Perancangan Mekanik Robot Perancangan Minimum System

kali ini berfungsi sebagai pengontrol motor kanan dan motor kiri yang satu sama lain tidak berkomunikasi secara langsung. Pada microcontroller Slave dilakukan proses kendali PID yang digunakan untuk mengontrol motor kanan dan motor kiri. Di mana proses PID mendapatkan input berasal dari microcontroller Master yang mengirimkan kecepatan yang selalu berubah-ubah sesuai dengan output fuzzy yang dihasilkan.

3.1 Perancangan Perangkat Keras

3.1.1 Perancangan Mekanik Robot

Robot yang digunakan penulis terdiri atas 2 buah roda disertai motor yang terletak disisi kiri dan kanan bagian base robot digunakan untuk menjalankan robot. Berikut arsitektur robot secara detail adalah sebagai berikut. Ukuran dimensi Ukuran Robot : 500 mm x 600 mm x 100 mm Struktur Material Bahan Material yang digunakan : a. Bagian Rangka 1. Aluminium Profile. 2. Aluminium Sheet. 3. Bearing. 4. Mur dan Baut. b. Bagian dari Penggerak Robot : 1. Motor DC 12 Volt. 2. Aluminium. STIKOM SURABAYA 3. Roda dari karet Silikon. 4. Roda Bebas. 5. Belt. 6. Gear. Berikut arsitektur robot secara detail adalah sebagai berikut : Gambar 3.2 Desain robot keseluruhan

3.1.2 Perancangan Minimum System

Rangkaian minimum system dibuat untuk mendukung kerja dari microchip ATmega dimana microchip tidak bisa berdiri sendiri melainkan harus ada rangkaian dan komponen pendukung seperti halnya rangakaian catu daya, kristal dan lain sebagainya yang biasanya disebut minimum system. STIKOM SURABAYA Microchip berfungsi sebagai otak dalam mengolah semua instruksi baik input maupun output seperti halnya pemroses data input fuzzy maupun PID yang kemudian menghasilkan output yang digunakan untuk menjalankan motor. Minimum system yang dirancang penulis dalam tugas akhir kali ini menggunakan minimum system dengan komunikasi SPI Serial Peripheral Interface yang terdiri dari satu buah microcontroller ATmega16 sebagai microcontroller Master dan dua buah ATmega8 sebagai microcontroller Slave. Dalam komunikasi SPI terdapat satu Minimum system sebagai Master dan dua minimum system sebagai Slave. Pada rangkaian minimum system ini penulis memberikan pin VCC masukan tegangan operasi berkisar antara 4,5 Volt sampai dengan 5 Volt. pin reset berfungsi untuk masukan reset program secara otomatis atau manual. Sedangkan pin MOSI Master Output Slave Input, MISO Master Input Slave Output , dan SCK Signal Clock digunakan untuk keperluan pemrograman microcontroller dan sebagai komunikasi antara Master dan Slave komunikasi SPI, sedangkan pin SS Slave Select digunakan oleh Master sebagai selektor antara Slave 1 dan slave 2. Untuk melakukan proses downloading program dari komputer ke microcontroller harus dilakukan secara terpisah antara Master dan Slave. STIKOM SURABAYA Minimum sistem master Proses fuzzy Minimum sistem slave proses PID Minimum sistem slave proses PID SPI SPI Driver motor Driver motor Motor DC Motor DC Rotary encoder Rotary encoder Rotary encoder Gambar 3.3 Diagram blok rancangan Minimum system keseluruhan

