APLIKASI ROBOT CERDAS PEMADAM API Budi Rahmani
Progresif, Vol. 4, No. 1, Pebruari 2008 : 365 - 430
ISSN 0216-3284 APLIKASI ROBOT CERDAS PEMADAM API Budi Rahmani ABSTRAK
Bidang robotika di Indonesia telah mengalami kemajuan yang begitu pesat. Hal ini terbukti
dengan semakin banyaknya perusahaan, termasuk Perguruan Tinggi yang menggunakan mesin-mesin berbasis robot yang mampu mengerjakan berbagai hal. Untuk Perguruan Tinggi, bidang robotika banyak dijadikan sebagai bahan pembelajaran bagi para mahasiswa untuk mengembangkan berbagai pengetahuan dasar tentang robotika yang antara lain meliputi pengetahan tentang sensor, tranduser, mikrokontroler dan lain-lain.
Mikrokontroler merupakan perangkat pengendali mini yang semakin populer hingga sekarang
ini, dan merupakan standar dari berbagai pengendali robot yang dibangun oleh mahasiswa di berbagai perguruan tinggi. Salah satu mikrokontroler yang populer digunakan saat ini adalah mikrokontroler keluaran ATMEL, selain mikrokontroler-mikrokontroler keluaran Intel dan Motorola ataupun merk- merk terkenal lainnya. Peneltian ini akan mencoba mendesain sebuah sistem pengendali (control) robot beroda sederhana yang dilengkapi dengan lengan yang dapat bergerak naik dan turun, penjepit (gripper) untuk mengambil dan meletakkan suatu benda serta roda yang dapat menggerakkan robot. Adapun Mikrokontroler yang dipakai adalah jenis AT89S52 yang dapat diprogram dengan menggunakan bahasa C. Namun kali ini program pengendali untuk Mikrokontroler AT89C52 yang dibuat masih menggunakan bahasa assembly seperti yang biasa diajarkan pada mahasiswa.
Penelitian telah digunakan sebagai media pembelajaran dan contoh aplikasi yang nyata dalam
rangka pembelajaran sistem digital dan bahasa pemrograman assembly, dan aplikasi robot beroda. Selain itu aplikasi ini telah digunakan sebagai dasar kelompok mahasiswa untuk mengikuti ajang KRCI 2008.Kata Kunci: Mikrokontroler AT89S52, Gripper, Bahasa Assembly, Robot Beroda
I. PENDAHULUAN lebih baik dan rapi hasilnya, pekerjaan- A.
pekerjaan yang dibantu oleh komputer
Latar Belakang Perkembangan teknologi yang akan terasa lebih cepat dan lebih teliti.
begitu pesat menuntut kesiapan semua Komputer biasanya digunakan pihak dalam menerima semua informasi membantu pekerjaan pembuatan surat, dan produk yang masuk ke Indonesia, pengolahan data ataupun untuk khususnya para dosen dan mahasiswa. mengendalikan peralatan-peralatan yang Seringkali apa yang beberapa waktu lalu kompleks. Selain komputer, hanya dibayangkan, sekarang telah mikrokontroler juga sudah banyak muncul produk yang jauh lebih canggih dipakai sebagai pengendali peralatan- dari apa yang dibayangkan sebelumnya. peralatan dari yang sederhana hingga Salah satu yang mengalami yang kompleks seperti: mesin cuci, mesin perkembangan yang sangat pesat adalah antrian, PDPT untuk wartel, moving sign komputer. lamp , robot dan perlatan lainnya.
