Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Perancangan Algoritma dan Sistem Gerakan pada Robosoccer R2C R9 (Robotis GP) T1 612011052 BAB II

BAB II
DASAR TEORI

Pada bab ini akan dibahas beberapa teori pendukung yang digunakan sebagai
acuan dalam merealisasikan sistem dan penjelasan mengenai perangkat-perangkat yang
digunakan untuk merealisasikan sistem.

2.1. Mikrokontroler Tipe Atmega 644p
Mikrokontroler adalah sebuah sistem microprosesor di mana didalamnya sudah
terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, Clock, dan peralatan internal lainnya yang sudah saling
terhubung dan terorganisasi dengan baik oleh pabrik pembuatnya dan dikemas dalam
satu chip yang siap pakai. Sehingga kita tinggal memprogram isi ROM sesuai aturan
penggunaan oleh pabrik yang membuatnya [1].
Mikrokontroler tipe 644 digunakan karena selain dapat diprogram dengan bahasa
C dan banyak dijual dipasaran, mikrokontroler ini memiliki dua pin TX dan dua pin RX
sehingga mikrokontroler ini dapat berkomunikasi secara serial dengan servo controller
dan modul Bluetooth yang digunakan untuk berkomunikasi dengan smartphone android
untuk memberikan perintah kepada robot.
Spesifikasi yang dimiliki Atmega 644p adalah sebagai berikut [1]:


Memiliki 64Kbytes Flash Memory, 2Kbytes EEPROM, dan 4Kbytes Internal
SRAM



Memiliki 2 kanal Timer/Counter 8-bit



Memiliki 1 kanal Timer/Counter 16-bit



Memiliki 6 kanal ADC 10-bit



Tersedia 2x USART, SPI, I2C



Tersedia Watchdog Timer dan Analog Comparator



Memiliki 32 jalur I/O

5

2.2. Modul Bluetooth
Modul Bluetooth yang digunakan adalah modul Bluetooth tipe DF-Bluetooth V3.
Berikut adalah spesifikasi dari DF-Bluetooth V3[2]:
1. Frekuensi operasi : 2,4-2,48 GHz
2. Jarak transmisi : 20-30 meter ditempat terbuka
3. Baudrate : 9600
4. Tegangan masukan : 3,5 - 8V /30 mA
5. Dimensi : 40 x 19,3 x 11 mm
Gambar Modul DF-Bluetooth V3 ditunjukkan pada gambar 2.1 dan 2.2.

Gambar 2.1. DF-Bluetooth V3 [2].

Gambar 2.2. Pin pada DF-Bluetooth V3 [2].

2.3. Servo Controller
Pada robot humanoid GP digunakan servo controller tipe CM530. Servo
controller ini memiliki 6 port external, 1 port komunikasi, dan 5port Dynamixel. Port
external hanya terdiri dari pin ADC dan GPIO yang mendukung penggunaan sensor
analog. Port komunikasi yang digunakan untuk komunikasi wireless seperti
menggunakan zig-110A, BT-110A, modul penerima IR dan lain-lain. Port dynamixel
digunakan untuk mengontrol servo yang digunakan pada robot.

6

Gambar 2.3. CM530[3].

Gambar 2.4. Port External (Pin Aux device).

Pada gambar 2.4 ditunjukkan bahwa ada 5 pin yang terdapat pada port external
yaitu:
1. OUT

2. VCC (5V)
3. ADC
4. GND
5. OUT2
7

2.4. Kontrol Dasar Robot
Robotis menyediakan controller RC-100A sebagai controller dasar robot GP ini.
Berikut adalah gambar dari controller RC-100A.

Gambar 2.5. Controller RC-100A[4].
RC-100A memiliki 10 tombol perintah yang masing-masing tombol mewakili
sebuah nilai seperti yang terlihat pada gambar 2.5. Penekanan sebuah tombol atau
kombinasi dari 2 tombol atau lebih akan mengirimkan sebuah paket data ke CM-530.
Paket data yang dikirimkan memiliki format seperti pada gambar 2.6.

