan berpengaruh dalam melakukan manuver parkir ini.

IDENTITAS DIRI

Nama : Ari Tri Overa, S.T.

Tempat, Tanggal Lahir : Bukittingi, 17 November 1990 Jenis Kelamin : Laki-laki

Agama : Islam

Alamat Kost : Jalan Cisitu Lama Gang 4 No 123a/154c Bandung

Alamat Asal : Perumahan Lansano Permai D.10 Tanjung Alam

Bukittingi Sumatera Barat No Tlp : 082127885712

Email : jenk_elpe@yahoo.com

PENDIDIKAN FORMAL

2010 - 2014 : Teknik Elektro, Universitas Komputer Indonesia 2006 - 2009 : SMA Negri 1 Bukitting

2003 - 2006 : SMP Negri 1 IV Angkek 1997 - 2003 : SD Negri 14 Bukittingi 1995 - 1997 : TK Perpeta Tanjung Alam