Komputer merupakan perangkat STMIK Banjarbaru sebagai yang banyak digunakan untuk membantu sekolah tinggi swasta yang baru didirikan pekerjaan-pekerjaan sehari-hari. Selain pada tahun 2003 dan belum mempunyai
Progresif, Vol. 4, No. 1, Pebruari 2008 : 365 - 430
ISSN 0216-3284
pengalaman dalam hal pembuatan sistem Penelitian ini diharapkan memberikan pengendali baik menggunakan komputer manfaat antara lain: maupun mikrokontroler, merupakan
1. Sebagai media pengajaran kepada tempat yang tepat untuk memulai mahasiswa terutama yang kaitannya penelitian ini. Diharapkan nantinya hasil dengan aplikasi sistem digital dan penelitian ini dapat dijadikan sarana juga aplikasi mikrokontroler. praktikum bagi mahasiswa di STMIK
2. Sebagai titik awal pengembangan Banjarbaru. Selain itu juga bisa bidang robotika di STMIK memotivasi mahasiswa dalam
Banjarbaru, terutama pada hal mengembangkan ilmu dari mata kuliah pembuatan robot cerdas. yang sudah pernah ataupun sedang
3. Sebagai media pengembangan ke ditempuh pada saat ini, sehingga semakin arah penelitian berbasis sistem banyak karya-karya yang dihasilkan dan pakar dan sistem cerdas. berguna bagi semua pihak termasuk
II. TINJAUAN PUSTAKA B. Tujuan Penelitian B. Robot
Japan Industrial Robot Penelitian ini bertujuan untuk:
Association (JIRA) mendefnisikan robot
1. Membuat rangka mekanik robot sebagai suatu alat penggerak cerdas sederhana dengan
(manipulator). Manipulator diartikan memanfaatkan komponen- sebagai suatu peralatan mesin yang komponen bekas mainan mobil biasanya tediri dari serangkaian bagian eksavator. sendi yang berkaitan satu sama lain.
2. Memanfaatkan sensor ultrasonic Manipulator dapat dikendalikan oleh untuk mendeteksi keberadaan seorang operator dan atau kontrol dinding di sekitar arena robot yang elektronik terprogram. Sedangkan USA dibuat.
Robotic Industries Association (RIA)
3. Menguji unjuk kerja Infra Red LED mendefinisikan robot sebagai sebuah
dan Photo Diode sebagai sensor
manipulator multi fungsi terprogram, garis putih / white line yang didesain untuk memindahkan
4. Menguji unjuk kerja dari sensor material, peralatan dan peralatan khusus suhu untuk mendeteksi keberadaan melalui suatu variabel gerakan lilin atau api. terprogram untuk melaksanakan suatu
5. Membuat rangkaian pengendali tugas yang bervariasi.
Robot Cerdas Pemadam Api dengan British Robot Association (BRA) menggunakan Mikrokontroler mendefinisikan robot sebagai sebuah AT89S51. peralatan terprogram yang didesain untuk menggerakkan dan memindahkan bagian, peralatan atau diterapkan pada pabrik
C. Manfaat Penelitian
tertentu sehingga gerakannya diprogram untuk melaksanakan pekerjaan khusus. (Haris, Faisal M.J. , 2001:8-9)
Progre esif, Vol. 4, N No. 1, Pebrua ari 2008 : 365 5 - 430
ISS SN 0216-3284
4 C. M ikrokontrol ler AT89C5
51 Mikroko ontroler AT T89C51 d ari
Sudah seja ak lama mi ikroprosesor r Atm mel Inc. m merupakan m mikrokontro ler yang berbentuk Integrated C Circuit (IC) ) yang g sedang po oluler sekara ang ini. Sal lah dikena al dan dipa akai dikalang gan praktisi i satu u alasan kenapa b banyak ya ang elektro onika pada rangkaian pengendali i mem milihnya se ebagai chip p pengend dali yang mereka bu uat. Banyak k jenis-jenis s adal lah karena h harganya ya ang terjangk kau mikrop prosesor yan ng populer dan banyak k dan kemudahan n dalam me endapatkann nya dipaka ai di Indonesia, misalnya a di p pasaran. Sela ain itu kem mudahan dala am mikrop porsesor ke eluaran Zil og ataupun n hal programin ng serta f fasilitas ya ang dari In ntel. leng gkap memb buatnya se emakin lam ma
Seiring d dengan pe rkembangan n sem makin digem mari oleh para prakt tisi teknol logi, hadirl ah apa ya ang dikenal l khus susnya di In donesia. sebaga ai mikrokon ntroler. Mik krokontroler r Adapun fitur-fitur yang dimili iki merup pakan perpa aduan antar ra teknologi i oleh h mikrokontr roler AT89C C51 ini anta ara mikrok
- komputer. Pada awal l Kompati ible denga an keluar rga kemun nculannya, m mikrokontro oler tidaklah h MCs-51 yang lain. sepopu uler sekaran ng ini. Hal itu karena a Flash PE EROM 4K Bytes deng gan - hargan nya yang ma ahal dan per rlu perhatian n 1000 ka ali kemamp puan dihap pus ataupu un konsen trasi khsu usus dalam m atau ditu ulis. memp gunakannya. . - pelajari da an mengg Frekuens si kerja (eks sternal cryst al) Namu un sekarang g ini mik krokontroler r antara 1 – 24 MHz. sudah menjadi bahan p ermbicaraan n 128 byte es Internal RA AM - sehari- -hari dikalan ngan praktisi i elektronika a
- 32 Line I/O yaitu p port 0, port 1, dan ju uga komputer r. (Budi, 200 03:9); port 2 da an port 3.
