Radio Frekuensi Kamera PERANGKAT KERAS HARDWARE .1 Mikrokontroler ATmega8535

17

2.2.3 Radio Frekuensi

Radio Frekuensi disingkatnya RF. Bagian dari spektrum elektromagnetis dengan frekuensi antara 10 kilohertz dan 3000 gigahertz. Perbandingan frekuensi dapat dilihat pada tabel 2.4. [4] Tabel 2.4 Range Frekuensi Nama band Singkatan Band ITU Frekuensi Panjang gelombang 3 Hz 100.000 km Extremly low frequency ELF 1 3–30 Hz 100.000-10.000 km Super low frequency SLF 2 30-300 Hz 10.000-1000 km Ultra low frequency ULF 3 300-3000 Hz 1000-100 km Very low frequency VLF 4 3-30 KHz 100-10 km Low frequency LF 5 30-300 KHz 10-1 km Medium frequency MF 6 300-3000 KHz 1000 – 100 m High frequency HF 7 3-30 MHz 100-10 m Very High frequency VHF 8 30-300 MHz 10-1 m Ultra high frequency UHF 9 300-3000 MHz 1000-100 mm Super high frequency SHF 10 3-30 GHz 100-10 mm Extremly high frequency EHF 11 30-300 GHz 10-1 mm Di atas 300 GHz 1 m

2.2.4 Modul Penggerak

Roda yang dihubungkan menggunakan gear plastik pada robot digerakkan menggunakan dua buah motor gear DC yang dipasang pada roda sebelah kiri dan kanan. Pemilihan motor gear DC didasarkan pada putaran dan torsi yang lebih besar dibandingkan dengan motor stepper atau motor servo, juga didasarkan atas ketersediaan di pasaran selain harga murah juga banyak variasinya. [7] Gambar 2.10 Motor DC 18

2.2.4.1 Driver Motor

Motor gear DC tidak dapat dikendalikan secara langsung oleh mikrokontroler, karena kebutuhan arus yang besar sedangkan keluaran arus dari mikrokontroler sangat kecil. Driver Motor merupakan alternatif yang dapat digunakan untuk menggerakkan motor DC. Ada dua cara yang dapat digunakan untuk mendapatkan driver Motor: [7]

2.2.4.1.1 Driver Motor Transistor

Motor DC biasanya dikontrol menggunakan konfigurasi transistor yang dikenal dengan istilah H-Bridge. Konfigurasi ini biasanya menggunakan 4 buah transistor NPN atau dua transistor NPN dan dua transistor PNP. Gambar 2.11 Konfigurasi H-Bridge Tabel 2.5 Tabel kebenaran konfigurasi H-Bridge Maju Mundur Stop Q1 1 Q2 1 Q3 1 Q4 1 Gambar 2.11 menunjukkan konfigurasi transistor NPN yang digunakan sebagai pengontrol motor DC. Arus yang mengalir ke motor DC polaritasnya dapat diatur dengan memberikan logika ke transistor Q1 sampai Q4. Pengaturannya seperti tabel kebenaran pada tabel 2.5 Transistor Q1 dan Q2 atau 19 Q3 dan Q4 tidak diperbolehkan kondisi keduanya dalam keadaan high karena akan menyebabkan short circuit terhadap baterai. [7]