A. Minimum System Master

Gambar 3.2 Rangkaian skematik minimum system Master cap 100u ss ATMega16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 10 11 31 33 34 35 36 37 38 39 40 22 23 24 25 26 27 28 29 30 32 PB0XCKT0 PB1T1 PB2INT2AIN0 PB3OC0AIN1 PB4SS PB5MOSI PB6MISO PB7SCK RESET XTAL2 XTAL1 PD0RXD PD1TXD PD2INT0 PD3INT1 PD4OC1B PD5OC1A PD6ICP PD7OC2 VC C GN D GN D PA7ADC7 PA6ADC6 PA5ADC5 PA4ADC4 PA3ADC3 PA2ADC2 PA1ADC1 PA0ADC0 PC0SCL PC1SDA PC2TCK PC3TMS PC4TDO PC5TDI PC6TOSC1 PC7TOSC2 AVCC AREF cap 10uF16v R 330 reset cry stal 11.0952.000 ss1 5v DIODE 5v T1 M pus hbut ton 5v mosi f use 1 2 sck R 10k cap 30pf reset LED R 100 2200uF25v miso 12v regulator LM7805 1 2 3 VI GN D VO 12v 470uf 16v cap 30pf sumber tegangan 12v 1 2 5 V STIKOM SURABAYA Minimum system Master menggunakan microcontroller ATmega16 yang mempunyai 40 pin IO dan salah satunya terdapat fasilitas untuk berkomunikasi antar microcontroller yaitu komunikasi SPI. Dalam komunikasi SPI minimum system Master merupakan salah satu komponen penting, dimana dalam tugas akhir ini Minimum system Master digunakan sebagai pemroses fuzzy yang mempunyai input berupa jarak dan waktu seperti yang telah digambarkan pada blok diagram dan akan menghasilkan output berupa kecepatan yang akan dikirimkan ke minimum system Slave. Tabel di bawah ini merupakan pin IO yang digunakan penulis dalam pembuatan tugas akhir pada minimum system Master. Tabel 3.1 Pin IO Minimum system Master Pin IO Fungsi Vcc Power 5v Gnd Ground PA0-PA7 LCD PB2 Sebagai slave select selektor ke microcontrollerkontroler slave 1 PD2 Sebagai slave select selektor ke microcontrollerkontroler slave 2 T1PB1 Sebagai counter 16 bit nilai jarak dari rotary encoder MosiPB5 Master out, slave in digunakan dalam komunikasi SPI MisoPB6 Master in, salve out digunakan dalam komunikasi SPI SckPB7 Serial Clock digunakan dalam komunikasi SPI Reset Mereset program PC0-PC7 Digunakan sebagai keypad STIKOM SURABAYA

B. Minimum System Slave

Gambar 3.3 Rangkaian skematik Minimum system slave Pada Gambar 3.3 merupakan rangkaian skematik minimum system slave, minimum system Slave disini menggunakan microcontroller ATmega8 yang mempunyai 28 pin IO dan salah satunya terdapat fasilitas untuk berkomunikasi antar microcontroller yaitu komunikasi SPI. Dalam komunikasi SPI minimum system Slave merupakan salah satu komponen penting, dimana dalam tugas akhir ini Minimum system Slave digunakan sebagai pemroses kendali PID yang mempunyai input berupa kecepatan yang berasal dari minimum system Master dan menghasilkan output berupa PWM yang akan digunakan untuk mengendalikan motor DC. Tabel di bawah ini merupakan pin IO yang digunakan penulis dalam pembuatan tugas akhir pada minimum system Slave. miso LED 12v pu s hb ut ton 100 reset 12v Cap 2200uF25v pwm1 cap 30 pF R 10k sck DIODE reset IC4 ATmega8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 PC6 RESET PD0 RxD PD1 TxD PD2 INT0 PD3 INT1 PD4 XCKT0 VCC GND PB6 XT1TOSC1 PB7 XT2TOSC2 PD5 T1 PD6 AIN0 PD7 AIN1 PB0 ICP OC1A PB1 SSOC1B PB2 OC2MOSI PB3 MISO PB4 SCK PB5 AVCC AREF AGND ADC0 PC0 ADC1 PC1 ADC2 PC2 ADC3 PC3 SDAADC4 PC4 SCLADC5 PC5 5v Cap 470uf 16v miso Regulator LM7805 1 2 3 VI GN D VO mosi cry stal 11.0592 Mhz 5v sck cap 100u reset sumber tegangan 12V 1 2 konektor f use 1 2 5v 5 V R 330 T0 S1 5v downloader 1 2 3 4 5 6 mosi ss Cap 10uF16v dir1 dir2 cap 30 pF STIKOM SURABAYA Tabel 3.2 Pin IO Minimum system slave Pin IO Fungsi Vcc Power 5v Gnd Ground PB1OR1A Sebagai output pwm 8 bit atau 10 bit T0PC4 Sebagai counter 8 bit nilai rpm dari rotary encoder MosiPB3 Master out, slave in digunakan dalam komunikasi SPI MisoPB4 Master in, salve out digunakan dalam komunikasi SPI SckPB5 Serial clock digunakan dalam komunikasi SPI Reset Mereset program PB2SS Sebagai Slave select dari microcontrollerkontroler Master

3.1.3 Perancangan Driver Motor L298