Mikrokont - troler tid dak bisa a Dua bua ah Timer/Co ounter 16 bit . diguna akan untuk menangani - i berbagai i Lima bua ah sumber in nterupsi. macam erti pengolah h at diprogram - m program a aplikasi sepe Port seri al yang dapa m. kata, angka dan lain sebaga ainya, tidak Pemakai ian daya ope erasional ya - k ang seperti i komputer. . Mikrokont troler hanya a rendah. digunakan - bisa untuk sua atu aplikasi i Tiga lev vel pengun ncian memo ori tertent tu saja, kare ena hanya sa atu program m program . yang bisa disimp pan. Perbed daan lainnya - a Susunan kaki dari AT89C51 i ini terleta ak pada pe erbandingan RAM dan n adalah se ebagai berik kut: ROMn nya (Putra- -Agfianto E E., 2002:1) . Pada komputer kapasitas RAM jauh h kebih besar dari - ROM karen na program- progra am aplikasi disimpan pada RAM M pada saat ia dija alankan dan n rutin-rutin n antarm mukanya di simpan dal am ROM M yang k kapasitasnya a kecil. Seda angkan pada a mikrok kontroler, kapasitas R ROM jauh h lebih besar dari RAM kare ena program m aplika asi atau p rogram ke ndali yang g dijalan nkan disim mpan didala amnya dan n RAM hanya digunakan n sebagai i penyim mpan semen ntara.
Progre
esif, Vol. 4, N
ISS
5 - 430
ari 2008 : 365
No. 1, Pebrua
SN 0216-3284
ya ad pro be pe da ele pe pro ran Tid me un
1
ada sebelum program k teknik khus menulis pro dalam AT89 AT89C51 se atas memil program, art beralamat Mikrokontro menyediakan mengakses program ya
memory) ya
dari alamat FFFFH. P dilakukan kaki EA (E yang aktif jika ia terh mikrokontro pembacaan memori eks pengaksesan maka kaki E Vcc. Peta program AT
Interupsi Eks.1 nterupsi Timer Interupsi Seria nterupsi Timer
Interupsi Eks.0 Rese
Pa me me Me
mnya dan un e chippun sus dan ti ogram ke F
9C51 ini. eperti telah liki 4 KB tinya memo dari 0000 oler AT8 n fasili memori d ang telah ang dapat d t 1000H sa
Pengaksesan dengan me
External Ac
low ke Gro hubung ke oler akan memori sternal. Sed n memori pro EA dapat di memori
T89C51 ini a
1 al et
d F d k y j m p m p m V p
ntuk penulis memerluk dak semud
Flash PERO disebutkan Bytes memo ri programn
0 – 0FF
89C51 ju itas unt diluar memo ada padany diakses adal ampai deng ini dap enghubungk
ccess) pin
ound. Artin Ground ma mengarahk program dangkan unt ogram intern ihubungkan dari memo adalah:
0000H 0003H 0013H 001BH 000BH 0023H
0FFFH
4
san kan dah
OM di ori nya
FF. uga tuk ori ya. lah gan pat kan
31 nya aka kan ke tuk nal ke ori
In In
m
ar 1. Su C51 (Atmel
sebelumnya ak dari car chip R
Sedangkan T89C51 ters ar 2. Blo
C51 (Atmel rganisasi Me ada mikro emori dibed emori progr emori progr
EROM ( rasable Read
EROM meru
V-EPROM rogramable
ang ada dalah terleta ogram ke rsangkutan. nghapusan d ata kedalam ektrik. Hal in mrograman ogram yang ngkaian ken dak sepert emerlukan b ntuk mengha
UV Pr
usunan kak l Inc. ,1991: n blok dia ebut adalah: k Diagram
Inc. ,1991:2 emori okontroler dakan menjad ram dan m am adalah b
(Flash P d Only Mem
upakan tero
(Ultra Viol Read Only
Pada Flash data dan jug chip dilaku ni memperm dan telah dibuat ndali yang be ti UV-EPR bantuan sinar apus memor
a n g i n a m n u . g t h a p t m d A a p b M m m p
PE
ki-kaki dari 1) agram dari m Inti dari
2) AT89C51, di dua yaitu memori data berupa Flash
Programable mory) . Flash
obosan dari
let Erasable ly Memory)
a. Bedanya a pengisian ROM yang
PEROM ini ga penulisan ukan secara mudah dalam pengetesan t ke alat atau ersangkutan. ROM yang r ultra violet i yang telah
PE Er
i i i , u .