2.2.4.1.2 IC Driver Motor

L298 dan VNH3SP30 adalah contoh IC yang dapat digunakan sebagai driver motor DC. IC ini menggunakan prinsip kerja H-Bridge. Tiap H-Bridge dikontrol menggunakan level tegangan TTL yang berasal dari output mikrokontroler. L298 dapat mengendalikan 2 buah motor DC sedangkan VNH3SP30 hanya dapat mengendalikan 1 buah motor saja. Akan tetapi kelebihan dari IC VNH3SP30 dapat mensuplay arus kontinyu sampai dengan 30 A dan tegangan maksimum sampai dengan 16 volt. Pengaturan kecepatan kedua motor dilakukan dengan cara pengontrolan lama pulsa aktif metode PWM - Pulse Width Modulation yang dikirimkan ke rangkaian driver motor oleh modul kendali motor. Duty cycle PWM yang dikirimkan menentukan kecepatan putar motor DC. Gambar 2.12 menunjukkan bentuk IC VNH3SP30 dan L298 [7] Gambar 2.12 IC VNH3SP30 dan L298 2.2.4.2 Motor Servo Motor servo pada dasarnya adalah motor DC dengan kualifikasi khusus yang sesuai dengan aplikasi “sevosing” didalam teknik control. Dalam kamus Oxfrod istilah “servo” diartikan sebagai “ a mechanism that control a large mechanism “.tidak ada sepisi baku yang disepakati untuk menyatakan bahwa suatu motor dc adalah motor servo. Namun secara umum dapat difinisikaan bahwa motor harus memilki kemampuan yang baik dalam mengatasi perubahan yang cepat dalam posisi dan kecepatan. Motor servo juga dikehendaki handal dalam beroperasi dalam lingkup torsi yang berubah - berubah. Berapa tipe motor 20 yang dijual dengan paket rangkaian drivernya telah memiliki rangkaia control kecepatan yang menyatu didalamnya. Putaran motor tidak lagi berdasarkan tegangan supplay ke motor, namun berdasarkan tegangan input khusus yang berfungsi sebagai referensi kecepatan output. Motor servo merupakan motor yang diatur dan dikontrol menggunakan pulsa. Motor standard ini memiliki tiga posisi yaitu posisi 0 , posisi 90 , dan posisi 180 . [2] Gambar 2.13 Motor Servo 2.2.5 Sensor Sensor adalah suatu alat untuk mengukur atau mendeteksi kejadian alam seperti sesuatu yang bergerak, panas, sinar dan mengubahnya menjadi representasi digital atau analog. Adapun sensor yang digunakan pada mobile robot diantaranya: [5]

2.2.5.1 Sensor Optocouler

Optocoupler merupakan gabungan dari Led IR Led dan photo transistor, yang dapat mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Ada banyak macam bentuk dari optocoupler yang ada salah satunya adalah optocoupler yang berbentuk seperti huruf U. 21 Gambar 2.14 Sensor Optocoupler Pada saat cahaya dari led inframerah yang menuju ke phototransistor terhalang, cahaya dari led inframerah yang menuju ke phototransistor diterima maka phototransistor akan melewatkan arus yang melaluinya. Pada keadaan phototransistor menerima cahaya maka optocoupler akan menghasilkan beda potensial sebesar beberapa mV. [15]

2.2.5.2 Sensor Ultrasonik

Telinga manusia hanya bisa mendengar frekuensi bunyi antara 20 Hz sampai 20 kHz. Gelombang diatas itu tidak dapat didengar oleh telinga manusia yang dinamakan dengan gelombang ultrasonik. Gelombang jenis ini bisa dimanfaatkan sebagai sensor pengukur jarak tanpa terjadinya kontak fisik dengan objek yang diukur jaraknya dinding. Sensor ultrasonik bekerja pada frekuensi 40Khz, mempunyai bagian pengirim gelombang transmitter dan bagian penerima gelombang receiver. Jarak dapat diketahui dengan menghitung waktu yang dibutuhkan oleh gelombang ultrasonik sejak awal pengiriman sampai kembali ke penerima gelombang. [16] Gambar 2.15 Prinsip Kerja Ultrasonik 22

