Prototipe Robot Pemadam Api Terkendali Chapter III V
BAB III
PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM
3.1. Blok Diagram Sistem
Blok diagram merupakan penyederhanaan dari rangkaian yang menyatakan
hubungan berurutan dari satu atau lebih rangkaian yang memiliki kesatuan kerja
tersendiri. Blok diagram tidak mempunyai bentuk atau ukuran yang khusus.
Sistem Robot
Sistem Kendali
Gambar 3.1. Blok Diagram
Secara umum, prototipe robot pemadam api terkendali pada penelitian ini
terdiri dari dua buah sistem yang terpisah yaitu sistem robot dan sistem kendali. Pada
sistem robot terdiri dari sistem actuator dan sistem visual, sedangkan pada sistem
kendali terdiri dari PC dan sistem kontrol robot.
Pada sistem robot, agar robot dapat dikendalikan secara jarak jauh digunakan
komunikasi wireless dan agar robot dapat bergerak secara bebas digunakan 2 buah
motor DC. H-bridge pada sistem robot berfungsi untuk mengendali kecepatan, dan
arah perputaran motor DC. Receiver kedua berfungsi untuk menghidupkan pompa air
apabila robot diinstruksikan untuk memadamkan api. Kamera diletakkan pada sistem
robot agar pengendali dapat mengetahui medan yang sedang dan akan dilalui oleh
robot. Data visual yang ditangkap oleh kamera kemudian akan dikirimkan ke receiver
kamera yang terdapat pada sistem kendali.
Universitas Sumatera Utara
Pada sistem kendali terdapat sebuah PC sebagai otak dari keseluruhan sistem.
Pada PC inilah nantinya semua data akan diolah sebelum dikirimkan hasilnya ke
robot. Agar dapat mengirimkan data secara jarak jauh pada sistem ini dilengkapi
dengan transmitter. Mikrokontroller AT89S51 pada sistem kendali berfungsi sebagai
alat interfacing antara sistem pemancar dengan PC. Metode interfacing yang
digunakan pada sistem kendali digunakan metode paralel. Metode paralel sudah cukup
baik untuk digunakan pada sistem interface ini. Data visual dari kamera akan diterima
terlebih dahulu oleh receiver kamera sebelum hasilnya ditampilkan ke monitor PC,
input data pengendalian robot dilakukan dengan cara mengklik command-command
yang terdapat pada layout program dengan menggunakan mouse. Dengan demikian,
dengan adanya kedua sistem di atas kita sudah bisa membuat sebuah robot yang dapat
dimonitoring dan dikendalikan secara jarak jauh.
3.2. Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
Rangkaian ini berfungsi untuk mengendalikan seluruh sistem. Komponen
utama dari rangkaian ini adalah IC mikrokontroler AT89S51. Pada IC inilah semua
program diisikan, sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki.
Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada gambar berikut ini:
Gambar 3.2 Rangkaian mikrokontroller AT89S51
Pin 32 sampai 39 adalah Port 0 yang merupakan saluran/bus I/O 8 bit. Pin 1
sampai 8 adalah port 1. Pin 21 sampai 28 adalah port 2. Dan Pin 10 sampai 17 adalah
Universitas Sumatera Utara
port 3 Pin 40 dihubungkan ke sumber tegangan 5 volt. Dan pin 20 dihubungkan ke
ground. Rangkaian mikrokontroler ini menggunakan komponen kristal 12 MHz
sebagai sumber clocknya. Nilai kristal ini akan mempengaruhi kecepatan
mikrokontroler dalam mengeksekusi suatu perintah tertentu.
Pada pin 9 dihubungkan dengan sebuah kapasitor 10 uF yang dihubungkan ke
positif dan sebuah resistor 10 Kohm yang dihubungkan ke ground. Kedua komponen
ini berfungsi agar program pada mikrokontroler dijalankan beberapa saat setelah
power aktif. Lamanya waktu antara aktifnya power pada IC mikrokontroler dan
aktifnya program adalah sebesar perkalian antara kapasitor dan resistor tersebut. Jika
dihitung maka lama waktunya adalah :
t R xC 10 K x 10 F 1m det ik
Jadi 1 mili detik setelah power aktif pada IC kemudian program aktif.
Pada perancangan ini PORT 0 dihubungkan ke rangkaian relay, rangkaian
relay ini dihubungkan dengan transmitter yang akan mengendalikan pergerakan motor
roda robot. PORT 3.6 dihubungkan dengan transmitter yang akan mengendalikan
pompa air. PORT 1 dihubungkan dengan port parallel pada komputer.
3.3. Rangkaian Relay
Relay ini berfungsi sebagai saklar elektronik yang fungsinya untuk
menekan/melepaskan tekanan pada tombol transmitter. Transmitter yang digunakan
adalah transmitter radio remote control. Rangkaian relay tampak seperti gambar di
bawah ini ,
Gambar 3.3 Rangkaian relay
Universitas Sumatera Utara
Relay merupakan salah satu komponen elektronik yang terdiri dari lempengan
logam sebagai saklar dan kumparan yang berfungsi untuk menghasilkan medan
magnet. Pada rangkaian ini digunakan relay 12 volt, ini berarti jika positif relay (kaki
1) dihubungkan ke sumber tegangan 12 volt dan negatif relay (kaki 2) dihubungkan
ke ground, maka kumparan akan menghasilkan medan magnet, dimana medan magnet
ini akan menarik lempengan yang mengakibatkan saklar (kaki 3) terhubung ke kaki 4.
Dengan demikian, kita dapat mengunakan kaki 3 dan kaki 4 pada relay sebagai saklar
untuk menghubungkan tombol pada radio remote control.