h e
Gamb AT89C AT Gamb AT89C 1) Or
e )
h i
Progre
esif, Vol. 4, N
5 - 430
ari 2008 : 365
No. 1, Pebrua
SN 0216-3284
ar 3. Mem utra-Agfiant emori prog asarnya dap juan umum. ntuk keperlu ja untuk kep aik dari lua
M (memori H sampai
IP P3
yang b memungsika hanya m komponen b dan dua b Contoh pem memanfaatk AT89C51 a Gambar 4. mel Inc. ,199
SFR (Specia
Special Fun
sekumpulan fungsi khus AT89C51. menunjukka masing S AT89C51. alamat terse yang terdap Namun alam alamat RAM alamat 80H Agfianto E masing dari adalah satu SFR tersebu
ama Regist husus (SFR) CC SW P
3 ISS
bersangkutan annya, m memerlukan berupa satu buah kapas masangan kom kan clock adalah:
On-chip Cl 91:4) al Function R
nction Regist
register y sus pada m Gambar d an alamat
SFR terse Pada dasa ebut mengac pat pada A matnya bera
E. , 2002 register ters byte. Adap ut adalah:
s f A m m A a y N a a A m a S
ter Alamat Pada Dalam HEX F0 E0 D0 B8 B0
n. Unt mikrokontro tambah u buah crys itor keram mponen unt internal d ock AT89C
Register)
ter
merupak yang memili mikrokontrol di bawah i dari masin ebut dala arnya alam cu pada RA AT89C51 i ada diatas d data) yaitu
FF (Putr :28). Masi sebut besarn pun Peta d
a Memori (RAM)
XA
4
tuk ler han tal ik. tuk ari
51 kan iki ler ini ng- am at-
AM ni. ari di ra- ing nya ari
Na Kh B AC PS
S
T89C51 tela emori pro asksud ters inginkan A gas tertentu ari interupsi ogram da rsangkutan amat 0BH.
AT da da ter lan pro
Hal yang dalah bahwa ogram te terupsi adala ja. Jadi j terupsi yang yte, maka ogram haru emori prog engerjakan ktif tadi.
Selanjutny eh mikrokon emori data bagai RAM
emory). RA
T89C51 ada an alamat ya ari 00H samp rsebut dapa ngsung maup ogram yang ewaktuan CP emua mikro ari Atmel emilki on-c gunakan seb
2) Pe Se da me dig
mori Program to E. , 2002: gram AT89 pat diguna
Namun jika uan tertentu perluan layan ar maupun ah menyedia gram khu sebut. Mis AT89C51 saat menerim eksternal 0, ari interu harus dilet g perlu d a jarak anta mpat ma ah hanya seb ika progra g dibuat le pada alam us diarahkan gram yang layanan int ya memori y ntroler AT89 a atau bia
M
(Rando
AM yang alah sebesa ang bisa dia pai 7FH. Al at diakses b pun tidak lan dibuat. PU okontroler k termasuk
chip clock
bagai clock
m AT89C51 4)
(Atm 3) S
9C51, pada akan untuk a diinginkan u, misalnya nan interupsi dari dalam, akan alamat usus untuk salnya jika melakukan ma interupsi maka baris upsi yang takkan pada diperhatikan ara memori asing-masing besar 8 byte am layanan ebih dari 8 mat tersebut n ke alamat lain untuk erupsi yang yang dimiliki
9C51 adalah asa disebut
om Access
ada pada ar 128 byte akses adalah amat-alamat baik secara ngsung pada keluarga 51
AT89C51 yang dapat k bagi chip
Me
1 a k n a i
, t k a n i s g a n i g e n
8 t t k g i h t
s
a e h t a a
Gamb (Pu Me da tuj un saj ba AT me ma dii tug da pro be ala ad pro int saj int by pro me me ak ole me seb
1 t p y m h k d C m A G
1
Progresif, Vol. 4, No. 1, Pebruari 2008 : 365 - 430
ISSN 0216-3284
a) Akumulator Akumulator seperti halnya pada mikroproseeor, digunakan untuk penyimpanan data sementara. Pada program register ini diakses dengan nama A dan bukan ACC.