2.2.6 Kamera

Salah satu kemampuan mobile robot penjinak bom diantaranya adalah dapat dikendalikan secara jarak jauh, ketika mobile robot berada jauh dengan user atau pengendali dan tidak terlihat oleh mata user, mobile robot masih harus dapat dikendalikan. Maka dibutuhkan suatu alat yang dapat dijadikan sebagai alat monitoring untuk memantau keadaan disekitar robot. Alat yang dapat dimanfaatkan untuk melihat keadaan sekitar robot diantaranya adalah kamera. Spesifikasi kamera yang dapat digunakan pada mobile robot diantaranya adalah kamera yang memiliki bobot ringan, kualitas gambar yang bagus, dan mudah untuk diletakan pada mobile robot. [17] Kamera yang digunakan pada mobile robot menggunakan kamera mini CCTV wireless, dengan spesifikasi sebagai berikut:  TV System : PALCCTRNTSC  Resolusi : 380 line  Scan frequency : PAL 50 Hz, NTSC 60 Hz  Minimum illumination : 3 lux  30 meter line of sight tanpa halangan  10-15 meter bila ada halangan Gambar 2.16 Kamera Mini Wireless 2.2.7 Catu Daya Catu daya memegang peranan yang sangat penting dalam hal perancangan sebuah robot. Tanpa bagian ini robot tidak akan berfungsi. Begitu juga bila pemilihan catu daya tidak tepat, maka robot tidak akan bekerja dengan baik. 23 Penentuan sistem catu daya yang akan digunakan ditentukan oleh banyak faktor, diantaranya: 1. Tegangan Setiap modul sensor atau aktuator tidak memiliki tegangan yang sama. Hal ini akan berpengaruh terhadap desain catu daya. Tegangan tertinggi dari salah satu modul sensor atau aktuator akan menentukan nilai tegangan catu daya. 2. Arus Arus memiliki satuan Ah Ampere-hour. Semakin besar Ah, semakin lama daya tahan baterai bila digunakan pada beban yang sama. 3. Teknologi Baterai Baterai isi ulang ada yang dapat diisi hanya apabila benar-benar kosong, dan ada pula yang dapat di isi ulang kapan saja tanpa harus menunggu baterai tersebut benar-benar kosong. Secara umum, ada beberapa jenis dan bentuk baterai yang dapat digunakan untuk sistem catu daya pada sebuah robot, diantaranya baterai Nickel Metal Hydride Ni-MH. Baterai ini mempunyai teknologi terbaik untuk rechargeable baterai, yakni dapat diisi ulang lebih dari 400 kali serta memiliki tahanan dalam yang rendah dengan tegangan kerja sebesar 1.2 volt, sehingga dapat memberikan arus yang relatif besar. Jika digunakan untuk beban yang berat, baterai ini dapat menjadi panas. Kapasitas simpan baterai Ni-MH ini sangat bervariasi, yakni sampai 2700 mAh. Berikut ini adalah contoh sebuah baterai Ni-MH 2700 mAh. [3] Gambar 2.17 Baterai Ni-MH 2700mAh 24 Untuk pengisian baterai ini dapat dilakukan kapan saja, namun untuk hasil yang lebih baik, setelah beberapa kali pengisian, baterai ini harus dikosongkan terlebih dahulu sebelum diisi. Selain jenis baterai Ni-MH, masih banyak lagi jenis baterai yang tersedia di pasaran dengan spesifikasi yang beragam dan dapat digunakan untuk catu daya pada sebuah robot. Diantaranya baterai Ni-CAD, Alkaline, Lithium, Lead Acid dan sebagainya, yang masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangannya.

2.3 PERANGKAT LUNAK SOFTWARE

Perangkat lunak software merupakan faktor penting dalam tahap perancangan robot. Perangkat lunak ini berupa algoritma gerak dan tugas robot dalam bentuk listing program yang ditanamkan kedalam mikrokontroler serta software yang menunjang dalam perancangan robot. Program dapat bermacam- macam bentuk versi dan bahasa pemrogramannya, sesuai dengan spesifikasi dari mikrokontroler yang digunakan. Mikrokontroler ATmega8535 dapat menggunakan bahasa pemrograman basic, Software yang digunakan adalah Bascom AVR. Selain software untuk bahasa pemrograman mikrokontroler dibutuhkan software interface antara mobile robot dengan kendali PC yaitu software Visual Basic dan algoritma untuk mengendalikan gerak robot agar lebih stabil menggunakan algoritma Kendali PI.

2.3.1 BASCOM AVR

Instruksi yang dapat digunakan pada editor Bascom-AVR relatif cukup banyak dan bergantung dari tipe dan jenis AVR yang digunakan. Berikut ini beberapa instruksi-instruksi dasar yang dapat digunakan pada mikrokontroler ATmega8535. Tabel 2.6 Beberapa Instruksi Dasar BascomAVR Instruksi Keterangan DO…LOOP Perulangan GOSUB Memanggil prosedur IF…THEN Percabangan FOR..NEXT Perulangan