Pada rangkaian ini untuk mengaktifkan atau menon-aktifkan relay digunakan
transistor tipe NPN. Dari gambar dapat dilihat bahwa negatif relay dihubungkan ke
kolektor dari transistor NPN (2SC945), ini berarti jika transistor dalam keadaan aktif
maka kolektor akan terhubung ke emitor dimana emitor langsung terhubung ke ground
yang menyebabkan tegangan di kolektor menjadi 0 volt, keadaan ini akan
mengakibatkan relay aktif. Sebaliknya jika transistor tidak aktif, maka kolektor tidak
terhubung ke emitor, sehingga tegangan pada kolektor menjadi 12 volt, keadaan ini
menyebabkan tidak aktif.
Kumparan pada relay akan menghasilkan tegangan singkat yang besar ketika
relay dinon-aktifkan dan ini dapat merusak transistor yang ada pada rangkaian ini.
Untuk mencegah kerusakan pada transistor tersebut sebuah dioda harus dihubungkan
ke relay tersebut. Dioda dihubungkan secara terbalik sehingga secara normal dioda ini
tidak menghantarkan. Penghantaran hanya terjadi ketika relay dinonaktifkan, pada saat
ini arus akan terus mengalir melalui kumparan dan arus ini akan dialirkan ke dioda.
Tanpa adanya dioda arus sesaat yang besar itu akan mengalir ke transistor, yang
mengakibatkan kerusakan pada transistor.
Untuk menentukan tipe transistor yang digunakan, maka harus diketahui arus
yang mengalir pada relay. Relay yang digunakan adalah JZC-4123, relay ini
membutuhkan arus 34 mA untuk dapat bekerja, maka transistor yang digunakan harus
dapat mengalirkan arus 34 mA pada kolektornya. Pada alat ini digunakan transistor
tipe NPN C945, yang dapat mengalirkan arus maksimal 100 mA pada kolektornya.
3.4. Perancangan Rangkaian Antar muka Paralel Port
Rangkaian antar muka paralel port berfungsi untuk mengirimkan data dari
komputer ke mikrokontroler yang merupakan data-data untuk mengendalikan robot.
Universitas Sumatera Utara
Rangkaian antar muka paralel port dengan mikrokontroler ditunjukkan pada gambar
berikut :
Gambar 3.4. Rangkaian Antar muka Paralel Port
Rangkaian ini menggunakan konektor DB 25 yang merupakan konektor untuk
paralel port. Konektor DB 25 ini langsung dihubungkan dengan mikrokontroler
AT89S51, yaitu pada port 1. Dengan demikian, maka komputer dapat berkomunikasi
dengan mikrokontroler.
3.5. Kamera Wireless
Kamera yang digunakan pada robot adalah kamera CCTV (Closed Circuit
Television) wireless. Gambar kamera cctv wireless ditunjukkan pada gambar dibawah
ini
Gambar 3.5 kamera wireless
Universitas Sumatera Utara
Kamera ini menggunakan sumber tegangan dari baterei 9 volt. Di dalam kamera
terdapat sebuah sensor CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). CMOS
adalah sebuah alat yang mengubah gambar optik ke sinyal-sinyal listrik menggunakan
MOS (metal oxide semiconductor) transistor. Sumber informasi gambar yang telah
diubah menjadi sinyal listrik akan dipancarkan dalam bentuk gelombang
elektromagnetik melalui antena pada transmitter yang terdapat pada kamera yang akan
ditangkap oleh antena penerima.
Gambar penerima kamera cctv wireless ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 3.6 receiver kamera wireless
Alat penerima ini menggunakan catu daya dari adaptor 9 volt yang dihubungkan ke
listrik PLN. Antena penerima yang terdapat pada receiver menangkap gelombang
elektromagnetik yang dipancarkan oleh antena pemancar pada transmitter yang akan
diubah menjadi sinyal listrik.
Output dari penerima ini dapat langsung diinputkan ke input video dari televisi
ataupun tv tuner internal
Universitas Sumatera Utara
Gambar tv tuner ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 3.7 TV Tuner
Tv tuner internal dipasang pada slot expansional card di CPU komputer, kemudian
software tv tuner diinstalkan di dalam PC (Personal Computer). Hasil dari
penginstalan yang sempurna akan memunculkan icon TVR Plus secrara otomatis pada
desktop PC.
Input video card ini dihubungkan ke output dari penerima kamera cctv wireless,
kemudian akan diproses oleh susunan komponen yang ada dalam perangkat video card
yang kemudian diubah menjadi gambar yang akan ditampilkan pada monitor
komputer. Dengan mengklik dua kali icon TVR Plus yang ada dilayar desktop maka
aplikasi tv tuner tersebut akan terbuka dan tampilan yang ditangkap oleh kamera cctv
wireless dapat ditampilkan di komputer.
3.6. Radio Frekuensi Transmiter dan Receiver
Radio frekuensi transmitter dan receiver yang digunakan adalah radio
frekuensi transmitter dan receiver yang ada pada mobil-mobilan remot kontrol.
Radio RC (Remote Control) transmitter diambil rangkaiannya kemudian dihubungkan
dengan rangkaian mikrokontroller. Untuk radio RC (Remote Control) receiver tetap
ditempatkan pada robot yang akan dikendalikan.
Universitas Sumatera Utara
3.7. Perancangan Flow Chart ( Diagram Alir Program )
Flow chart adalah gambaran tentang proses – proses yang terjadi pada suatu program.
Untuk merancang suatu program perlu dibuat flow chart terlebih dahulu. Dengan
menggunakan flow chart dapat diketahui perintah – perintah atau instruksi – instruksi
yang dilaksanakan pada program dan sub – sub program. Adapun diagram alir (
flowchart ) dari program pengendalian pada PC dan robot ditunjukkan pada gambar
berikut :
Gambar 3.8 Flowchart pada PC
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.9 Flowchart pada robot
3.8. Perancangan Program.
Pada perancangan program ini, Program ditulis atau dibuat dengan
menggunakan Visual Basic 6.0. Pada Visual Basic sebenarnya tidak ada batasan
antara sub program dengan program utama. Karena dalam sistem pemrogramannya
sub – sub program ini akan langsung dijalankan jika terjadi suatu aksi pada program
misalnya penekanan tombol perintah atau pemilihan menu. Jadi pada program Visual
Basic setelah sub – sub program dibuat, program utama tidak dibuat lagi karena
pemanggilan sub – sub program tergantung pemakai itu sendiri.