f) Serial Data Buffer (SBUF) Pada dasarnya secara hardware register ini terdiri dari dua buah yaitu sebagai transmit buffer dan
4) Serial Port AT89C51 memiliki serial port yang bisa digunakn untuk berkomunikasi dengan peralatan lain. Metode yang digunakan dalam sistem
h) Control Register Register-register IP, IE, TMOD, SCON dan PCON berisi bit-bit kontrol dan juga status untuk sistem interupsi, counter/timer dan port serial.
counter /pencacah untuk masing- masing timer 0 dan timer 1.
g) Timer Register Pasangan register TH0 dan TL0, TH1 dan TL1 nerupakan register
untuk menampung sementara data yang akan dikirimkan secara serial melalui kaki TXD. Kemudian sebagai receive buffer, SBUF digunakan untuk menampung sementara data yang diterima secara serial melalui kaki RXD. Pada pemakaiannya dalam program sebenarnya, kedua buffer ini diakses dengan nama yang sama yaitu SBUF, yang membedakannya hanya instruksinya saja.
receive buffer . Sebagai trasmit
penyimpan data yang akan dikirim ke masing-masing port ataupun diterima ke masing-masing baik port 0, port 1, port 2 dan port 3.
b) Register B Register ini digunakan pada saat melakukan operasi perhitungan (aritmatik). Pada keperluan lain ia dapat difungsikan sebagai register penyimpan biasa.
IE A8 P2 A0 SCON 98 P1 90 TCON 88 P0 80 SBUF 91 TMOD 89 SP 81 TL0 8A DPL 82 TL1 8B DPH 83 TH0 8C TH1 8D PCON 87
e) Port 0, Port 1, Port 2 dan Port 3 Register-register ini merupakan
d) Data Pointer Register (DTPR) Register ini merupakan register penunjuk data yang terdiri dari dua yaitu DPL untuk data byte rendah dan DPH untuk data byte tinggi. Register ini dapat difungsikan sebagai register 16 bit atau sebagai dua buah register 8 bit yang terpisah.
07H, jadi jika instruksi push dilaksanakan setelah reset, maka stack akan berawal pada alamat 08H.
Adapun alamat stack pada AT89C51 pada saat reset adalah
c) Stack Pointer Register SP ini dipakai untuk menunjukkan alamat pada saat melakukan operasi push/simpan dan call/ambil data ke/dari stack.
latch atau pengunci dan tempat
ISSN 0216-3284
- Bit SM0 dan SM1 menentukan mode dari port serial.
- Bit REN berguna untuk mengaktifkan port serial agar menerima dan mengirim data lewat kaki P3.0 (RXD) pada mode 0.
- Bit RB8 merupakan penampung pada saat pengiriman data sebanyak 9 bit pada mode 2 dan 3. Pada mode 1, bit ini merupakan tempat diterimanya bit stop. Apabila bit RB8 sama dengan 1, maka berarti data telah diterima dengan benar, jika tidak berarti teah terjadi
- Jika bit SM2 bernilai 1 maka saat terjadi framign error, bit RI tidak akan bernilai 1 merkipun SBUF telah berisi data dari port serial (bit stop diterima dengan benar)
- Bit TI akan bernilai 1 sebagai penanda bahwa data pada SBUF telah dikirimkan. Bit ini harus secara manual dinolkan pada program.
