3.1 Analisa Rangkaian Secara Blok Diagram - Robot Penjejak Garis Pengantar Surat di Perkantoran.rar (1,611Kb)
3. CARA KERJA
Pada bab ini saya akan menguraikan tentang cara kerja dan analisa rangkaian baik secara blok diagram, analisa secara mendetail, maupun analisa secara keseluruhan, perancanagan alat, serta menguji coba alat yang telah dibuat.
3.1 Analisa Rangkaian Secara Blok Diagram
Dalam pengoperasian alat pastilah mempunyai bagian-bagian yang meliputi masukan (Input), proses dan keluaran (Output). Berikut dibawah ini adalah gambaran secara blok diagram dari masing-masing masukkan, proses, dan keluaran yang terdapat pada pengoperasian alat ini.
INPUT PROSES SENSOR PENGUATAN
IC PROXIMITY LM 338 MIKROKONTROLER
DRIVER MOTOR & MOTOR
DC
OUTPUT
Gambar 3.1 Blok Diagram Rangkaian3.1.1 Blok Input
Sensor proximity prinsip kerjanya sangat sederhana, hanya memanfaatkan sifat cahaya yang akan dipantulkan jika mengenai benda berwarna terang dan akan diserap jika mengenai benda yang berwarna gelap. Sebagai cahaya kita gunakan LED (Lignt Emiting Diode) yang akan memancarkan cahaya serta untuk menangkap pantulan cahaya. Led kita gunakan Photodioda, dan jika led berada di berada diatas garis putih maka Photodioda akan menerima banyak cahaya pantulan. Berikut adalah ilustrasinya:
Gambar 3.2 Prinsip Kerja Sensor ProximitySifat dari photodioda adalah jika semakin banyak cahaya yang diterima, maka nilai resistensinya semakin kecil. Dengan melakukan modifikasi maka besaran tersebut dapat diubah menjadi tegangan, sehingga jika sensor berada digaris hitam maka tegangan keluaran sensor akan kecil demikian pula sebaliknya. Berikut adalah gambaran rangakaian sensor Proximity yang digunakan pada robot ini:
Gambar 3.3 Rangkaian Sensor ProximityAgar dapat dibaca oleh mikrokontroler, maka tegangan sensor harus disesuaikan dengan level teganganTTL yaitu 0-1 volt untuk logika 0 dan 3-5volt untuk logika 1. Hal ini bisa dilakukan dengan memasang operational amplifier yang difungsikan sebagai komparator. Output dari photodioda yang masuk ke resistor VR.Tegangan dari VR inilah yang kita atur agar sensor proximity dapat menyesuaikan dengan kondisi cahaya ruangan.
3.1.2 Blok Proses
Pada blok proses ini berisikan sebuah otak pengendali dari keseluruhan kinerja rangkaian yaitu IC Mikrokontroler ATMega, yang tentunya dilengkapai dengan program yang ada sebelumnya pada IC tersebut. Blok proses ini juga dibantu dengan adanya LM339N sebagai penguat tegangan pada IC Mikrokontroler.
3.1.3 Blok Output
Pada blok output (keluaran) ini yang berisikan Driver Motor dan Motor
DC. Yaitu driver motor yang berfungsi untuk menggerakan 2 buah motor DC, kita
gunakan H-brige driver L298N, yang mampu memberikan arus maksimal 1A ketiap motor. Input dari ic L298N ada 6 jalur teridiri dari input data arah pergerakan motor dan input untuk PWM (Pluse Widht Modulation) untuk mengatur kecepatan motor, pada pwm inilah akan diberikan lebar pulsa yang bervariasi dari mikrokontroler.
Dan motor DC meruapakan blok output, dimana outputnya berupa gerakan motor. Motor tergantung dengan driver motor yaitu pin output pada motor driver, dimana gerakan motor bergantung pada output dari driver motor yang diberikan kepada motor DC. Masing-masing motor terdapat dua inputan, yaitu jika diberi tegangan berbeda akan menyebabkan motor berputar satu arah, jika tegangan yang diberikan di balik maka motor akan berputar berlawanan arah. Ara-arah ini akan menentukan gerakan robot untuk maju, mundur ataupun belok.
3.2 Analisa Rangkaian Secara Mendetail
Robot yang dibuat penulis adalah Robot Pembawa Surat Kabar Di Lobby Kantor Berbasis AVR ATMega8535 dengan mengutakamakan seonsor proximity sebagai pendeteksi line atau garis yang berada di pendeteksi garis hitam dan latar
Dari masing-masing sensor didaptakan sebuah signal atau data yang merupakan inputan yang akan dikirim ke mikrokontroler, didalam mikrokontroler ini signal akan diproses hingga menjadi data baru seperti Fuzy Logic. Dari mikrokontroler akan mengeluarkan signal yang di teruskan menuju IC L298N yang berfungsi sebagai H-Brige atau sebagai driver motor DC. Pada IC L298N inilah yang akan menentukan motor DC mau bergerak, maju, kanan, kiri.