Pada perancangan ini, sub – sub program yang harus dibuat adalah :
1. Sub program Command1_Click()
2. Sub program Command2_Click()
3. Sub program Command3_Click()
4. Sub program Command4_Click()
Universitas Sumatera Utara
5. Sub program Command5_Click()
6. Sub program Command6_Click()
7. Sub program Command7_Click()
8. Sub program Form_Load()
9. Sub program Option1_Click()
10. Sub program Option2_Click()
11. Sub program Timer1_Timer()
Adapun sub – sub program di atas akan dijelaskan sebagai berikut :
1. Sub program Command1_Click()
Sub program Command1_Click() adalah sebagai berikut:
Private Sub Command1_Click()
PortOut (&H378), 1
End Sub
Perintah ini akan mengirimkan data 1 desimal ke port 378 heksa (
parallel port). Perintah ini akan memberikan data logika high pada D0, pada port 378
sebagai berikut:
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
0
0
0
1
Data ini akan dikenali oleh mikrokontroler sebagai perintah maju
2. Sub program Command2_Click()
Sub program Command2_Click() adalah sebagai berikut:
Private Sub Command2_Click()
PortOut (&H378), 2
End Sub
Perintah ini akan mengirimkan data 2 desimal ke port 378 heksa (
parallel port). Perintah ini akan memberikan data logika high pada D1, pada
port 378 sebagai berikut:
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
0
0
1
0
Data ini akan dikenali oleh mikrokontroler sebagai perintah belok kanan.
3. Sub program Command3_Click()
Universitas Sumatera Utara
Sub program Command3_Click() adalah sebagai berikut:
Private Sub Command3_Click()
PortOut (&H378), 8
End Sub
Perintah ini akan mengirimkan data 8 desimal ke port 378 heksa (
parallel port). Perintah ini akan memberikan data logika high pada D3, pada
port 378 sebagai berikut:
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
1
0
0
0
Data ini akan dikenali oleh mikrokontroler sebagai perintah belok kiri.
4. Sub program Command4_Click()
Sub program Command4_Click() adalah sebagai berikut:
Private Sub Command4_Click()
PortOut (&H378), 4
End Sub
Perintah ini akan mengirimkan data 4 desimal ke port 378 heksa (
parallel port). Perintah ini akan memberikan data logika high pada D2, pada
port 378 sebagai berikut:
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
0
1
0
0
Data ini akan dikenali oleh mikrokontroler sebagai perintah mundur.
5. Sub program Command5_Click()
Sub program Command5_Click() adalah sebagai berikut:
Private Sub Command5_Click()
PortOut (&H378), 16
End Sub
Perintah ini akan mengirimkan data 16 desimal ke port 378 heksa (
parallel port). Perintah ini akan memberikan data logika high pada D4, pada
port 378 sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
1
0
0
0
0
Data ini akan dikenali oleh mikrokontroler sebagai perintah berhenti.
6. Sub program Command6_Click()
Sub program Command6_Click() adalah sebagai berikut:
Private Sub Command6_Click()
PortOut (&H378), 32
End Sub
Perintah ini akan mengirimkan data 32 desimal ke port 378 heksa (
parallel port). Perintah ini akan memberikan data logika high pada D5, pada
port 378 sebagai berikut:
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
1
0
0
0
0
0
Data ini akan dikenali oleh mikrokontroler sebagai perintah menyemprotkan
air.
7. Sub program Command7_Click()
Sub program Command7_Click() adalah sebagai berikut:
Private Sub Command7_Click()
PortOut (&H378), 64
End Sub
Perintah ini akan mengirimkan data 64 desimal ke port 378 heksa (
parallel port). Perintah ini akan memberikan data logika high pada D6, pada
port 378 sebagai berikut:
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
1
0
0
0
0
0
0
Data ini akan dikenali oleh mikrokontroler sebagai perintah mematikan
semprotan air.
8. Sub program Form_Load()
Sub program Form_Load() adalah sebagai berikut:
Private Sub Form_Load()
Universitas Sumatera Utara
Timer1.Enabled = False
Text1.Text = ""
End Sub
Perintah ini akan menonaktifkan timer 1 dan mengosongkan isi pada text1.
9. Sub program Option1_Click()
Sub program Option1_Click() adalah sebagai berikut:
Private Sub Option1_Click()
Timer1.Enabled = True
Text1.SetFocus
End Sub
Perintah ini akan mengaktifkan timer 1 dan mengarahkan kursor pada text1.
Sub program ini merupakan program yang akan dijalankan jika dipilih mode
keyboard.
10. Sub program Option2_Click()
Sub program Option2_Click() adalah sebagai berikut:
Private Sub Option2_Click()
Timer1.Enabled = False
PortOut (&H378), 16
End Sub
Perintah ini akan mengaktifkan timer 1 dan mengirimkan nilai 16 pada port
parallel. Nilai 16 merupakan perintah untuk berhenti. Sub program ini
merupakan program yang akan dijalankan jika dipilih tombol.
11. Sub program Timer1_Timer()
Sub program Timer1_Timer() adalah sebagai berikut:
Dim a As String
a = Right(Text1.Text, 1)
If (a = "W") Or (a = "w") Then
PortOut (&H378), 1
Text1.Text = ""
End If
If (a = "D") Or (a = "d") Then
PortOut (&H378), 2
Text1.Text = ""
Universitas Sumatera Utara
End If
Sub program ini akan membandingkan 1 digit paling kanan dari
penekanan tombol keyboard, kemudian mengirimkan nilai pada port parallel sesuai
dengan tombol keyboard yang ditekan.
Jika ditekan “W” atau “w” maka program akan mengirimkan data 1
desimal ke port 378 heksa ( parallel port). Perintah ini akan memberikan data logika
high pada D0, pada port 378 sebagai berikut:
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
0
0
0
1
Data ini akan dikenali oleh mikrokontroler sebagai perintah maju sama dengan ketika
tombol maju ditekan.