2 UART 9 bit tetap -> fosc/32 atau fosc/64
Gambar 5. Chasis tampak depan
1. Desain Mekanik Robot
III. METODE PENELITIAN A. Desain Perangkat Keras
Keterangan:
1
1
1
Progresif, Vol. 4, No. 1, Pebruari 2008 : 365 - 430
1
1 UART 8 bit biasa diubah dengan timer
1
Tabel 1. Penentuan Mode Kerja Port Serial SM0 SM1 MODE KETERANGAN BAUDRATE Register Geser tetap -> fosc/12
Gambar 5. Bit-bit Register SCON
juga tidak akan diuraikan oleh penulis. Pengaturan unjuk kerja dari serial port AT89C51 dilakukan secara software pada register kontrol port serial (SCON). Register SCON mengandung antara lain: bit-bit pemilihan mode kerja port serial, bit data ke-9 pengiriman dan penerimaan (TB8 dan RB8) serta bit-bit interupsi port serial (TI dan RI). SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI BIT 7 6 5 4 3 2 1 0 RESET: 0 0 0 0 0 0 0 0
Tranmitter) selain mode 2 dan 3 yang
komunikasi serial ini adalah asingkron dan sigkron. Mikrokontroler AT89C51 memiliki empat mode komunikasi serial dan salah satu diantaranya adalah bekerja secara singkron Dalam penelitian ini, sistem yang digunakan adalah sistem asingkron dengan mode 1. Mode 1 pada sistem komunikasi serial asingkron pada AT89C51 memiliki arti bahwa data dikirim melalui kaki P3.1 (TXD) dan diterima melalui kaki P3.0 (RXD). Data dikirim dan diterima sebanyak 10 bit sekaligus, dengan 8 bit data yang dimulai dari bit yang bobotnya paling kecil (bit 0) dan diakhiri dengan 1 bit stop (Putra- Agfianto. E., 2002:133). Mode inilah yang biasa disebut sebagai UART (Universal Asynchronous Receiver
3 UART 9 bit biasa diubah dengan timer
Progre esif, Vol. 4, N No. 1, Pebrua ari 2008 : 365 5 - 430
ISS SN 0216-3284
4
kert as itu, pad da robot i ini digunak kan seba agai roda kan nan dan kiri. .
Namun sejalan de engan wak ktu pene elitian, pem manfaatan m mekanik bek kas prin nter dirasaka an sulit kare ena keperlu uan dari masing-ma asing kompo onen gear d dan juga a motor-mo otor harus diambil d ari bany yak printe er. Karena anya diamb bil lang gkah untuk m mengganti m mekanik cha sis robo ot dari bekas s mainan mo obil eksavato or, yang g didalamny ya masih did dapati 2 mot tor
Gamb bar 6. Chasi s tampak sam mping kiri dc 6 6 volt deng gan gear bo ox di masin ng- mas ing motor yang akan mengerakk kan roda a karet pita m menyerupai m mobil tank.
K Kanan Gamb ar 7. Chasis s tampak ata as
Gam mbar 9. Ran gkaian Drive er Motor
3. D Desain Sens sor Garis Put tih
TX RX R
Gamb ar 8. Chasis s tampak sam mping kanan n S Sebelumnya rangka/me kanik robot t ini dib buat dari ba ahan alumin nium dengan n ukuran n 230 x 230 0 x 200 mm m. Selain itu u
Gam mbar 10. R Rangkaian I Infra Red d dan juga digunakan komponen n-komponen n Driv ver Photo tra ansistor bekas printer c canon i255 dan juga a
HP353 35, seperti gear / tra ansfer gear, , motor stepper dan n roda karet penggulung g kertas . Adapun r roda karet penggulung g
Progre
esif, Vol. 4, N
ISS
5 - 430
ari 2008 : 365
No. 1, Pebrua
SN 0216-3284
esain Driver Motor Step esain Driver ar 12. Rang ipas Pemada esain Drive inding ar 13. Ran ltra Sonic
Kon mbar 14. B Receiver (Rx Desain Kont mbar 13. B ntrol
ian ian
4
am Rangkai nic am Rangkai
Blok Diagra
Blok Diagra x) Ultra Son trol Robot
5. De Gamb
7. D Gam
Gamb Ul
Gam R
C i )
Ki
4. De
per N 2003)
6. De Di
Motor Stepp pper (IC ULN Motor DC K gkaian Drive am er Sensor ngkaian Tran
Kipas er Motor DC Pendeteksi nceiver (Tx)
Progresif, Vol. 4, No. 1, Pebruari 2008 : 365 - 430
ISSN 0216-3284 Rangkaian kontrol dibangun menggunakan Mikrokontroler AT89C51 dari ATMEL.Inc.