3.3 Perancangan Secara Software
Untuk mempermudah pembuatan program ini, penulis terlebih dahulu membuat flowchart. Flowchart ini dimaksudkan sebagai pamandu penulis dalam membuat program agar kesalahan dapat diminimalisir. Dan juga bertujuan agar program yang dibuat merupakan suatu algoritma yang tepat atau program yang selesai. Berikut ini flowchart yang dibuat untuk program tersebut:
START Inisialisasi
Mikrokontroler Robot
Maju Robot Mengikuti
Robot Diam Persimpang Y T
Garis
- an
2 Detik End
Gambar 3.6 Diagram AlurSoftware yang digunakan untuk pembuatan listing program dan mengkompile file ASM mejadi HEX digunakan software Code VisionAVR C Compiler, dengan langkah2-langkah sebagai berikut:
Gambar 3.7 Code VisionAVRDalam penulisan ini digunakan bahasa C sebagai basic program yang nantinya akan di flash ke dalam IC type ATMega 8535. Dibawah ini merupakan tahapan-tahapan cara menggunakan CodeVisionAVR C Compiler, yaitu :
1. Jalankan CodeVisionAVR, kemudian tekan File New, Pilih Project
Gambar 3.8 Project Baru 2.“Do you want to use the Code WizardAVR?” Mengklik yes
3. Memilih Chip yang digunakan, chip : Atmega 16,clock : 11.059200 MH
Gambar 3.9 Penentuna Chip dan Clock4. Lakukan setting sebagai berikut :
Port : Port C sebagai Output dan Port A dan PORT D sebagai Input
Pullup
Timers : Timer 0 dengan Clock Value 10,800 KHz, aktifkan Overflow
Interrupt
Gambar 3.11 Pengaktifan Overflow Interupt5. Pilih File Generate, save and Exit
6. Buatlah sorce code seperti pada lapiran A
7. Setelah selesai membuat source code, pilih Setting Programmer
8. Pilih AVR Chip Programmer Type : Kanda System STK200+/300 dan pilih Printer Port pada LPT1 : 378h
Gambar 3.12 Pengaktifan Pada Chip.9. Pilih Project Configure, kemudian pilih menu After Make dan aktifkan Program the Chip. Klik OK jika sudah.
PERHATIAN ! Jangan mengubah setting apapun pada menu ini. Jika salah memilih, chip Anda tidak bisa digunakan lagi !!
Gambar 3.13 Compile10. Untuk meng-compile project, klik Project Make
11. Jika tidak ada error maka file siap didownload ke chip. Pastikan koneksi kabel downloader dan chip sudah terpasang dengan benar.
12. Nyalakan power supply dan klik Program. Tunggu hingga proses download selesai.
3.4 Cara Penggunaaan Dan Uji Coba Alat
3.4.1 Cara Penggunaan
Berikut ini adalah langkah-langkah penggunaan robot pengantar surat kabar di loby perusahaan berbasis ATMega8535. Letakan Robot di arena.
1. Pasang baterai.
2. Tekan tombol swicth ON.
3. Robot berjalan maju.
4. Robot akan mendeteksi garis, robor berbelok sesuai algoritma dan robot akan berhenti beberapa detik jika menemukan perempatan.
5. Untuk selesai menjalankan robot tekan tombol OFF.
3.4.2 Uji Coba Alat
Proses uji coba dilakukan pada sensor yang digunakan, berikut ini adalah
Untuk melakukan pengambilan data pada sensor line, pertama saya mengecek sensor mana saja yang terkena garis baru ke tahap selanjutnya yaitu algoritma dari sensornya.
Gambar 3.14 Kemungkinan Sensor yang Terkena GarisSetelah mengetahui kemungkinan-kemungkinan posisi sensor, maka selanjutnya harus didefinisikan aksi dari setiap kondisi tersebut. Perhatikan tabel berikut:
Tabel 3.1 Aksi Pergerakan RobotPosisi Aksi Robot Roda Kiri Roda Kanan
Sensor Belok kiri tajam Berhenti Berputar Cepat
1 Belok kiri sedang Berputar lambat Berputar sedang
2 Belok kiri ringan Berputar ringan Berputar sedang
3 Lurur Berputar cepat Berputar cepat
4 Lurus Berputar cepat Berputar cepat
5 Belok kanan ringan Berputar cepat Berhenti
6 Belok kanan sedang Berputar sedang Berputa lambat
7 Belok kanan tajam Berputar sedang Berputar ringan
Tabel 3.2 Data Pengamatan Sensor Proximity No Sensor Arah Robot/Roda Logika Sensor9 S4 Lurus F4
15 S7 Kanan patah tajam C7
14 S6,S7 Kanan patah C8 C7
13 S6 kanan laju pelan C8
12 S5,S6 kanan Laju Pelan Fc C8
11 S5 kanan laju pelan FC
10 S4,S5 kanan laju pelan F4 FC
8 S3,S4 Lurus kecepatan max F6 F4
1 S0 Kiri patah tajam F 3
7 S3 Lurus F6
6 S2,S3 kiri laju pelan F2 F6
5 S2 kiri laju pelan F2
4 S1,S2 kiri laju pelan F7 F2
3 S1 kiri laju pelan F7
2 S0,S1 Kiri patah F3 F7
16 S2 - S5 Berhenti 2 detik F2 F6 F4 FC Ket : (-) sampai