3.8.1. Perancangan Layout Program
Layout program ini dirancang dengan menggunakan project1. Layout program
ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 3.10 Layout program
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA PROGRAM
4.1 Pengujian software
Adapun tujuan pengujian software adalah untuk mengetahui bahwa program serta
perangkat yang berhubungan dengan PC telah dapat menjalankan fungsinya dengan
baik. Dalam pengujian ini diperlukan peralatan – peralatan sebagai berikut:
1.
Komputer PC dengan spesifikasi pentium 4
2.
Sistem operasi Windows XP
3.
Program Visual Basic versi 6.0
4.
Hardware (meliputi rangkaian keseluruhan)
Pengujian awal dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ke PC, dimana DB 25
male dari rangkaian dihubungkan ke DB 25 female yang ada di komputer, selanjutnya
membuat program dengan menggunakan bahasa pemrograman visual basic 6.0 untuk
mengendalikan port parallel.
Pengujian Paralel Port
Untuk mengendalikan port parallel dengan menggunakan bahas pemrograman
visual basic diperlukan sebuah dll. Pada perancangan ini digunakan io.dll. io.dll ini
dimasukkan ke sistem32 pada windows selanjutnya mendeklarasikan penggunaan
io.dll pada listing program.
Deklarasi io.dll pada bahasa pemrograman visual basic adalah sebagai berikut:
Private Declare Sub PortOut Lib "IO.DLL" (ByVal Port As Integer, ByVal Data As
Byte)
Langkah selanjutnya adalah mengendalikan port parallel, dimana port parallel
berada pada alamat port [378]. Programnya sebagai berikut:
PortOut &H378, &H1
Perintah ini akan memberikan data logika high pada D0 dan logika low pada D1 s/d
D7, pada port 378 sebagai berikut:
Pin9 Pin8 Pin7 Pin6 Pin5 Pin4 Pin3 Pin2
Universitas Sumatera Utara
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
0
0
0
1
Dari hasil pengujian didapatkan tegangan sebagai berikut:
Pin9 Pin8 Pin7 Pin6 Pin5 Pin4 Pin3 Pin2
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
378 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 2,97
Pengujian kedua dilakukan dengan memberikan data yang berbeda pada port parallel.
Programnya sebagai berikut:
PortOut &H378, &H2
Perintah ini akan memberikan data logika high pada D1 dan logika low pada D0 s/d
D7, kecuali D1 pada port 378 sebagai berikut:
Pin9 Pin8 Pin7 Pin6 Pin5 Pin4 Pin3 Pin2
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
0
0
1
0
Dari hasil pengujian didapatkan tegangan sebagai berikut:
Pin9 Pin8 Pin7 Pin6 Pin5 Pin4 Pin3 Pin2
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
378 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 2,96 0,22
Pengujian ketiga.
Programnya sebagai berikut:
PortOut &H378, &H4
Perintah ini akan memberikan data logika high pada D2 dan logika low pada D0 s/d
D7, kecuali D2 pada port 378 sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Pin9 Pin8 Pin7 Pin6 Pin5 Pin4 Pin3 Pin2
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
0
1
0
0
Dari hasil pengujian didapatkan tegangan sebagai berikut:
Pin9 Pin8 Pin7 Pin6 Pin5 Pin4 Pin3 Pin2
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
378 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 2,96 0,22 0,22
Pengujian keempat.
Programnya sebagai berikut:
PortOut &H378, &H8
Perintah ini akan memberikan data logika high pada D3 dan logika low pada D0 s/d
D7, kecuali D3 pada port 378 sebagai berikut:
Pin9 Pin8 Pin7 Pin6 Pin5 Pin4 Pin3 Pin2
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
1
0
0
0
Dari hasil pengujian didapatkan tegangan sebagai berikut:
Pin9 Pin8 Pin7 Pin6 Pin5 Pin4 Pin3 Pin2
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
378 0,22 0,22 0,22 0,22 2,96 0,22 0,22 0,22
4.2. Pengujian Rangkaian minimum mikrokontroller AT89S51
Untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroller telah bekerja dengan
baik, maka dilakukan pengujian.Pengujian bagian ini dilakukan dengan memberikan
program sederhana pada mikrokontroller. Programnya adalah sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Loop:
Setb P3.7
Acall tunda
Clr P3.7
Acall tunda
Sjmp Loop
Tunda:
Mov r7,#255
Tnd:
Mov r6,#255
Djnz r6,$
Djnz r7,tnd
Ret
Program di atas bertujuan untuk menghidupkan LED yang terhubung ke P3.7
selama
± 0,13 detik kemudian mematikannya selama ± 0,13 detik secara terus
menerus. Perintah Setb P3.7 akan menjadikan P3.7 berlogika high yang menyebabkan
LED mati. Acall tunda akan menyebabkan LED ini mati selama beberapa saat.
Perintah Clr P3.7 akan menjadikan P3.7 berlogika low yang menyebabkan LED akan
nyala. Perintah Acall tunda akan menyebabkan LED ini nyala selama beberapa saat.
Perintah Sjmp Loop akan menjadikan program tersebut berulang, sehingga akan
tampak LED tersebut tampak berkedip.
Lamanya waktu tunda dapat dihitung dengan perhitungan sebagai berikut :
Kristal yang digunakan adalah kristal 11.0592 MHz, sehingga
membutuhkan waktu =
Mnemonic
1 siklus mesin
12
= 1,085 mikrodetik.
11,0592MHz
Siklus
Waktu Eksekusi
MOV Rn,#data
2
2 x 1,085 μd = 2,17 μd
DJNZ
2
2 x 1,085 μd = 2,17 μd
RET
1
1 x 1,085 μd = 1,085 μd
Universitas Sumatera Utara
Tunda:
mov r7,#255
2,17
Tnd: mov r6,#255
djnz r6,$
2,17
255 x 2,17 = 553,35
djnz r7,tnd
x 255
= 142.210,95
= 142.214,205
2,17
ret
1,085
Jadi waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan program di atas adalah 142.214,205
μdetik atau 0,142.214205 detik dan dapat dibulatkan menjadi 0,14 detik.