Gambar 2.6. Format Paket Data yang dikirimkan ke CM-530[4].
Setiap segmen dari paket data memiliki panjang 8 bit. Segmen pertama dan kedua
selalu bernilai FF dan 55. Delapan bit MSB penjumlahan nilai dari 1 tombol atau lebih
yang ditekan akan dimasukkan ke data H sedangkan delapan bit LSB akan dimasukkan

ke data L. Negasi data H dan negasi data L adalah 1’s complement dari data H dan data
L.
CM-530 akan membandingkan paket data yang diterima dengan paket data yang
sudah di definisikan saat Roboplus Task diprogram. Dalam perlombaan controller RC100A ini tidak digunakan. Sebagai ganti controller RC-100A, paket data yang dikirim
oleh RC-100A dikirim melalui mikrokontroler.

8

2.5. Sensor Gyroscope
Sensor gyroscope merupakan perangkat yang memanfaatkan gravitasi bumi untuk
membantu menentukan orientasinya[5]. Sensor gyroscope yang digunakan pada robot
GP adalah sensor tipe GS-12. Spesifikasi dari sensor gyroscope GS-12 adalah sebagai
berikut:[6]
1. Berat : 2,8 g
2. Ukuran : 23mm x 23mm x 10mm
3. Temperatur kerja : -40˚C ~ 85˚C
4. Kecepatan Angular : -300˚/detik ~ 300˚/detik
5. Bandwidth : 140 Hz
6. Tegangan kerja : 4,5 ~ 5,5 V

Gambar 2.7. Sensor Gyroscope GS-12[6].

2.6. R/2R Ladder
Digital to Analog Convertion(DAC) adalah perangkat atau rangkaian elektronika
yang berfungsi untuk mengubah suatu isyarat digital (kode-kode biner) menjadi isyarat
analog (tegangan analog) sesuai harga dari isyarat digital tersebut[7].
R/2R Ladder merupakan salah satu metode dari DAC yang hanya menggunakan
2 nilai resistor yang berbeda dan 1 op-amp saja. Metode R/2R Ladder ini banyak
digunakan pada IC IC DAC yang beredar di pasaran. Metode ini dapat diaplikasikan
untuk IC DAC dengan resolusi 8, 10 atau 12 bit.

9

Vout

Gambar 2.8. Contohrangkaian R/2R resolusi 4 bit [7].
Prinsip kerja dari rangkaian R/2R Ladder adalah sebagai berikut: informasi digital
4 bit masuk ke switch D0 sampai D3. Switch ini mempunyai kondisi “1” (sekitar 5V)
atau “0” (sekitar 0V). Dengan pengaturan switch akan menyebabkan perubahan
tegangan yang diberikan rangkaian buffer sesuai dengan nilai ekuivalen biner-nya.

Sebagai contoh, jika D0 = 0, D1 = 0, D2 = 0 dan D3 = 1, maka R1 akan paralel dengan
R5 menghasilkan 10 kilo ohm. Selanjutnya 10 kilo ohm ini seri dengan R6 = 10 kilo
ohm menghasilkan 20 kilo ohm. 20 kilo ohm ini parallel dengan R2 menghasilkan 10
kilo ohm, dan seterusnya sampai R7, R3 dan R8. Sehingga di peroleh rangkaian
ekuivalennya seperti gambar berikut.

Vout

Gambar 2.9. Rangkaianekuivalen R/2R resolusi 4 bit.
Pada gambar 2.9 didapat tegangan pada kaki positif buffer adalah setengah dari
Vreff sehingga karena masuk ke rangkaian buffer, outputnya juga setengah dari Vreff.
Sehingga didapat rumus:
�0

�1

�2

�3

Vout = Vref.(( ) + ( 8 ) + ( 4 ) + ( 2 ))……………………………………..(1)
16

10