B. Desain Arena Desain dari arena berupa simulasi ruangan rumah adalah sebagai berikut
(sesuai ketentuan KCRI 2007): Gambar 7. Gambar Desain Arena Robot
Progresif, Vol. 4, No. 1, Pebruari 2008 : 365 - 430
ISSN 0216-3284
C. Desain Perangkat Lunak Pada saat robot dihidupkan powernya, maka ia akan bergerak jika tombol start pada main controller dihidupkan. Pada saat robot bergerak, ia akan terus mengirim data posisinya sekarang ke mikrokontroler dan kemudian dipetakan oleh mikrokontroler untuk diproses lebih lanjut agar bisa menentukan gerakan selanjutnya. Program robot yang merupakan program mikrokontroler AT89C51 secara umum sesuai arena yang dibuat yaitu: proses yang pertama kali dilakukan adalah mereset memory ROM internal
2. Kemudian program melakukan inisialisasi beberapa peralatan sensor dan motor.
3. Program menunggu isyarat dari si user/operator untuk menghidupkan robot (posisi robot standby).
4. Jika sudah ON, maka mikrokontroler mejalankan motor kanan dan kiri untuk maju menuju stair case dan sambil memetakan gerakan yang telah dibuat oleh robot.
5. Di persimpangan kembali robot akan mendeteksi bahwa disemua sisinya sedang tidak ada halangan, hal ini akan dideteksi oleh program sebagai persimpangan dan selanjutnya adalah waktunya untuk berbelok kearah kiri dan ke kiri lagi untuk memasuki ruang 1.
6. Pada dasarnya robot akan sangat mengandalkan hasil deteksian sensor dinding yang berjumlah 8 buah guna keperluan pemetaan lokasi oleh program mikrokontroler dan kemudian bergerak sesuai dengan peta awal yang telah dibuat di program mikrokontroler.
7. Robot akan terus bergerak memasuki ruangan sambil mendeteksi adanya white line yang menandakan adanya api dan barulah kemudian menyalakan kipas/blower guna memadamkan api.
8. Jika sudah padam maka robot akan berhenti bergerak, atau berhenti ditempat dimana api dipadamkan
Teknik pengambilan data dalam penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode eksperimen, yaitu dengan melakukan pengujian, pengukuran dan pengamatan terhadap prototipe yang telah dibuat. Pengujian dan pengukuran dilakukan berdasarkan aturan-aturan yang akan dipakai dalam pemrograman alat dalam bentuk tabel antara lain:
1. Pengukuran Keadaan 8 (delapan) Output Driver Sensor Dinding (ping)
Pada dasarnya driver sensor ini akan memberikan output logika 1 (satu) jika mendeteksi adanya halangan pada jarak ±5 cm. Sebaliknya jika tidak terdapat halangan, maka outputnya akan sama dengan 0 (nol).
2. Pengukuran Keadaan Output Pendeteksi Garis Putih (white line)
Saat tidak bertemu dengan garis warna putih maka output dari driver sensor ini akan sama dengan 0 (nol) dan jika bertemu garis putih, outputnya akan sama dengan 1 (satu). Adapun tabel tersebut adalah:
Progresif, Vol. 4, No. 1, Pebruari 2008 : 365 - 430
ISSN 0216-3284
3. Pengukuran keadaan output Sebaliknya jika tidak terdapat pendeteksi api (lilin) halangan, maka outputnya akan sama Pendeteksi ini digunakan dengan 0 (nol). sensor panas yang mampu mendeteksi sumber panas/api Pada implementasi rangkaiannya, dalam jarak kurang lebih 50cm, hasil output dari sensor ping adalah namun untuk menfokuskan logika 1 pada setiap kali ia proses deteksi maka sensor ini mendeteksi adanya halangan/dinding. ditutup sekelilingnya dengan pipa Untuk itu pada rangkaian digunakan paralon 0,5 inchi dan pada bagian optocoupler TLP-621 sebagai kopel ujungnya dibuat lubang kecil guna memberikan input logika yang guna lebih memfokuskan proses sudah di invers (di NOT kan) deteksii lilin. sehingga data aktifasi yang diterima oleh mikrokontroler AT89C51 sudah