Jika program tersebut diisikan ke mikrokontroller, kemudian mikrokontroller
dapat berjalan sesuai dengan program yang diisikan, maka rangkaian minimum
mikrokontroller telah bekerja dengan baik.
4.3. Pengujian Rangkaian Relay
Pengujian rangkaian relay pengendali penekanan pada tombol remote RC
dapat dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt dan 0 volt pada basis transistor
C945. Transistor C945 merupakan transistor jenis NPN, transistor jenis ini akan aktif
jika pada basis diberi tegangan > 0,7 volt dan tidak aktif jika pada basis diberi
tegangan < 0,7 volt. Aktifnya transistor akan mengaktifkan relay. Pada alat ini relay
digunakan untuk menekan tombol pada remote radio kontrol, dimana hubungan yang
digunakan adalah normally open (NO), dengan demikian jika relay tidak aktif maka
penekanan pada remote terlepas, sebaliknya jika relay aktif, maka penekanan pada
remote aktif. Pengujian dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt pada basis
transistor, jika relay aktif dan remote tertekan, robot merespone maka rangkaian ini
telah berfungsi dengan baik.
Pengujian selanjutnya dilakukan dengan menghubungkan rangkaian relay
tersebut ke mikrokontroler AT89S51, kemudian memberikan program sederhana ke
mikrokontroler AT89S51. Seperti telah dijelaskan di atas bahwa transistor jenis NPN
akan aktif apabila tegangan pada basis lebih besar dari 0,7 volt, dimana basis
dihubungkan dengan P0.0 AT89S51. P0.0 akan memiliki tegangan sebesar 5 volt jika
diset high (1) dan memiliki tegangan 0 volt jika diset low (0). Dengan demikian kita
sudah dapat mengendalikan (menghidupkan/ mematikan) transistor melalui program.
Universitas Sumatera Utara
Program yang harus diisikan untuk mengaktifkan transistor yang akan
mengaktifkan relay, sehingga tombol tertekan adalah sebagai berikut,
Setb P0.0
Dan untuk melepaskan tekanan pada tombol RC pogram yang harus diisikan adalah,
Clr
P0.0
Dengan demikian kita sudah dapat mengendalikan Robot dengan melalui program.
Pengujian software keseluruhan
Tampilan software secara keseluruhan ketika dijalankan adalah sebagai berikut:
Masing–masing command buttom di atas ketika diklick akan mengirimkan perintah
ke mikro selanjutnya akan direspon oleh robot. Dari hasil pengujian didapatkan data
sebagai berikut :
No.
Tindakan
Respone Robot
1
Tombol Maju Di-Click
Robot Maju
2
Tombol Kanan Di-Click
Robot Belok Ke Arah Kanan
Universitas Sumatera Utara
3
Tombol Mundur Di-Click
Robot Mundur
4
Tombol Kiri Di-Click
Robot Belok Ke Arah Kiri
5
Tombol Stop Di-Click
Robot Berhenti
6
Tombol Air Di-Click
Robot Menyemprotkan air
7
Tombol Stop (air) Di-Click
Robot berhenti menyemprotkan air
8
Tombol keyboard “W” atau “w” ditekan
Robot Maju
9
Tombol keyboard “D” atau “d” ditekan
Robot Belok Ke Arah Kanan
10
Tombol keyboard “Z” atau “z” ditekan
Robot Mundur
11
Tombol keyboard “A” atau “a” ditekan
Robot Belok Ke Arah Kiri
12
Tombol keyboard “S” atau “s” ditekan
Robot Berhenti
13
Tombol keyboard “O” atau “o” ditekan
Robot Menyemprotkan air
14
Tombol keyboard “I” atau “i” ditekan
Robot berhenti menyemprotkan air
Dari hasil pengujian di atas menunjukkan semua fungsi dari tombol telah berfungsi
dengan baik.
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
1. Telah berhasil dirancang sebuah robot sederhana pemadam api terkendali yang
dilengkapi dengan kamera cctv wireless, gambar yang diterima oleh kamera
akan dikirim ke receiver kamera yang akan diinputkan ke input video card
untuk ditampikan di monitor pada PC.
2. Komunikasi antara mikrokontroler dan komputer dapat menggunakan
komunikasi parallel.
5.2. Saran
1. Diharapkan program ini dapat dikembangkan lagi, sehingga dapat
menambah fungsi dari robot.
2. Sebaiknya dalam penggunaan alat ini digunakan komputer yang cepat ,
karena hal tersebut akan mempengaruhi kecepatan transfer gambar dari
kamera.
Universitas Sumatera Utara
PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM
3.1. Blok Diagram Sistem
Blok diagram merupakan penyederhanaan dari rangkaian yang menyatakan
hubungan berurutan dari satu atau lebih rangkaian yang memiliki kesatuan kerja
tersendiri. Blok diagram tidak mempunyai bentuk atau ukuran yang khusus.
Sistem Robot
Sistem Kendali
Gambar 3.1. Blok Diagram
Secara umum, prototipe robot pemadam api terkendali pada penelitian ini
terdiri dari dua buah sistem yang terpisah yaitu sistem robot dan sistem kendali. Pada
sistem robot terdiri dari sistem actuator dan sistem visual, sedangkan pada sistem
kendali terdiri dari PC dan sistem kontrol robot.
Pada sistem robot, agar robot dapat dikendalikan secara jarak jauh digunakan
komunikasi wireless dan agar robot dapat bergerak secara bebas digunakan 2 buah
motor DC. H-bridge pada sistem robot berfungsi untuk mengendali kecepatan, dan
arah perputaran motor DC. Receiver kedua berfungsi untuk menghidupkan pompa air
apabila robot diinstruksikan untuk memadamkan api. Kamera diletakkan pada sistem
robot agar pengendali dapat mengetahui medan yang sedang dan akan dilalui oleh
robot. Data visual yang ditangkap oleh kamera kemudian akan dikirimkan ke receiver
kamera yang terdapat pada sistem kendali.
Universitas Sumatera Utara
Pada sistem kendali terdapat sebuah PC sebagai otak dari keseluruhan sistem.
Pada PC inilah nantinya semua data akan diolah sebelum dikirimkan hasilnya ke
robot. Agar dapat mengirimkan data secara jarak jauh pada sistem ini dilengkapi
dengan transmitter. Mikrokontroller AT89S51 pada sistem kendali berfungsi sebagai
alat interfacing antara sistem pemancar dengan PC. Metode interfacing yang
digunakan pada sistem kendali digunakan metode paralel. Metode paralel sudah cukup
baik untuk digunakan pada sistem interface ini. Data visual dari kamera akan diterima
terlebih dahulu oleh receiver kamera sebelum hasilnya ditampilkan ke monitor PC,
input data pengendalian robot dilakukan dengan cara mengklik command-command
yang terdapat pada layout program dengan menggunakan mouse. Dengan demikian,
dengan adanya kedua sistem di atas kita sudah bisa membuat sebuah robot yang dapat
dimonitoring dan dikendalikan secara jarak jauh.
3.2. Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
Rangkaian ini berfungsi untuk mengendalikan seluruh sistem. Komponen
utama dari rangkaian ini adalah IC mikrokontroler AT89S51. Pada IC inilah semua
program diisikan, sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki.
Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada gambar berikut ini:
Gambar 3.2 Rangkaian mikrokontroller AT89S51
Pin 32 sampai 39 adalah Port 0 yang merupakan saluran/bus I/O 8 bit. Pin 1
sampai 8 adalah port 1. Pin 21 sampai 28 adalah port 2. Dan Pin 10 sampai 17 adalah
Universitas Sumatera Utara
port 3 Pin 40 dihubungkan ke sumber tegangan 5 volt. Dan pin 20 dihubungkan ke
ground. Rangkaian mikrokontroler ini menggunakan komponen kristal 12 MHz
sebagai sumber clocknya. Nilai kristal ini akan mempengaruhi kecepatan
mikrokontroler dalam mengeksekusi suatu perintah tertentu.
Pada pin 9 dihubungkan dengan sebuah kapasitor 10 uF yang dihubungkan ke
positif dan sebuah resistor 10 Kohm yang dihubungkan ke ground. Kedua komponen
ini berfungsi agar program pada mikrokontroler dijalankan beberapa saat setelah
power aktif. Lamanya waktu antara aktifnya power pada IC mikrokontroler dan
aktifnya program adalah sebesar perkalian antara kapasitor dan resistor tersebut. Jika
dihitung maka lama waktunya adalah :
t R xC 10 K x 10 F 1m det ik
Jadi 1 mili detik setelah power aktif pada IC kemudian program aktif.
Pada perancangan ini PORT 0 dihubungkan ke rangkaian relay, rangkaian
relay ini dihubungkan dengan transmitter yang akan mengendalikan pergerakan motor
roda robot. PORT 3.6 dihubungkan dengan transmitter yang akan mengendalikan
pompa air. PORT 1 dihubungkan dengan port parallel pada komputer.
3.3. Rangkaian Relay
Relay ini berfungsi sebagai saklar elektronik yang fungsinya untuk
menekan/melepaskan tekanan pada tombol transmitter. Transmitter yang digunakan
adalah transmitter radio remote control. Rangkaian relay tampak seperti gambar di
bawah ini ,
Gambar 3.3 Rangkaian relay
Universitas Sumatera Utara
Relay merupakan salah satu komponen elektronik yang terdiri dari lempengan
logam sebagai saklar dan kumparan yang berfungsi untuk menghasilkan medan
magnet. Pada rangkaian ini digunakan relay 12 volt, ini berarti jika positif relay (kaki
1) dihubungkan ke sumber tegangan 12 volt dan negatif relay (kaki 2) dihubungkan
ke ground, maka kumparan akan menghasilkan medan magnet, dimana medan magnet
ini akan menarik lempengan yang mengakibatkan saklar (kaki 3) terhubung ke kaki 4.
Dengan demikian, kita dapat mengunakan kaki 3 dan kaki 4 pada relay sebagai saklar
untuk menghubungkan tombol pada radio remote control.
Pada rangkaian ini untuk mengaktifkan atau menon-aktifkan relay digunakan
transistor tipe NPN. Dari gambar dapat dilihat bahwa negatif relay dihubungkan ke
kolektor dari transistor NPN (2SC945), ini berarti jika transistor dalam keadaan aktif
maka kolektor akan terhubung ke emitor dimana emitor langsung terhubung ke ground
yang menyebabkan tegangan di kolektor menjadi 0 volt, keadaan ini akan
mengakibatkan relay aktif. Sebaliknya jika transistor tidak aktif, maka kolektor tidak
terhubung ke emitor, sehingga tegangan pada kolektor menjadi 12 volt, keadaan ini
menyebabkan tidak aktif.
Kumparan pada relay akan menghasilkan tegangan singkat yang besar ketika
relay dinon-aktifkan dan ini dapat merusak transistor yang ada pada rangkaian ini.
Untuk mencegah kerusakan pada transistor tersebut sebuah dioda harus dihubungkan
ke relay tersebut. Dioda dihubungkan secara terbalik sehingga secara normal dioda ini
tidak menghantarkan. Penghantaran hanya terjadi ketika relay dinonaktifkan, pada saat
ini arus akan terus mengalir melalui kumparan dan arus ini akan dialirkan ke dioda.
Tanpa adanya dioda arus sesaat yang besar itu akan mengalir ke transistor, yang
mengakibatkan kerusakan pada transistor.
Untuk menentukan tipe transistor yang digunakan, maka harus diketahui arus
yang mengalir pada relay. Relay yang digunakan adalah JZC-4123, relay ini
membutuhkan arus 34 mA untuk dapat bekerja, maka transistor yang digunakan harus
dapat mengalirkan arus 34 mA pada kolektornya. Pada alat ini digunakan transistor
tipe NPN C945, yang dapat mengalirkan arus maksimal 100 mA pada kolektornya.