Kipas Dari pengukuran tersebut didapati bahwa sensor dinding telah bekerja
5. Aktivasi Alat / Robot sesuai dengan yang diharapkan guna mendeteksi hlangan yang ada.
6. Aktivasi Motor Stepper
2. Pengukuran Keadaan Output Pendeteksi Garis Putih (white line)
E. Teknik Analisis Data Data pengukuran yang didapat Setelah pengukuran bagian- pada sensor garis putih ini bagian pembentuk robot sesuai menunjukkan bahwa sensor telah dengan tabel-tabel pengukuran, maka bekerja sesuai dengan fungsinya. data pengukuran yang didapat akan dianalisis dengan melakukan
3. Pengukuran keadaan output pembandingan data hasil pengukuran pendeteksi api (lilin) dengan data yang memang seharusnya didapatkan secara teoritis. Sama halnya dengan sensor ping, Dari data yang didapatkan tersebut maka output dari sensor tersebut saat barulah secara keseluruhan dapat mendeteksi adanya lilin adalah 1 disimpulkan sementara bahwa (satu) untuk itu agar menghindari bagian-bagian robot sudah bekerja kesalahan persepsi dari sesuai dengan apa yang diinginkan. mikrokontroler terhadap hasil deteksian tersebut, maka pada
F. Hasil dan Pembahasan outputnya juga ditambahkan Dari pengukuran yang dilakukan rangkaian kopel yang berguna maka didapati hasil sebagai berikut : membalik keadaan input deteksian
1. Pengukuran Keadaan 8 (delapan) yang diterima oleh mikrokontroler Output Driver Sensor Dinding (ping) saat mendeteksi adanya lilin menjadi
Pada dasarnya driver sensor ini 0 (nol) dan saat tidak mendeteksi akan memberikan output logika 1 adanya lilin menjadi 1 (satu). (satu) jika mendeteksi adanya halangan pada jarak ±5 cm.
Progresif, Vol. 4, No. 1, Pebruari 2008 : 365 - 430
ISSN 0216-3284
4. Pengukuran output Driver Motor Kipas Motor blower akan berputar setelah mikrokontroler memberikan logika nol pada driver motor kipas (blower). Hal ini secara program dilakukan saat sensor api/lilin telah fokus ke sumber panas/cahayanya. Sebaliknya saat tidak mengaktifkan kipas, maka logika yang diberikan oleh mikrokontroler adalah satu seperti yang tertera pada tabel.
Pada pengukuran tersebut telah didapatai bahwa jika tombol pada port 0.0 ditekan (berlogika nol) maka robot akan mulai aktif. Sebaliknya jika tidak ditekan, maka robot akan stand by setelah saklar power di On- kan.
IV. SIMPULAN
1. Sensor ping (ultra sonic) yang digunakan haruslah di balik keadaan output logikanya agar sesuai dengan aktifasi sensor ke mikrokontroler menjadi active low.
2. Sensor pendeteksi garis putih pada robot yang memanfaatkan pasangan Infra Red LED dan
Photo Diode telah dirasa
memadai untuk keperluan pada robot yang dibuat.
3. Penggunaan photo diode sebagai pendeteksi keberadaan lilin sudah memberikan hasil yang maksimal dalam penelitian ini.
Progresif, Vol. 4, No. 1, Pebruari 2008 : 365 - 430
ISSN 0216-3284 Daftar Pustaka
Ayala, Kenneth J., 1995, The 8051 Microcontroller: Architecture, Programing and Application, West Publishing Company, San Francisco. Haris M.J., Faisal, 2001, APLIKASI MIKROKONTROLER SEBAGAI PENGENDALI ROBOT, Yogyakarta. Ibnu Malik, Moh. , 2003, BELAJAR MIKROKONTROLER ATMEL AT89S8252, Penerbit Gaya Media, Yogyakarta. Ibrahim, K.F. , 1996, TEKNIK DIGITAL, Penerbit ANDI Yogyakarta, Yogyakarta. Putra, Agfianto Eko, 2002, BELAJAR MIKROKONTROLER AT89C51/52/55 (Teori dan Aplikasi), Penerbit Gava Media, Yogyakarta. Rahmani, Budi, 2003, RANCANG BANGUN PENGHITUNG REKENING TELEPON TERPROGRAM MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER AT89C51, Yogyakarta. Suyono, Wasito, 1992, DATA SHEET BOOK 1, DATA IC LINIER, TTL, CMOS (KUMPULAN DATA PENTING KOMPONEN ELEKTRONIKA), Penerbit PT.
Gramedia, Jakarta. Tim Penelitian dan Pengembangan Wahana Komputer, 2001, PROTEL SCHEMATIC
DESIGN FOR WINDOWS, Penerbit Wahana Komputer Semarang dan Andi Yogyakarta.
Penulis Nama : Budi Rahmani, S.Pd.
Dosen Kopertis Wilayah XI Kalimantan Dpk. pada STMIK BANJARBARU