3.4. Perancangan Rangkaian Antar muka Paralel Port
Rangkaian antar muka paralel port berfungsi untuk mengirimkan data dari
komputer ke mikrokontroler yang merupakan data-data untuk mengendalikan robot.
Universitas Sumatera Utara
Rangkaian antar muka paralel port dengan mikrokontroler ditunjukkan pada gambar
berikut :
Gambar 3.4. Rangkaian Antar muka Paralel Port
Rangkaian ini menggunakan konektor DB 25 yang merupakan konektor untuk
paralel port. Konektor DB 25 ini langsung dihubungkan dengan mikrokontroler
AT89S51, yaitu pada port 1. Dengan demikian, maka komputer dapat berkomunikasi
dengan mikrokontroler.
3.5. Kamera Wireless
Kamera yang digunakan pada robot adalah kamera CCTV (Closed Circuit
Television) wireless. Gambar kamera cctv wireless ditunjukkan pada gambar dibawah
ini
Gambar 3.5 kamera wireless
Universitas Sumatera Utara
Kamera ini menggunakan sumber tegangan dari baterei 9 volt. Di dalam kamera
terdapat sebuah sensor CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). CMOS
adalah sebuah alat yang mengubah gambar optik ke sinyal-sinyal listrik menggunakan
MOS (metal oxide semiconductor) transistor. Sumber informasi gambar yang telah
diubah menjadi sinyal listrik akan dipancarkan dalam bentuk gelombang
elektromagnetik melalui antena pada transmitter yang terdapat pada kamera yang akan
ditangkap oleh antena penerima.
Gambar penerima kamera cctv wireless ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 3.6 receiver kamera wireless
Alat penerima ini menggunakan catu daya dari adaptor 9 volt yang dihubungkan ke
listrik PLN. Antena penerima yang terdapat pada receiver menangkap gelombang
elektromagnetik yang dipancarkan oleh antena pemancar pada transmitter yang akan
diubah menjadi sinyal listrik.
Output dari penerima ini dapat langsung diinputkan ke input video dari televisi
ataupun tv tuner internal
Universitas Sumatera Utara
Gambar tv tuner ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 3.7 TV Tuner
Tv tuner internal dipasang pada slot expansional card di CPU komputer, kemudian
software tv tuner diinstalkan di dalam PC (Personal Computer). Hasil dari
penginstalan yang sempurna akan memunculkan icon TVR Plus secrara otomatis pada
desktop PC.
Input video card ini dihubungkan ke output dari penerima kamera cctv wireless,
kemudian akan diproses oleh susunan komponen yang ada dalam perangkat video card
yang kemudian diubah menjadi gambar yang akan ditampilkan pada monitor
komputer. Dengan mengklik dua kali icon TVR Plus yang ada dilayar desktop maka
aplikasi tv tuner tersebut akan terbuka dan tampilan yang ditangkap oleh kamera cctv
wireless dapat ditampilkan di komputer.
3.6. Radio Frekuensi Transmiter dan Receiver
Radio frekuensi transmitter dan receiver yang digunakan adalah radio
frekuensi transmitter dan receiver yang ada pada mobil-mobilan remot kontrol.
Radio RC (Remote Control) transmitter diambil rangkaiannya kemudian dihubungkan
dengan rangkaian mikrokontroller. Untuk radio RC (Remote Control) receiver tetap
ditempatkan pada robot yang akan dikendalikan.
Universitas Sumatera Utara
3.7. Perancangan Flow Chart ( Diagram Alir Program )
Flow chart adalah gambaran tentang proses – proses yang terjadi pada suatu program.
Untuk merancang suatu program perlu dibuat flow chart terlebih dahulu. Dengan
menggunakan flow chart dapat diketahui perintah – perintah atau instruksi – instruksi
yang dilaksanakan pada program dan sub – sub program. Adapun diagram alir (
flowchart ) dari program pengendalian pada PC dan robot ditunjukkan pada gambar
berikut :
Gambar 3.8 Flowchart pada PC
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.9 Flowchart pada robot
3.8. Perancangan Program.
Pada perancangan program ini, Program ditulis atau dibuat dengan
menggunakan Visual Basic 6.0. Pada Visual Basic sebenarnya tidak ada batasan
antara sub program dengan program utama. Karena dalam sistem pemrogramannya
sub – sub program ini akan langsung dijalankan jika terjadi suatu aksi pada program
misalnya penekanan tombol perintah atau pemilihan menu. Jadi pada program Visual
Basic setelah sub – sub program dibuat, program utama tidak dibuat lagi karena
pemanggilan sub – sub program tergantung pemakai itu sendiri.
Pada perancangan ini, sub – sub program yang harus dibuat adalah :
1. Sub program Command1_Click()
2. Sub program Command2_Click()
3. Sub program Command3_Click()
4. Sub program Command4_Click()
Universitas Sumatera Utara
5. Sub program Command5_Click()
6. Sub program Command6_Click()
7. Sub program Command7_Click()
8. Sub program Form_Load()
9. Sub program Option1_Click()
10. Sub program Option2_Click()
11. Sub program Timer1_Timer()
Adapun sub – sub program di atas akan dijelaskan sebagai berikut :
1. Sub program Command1_Click()
Sub program Command1_Click() adalah sebagai berikut:
Private Sub Command1_Click()
PortOut (&H378), 1
End Sub
Perintah ini akan mengirimkan data 1 desimal ke port 378 heksa (
parallel port). Perintah ini akan memberikan data logika high pada D0, pada port 378
sebagai berikut:
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
0
0
0
1
Data ini akan dikenali oleh mikrokontroler sebagai perintah maju
2. Sub program Command2_Click()
Sub program Command2_Click() adalah sebagai berikut:
Private Sub Command2_Click()
PortOut (&H378), 2
End Sub
Perintah ini akan mengirimkan data 2 desimal ke port 378 heksa (
parallel port). Perintah ini akan memberikan data logika high pada D1, pada
port 378 sebagai berikut:
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
0
0
1
0
Data ini akan dikenali oleh mikrokontroler sebagai perintah belok kanan.
3. Sub program Command3_Click()
Universitas Sumatera Utara
Sub program Command3_Click() adalah sebagai berikut:
Private Sub Command3_Click()
PortOut (&H378), 8
End Sub
Perintah ini akan mengirimkan data 8 desimal ke port 378 heksa (
parallel port). Perintah ini akan memberikan data logika high pada D3, pada
port 378 sebagai berikut:
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
1
0
0
0
Data ini akan dikenali oleh mikrokontroler sebagai perintah belok kiri.
4. Sub program Command4_Click()
Sub program Command4_Click() adalah sebagai berikut:
Private Sub Command4_Click()
PortOut (&H378), 4
End Sub
Perintah ini akan mengirimkan data 4 desimal ke port 378 heksa (
parallel port). Perintah ini akan memberikan data logika high pada D2, pada
port 378 sebagai berikut:
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
0
1
0
0
Data ini akan dikenali oleh mikrokontroler sebagai perintah mundur.
5. Sub program Command5_Click()
Sub program Command5_Click() adalah sebagai berikut:
Private Sub Command5_Click()
PortOut (&H378), 16
End Sub
Perintah ini akan mengirimkan data 16 desimal ke port 378 heksa (
parallel port). Perintah ini akan memberikan data logika high pada D4, pada
port 378 sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
1
0
0
0
0
Data ini akan dikenali oleh mikrokontroler sebagai perintah berhenti.
6. Sub program Command6_Click()
Sub program Command6_Click() adalah sebagai berikut:
Private Sub Command6_Click()
PortOut (&H378), 32
End Sub
Perintah ini akan mengirimkan data 32 desimal ke port 378 heksa (
parallel port). Perintah ini akan memberikan data logika high pada D5, pada
port 378 sebagai berikut:
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
1
0
0
0
0
0
Data ini akan dikenali oleh mikrokontroler sebagai perintah menyemprotkan
air.
7. Sub program Command7_Click()
Sub program Command7_Click() adalah sebagai berikut:
Private Sub Command7_Click()
PortOut (&H378), 64
End Sub
Perintah ini akan mengirimkan data 64 desimal ke port 378 heksa (
parallel port). Perintah ini akan memberikan data logika high pada D6, pada
port 378 sebagai berikut:
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
1
0
0
0
0
0
0
Data ini akan dikenali oleh mikrokontroler sebagai perintah mematikan
semprotan air.
8. Sub program Form_Load()
Sub program Form_Load() adalah sebagai berikut:
Private Sub Form_Load()
Universitas Sumatera Utara
Timer1.Enabled = False
Text1.Text = ""
End Sub
Perintah ini akan menonaktifkan timer 1 dan mengosongkan isi pada text1.
9. Sub program Option1_Click()
Sub program Option1_Click() adalah sebagai berikut:
Private Sub Option1_Click()
Timer1.Enabled = True
Text1.SetFocus
End Sub
Perintah ini akan mengaktifkan timer 1 dan mengarahkan kursor pada text1.
Sub program ini merupakan program yang akan dijalankan jika dipilih mode
keyboard.
10. Sub program Option2_Click()
Sub program Option2_Click() adalah sebagai berikut:
Private Sub Option2_Click()
Timer1.Enabled = False
PortOut (&H378), 16
End Sub
Perintah ini akan mengaktifkan timer 1 dan mengirimkan nilai 16 pada port
parallel. Nilai 16 merupakan perintah untuk berhenti. Sub program ini
merupakan program yang akan dijalankan jika dipilih tombol.
11. Sub program Timer1_Timer()
Sub program Timer1_Timer() adalah sebagai berikut:
Dim a As String
a = Right(Text1.Text, 1)
If (a = "W") Or (a = "w") Then
PortOut (&H378), 1
Text1.Text = ""
End If
If (a = "D") Or (a = "d") Then
PortOut (&H378), 2
Text1.Text = ""
Universitas Sumatera Utara
End If
Sub program ini akan membandingkan 1 digit paling kanan dari
penekanan tombol keyboard, kemudian mengirimkan nilai pada port parallel sesuai
dengan tombol keyboard yang ditekan.
Jika ditekan “W” atau “w” maka program akan mengirimkan data 1
desimal ke port 378 heksa ( parallel port). Perintah ini akan memberikan data logika
high pada D0, pada port 378 sebagai berikut:
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
0
0
0
1
Data ini akan dikenali oleh mikrokontroler sebagai perintah maju sama dengan ketika
tombol maju ditekan.
3.8.1. Perancangan Layout Program
Layout program ini dirancang dengan menggunakan project1. Layout program
ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 3.10 Layout program
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA PROGRAM
4.1 Pengujian software
Adapun tujuan pengujian software adalah untuk mengetahui bahwa program serta
perangkat yang berhubungan dengan PC telah dapat menjalankan fungsinya dengan
baik. Dalam pengujian ini diperlukan peralatan – peralatan sebagai berikut:
1.
Komputer PC dengan spesifikasi pentium 4
2.
Sistem operasi Windows XP
3.
Program Visual Basic versi 6.0
4.
Hardware (meliputi rangkaian keseluruhan)
Pengujian awal dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ke PC, dimana DB 25
male dari rangkaian dihubungkan ke DB 25 female yang ada di komputer, selanjutnya
membuat program dengan menggunakan bahasa pemrograman visual basic 6.0 untuk
mengendalikan port parallel.
Pengujian Paralel Port
Untuk mengendalikan port parallel dengan menggunakan bahas pemrograman
visual basic diperlukan sebuah dll. Pada perancangan ini digunakan io.dll. io.dll ini
dimasukkan ke sistem32 pada windows selanjutnya mendeklarasikan penggunaan
io.dll pada listing program.
Deklarasi io.dll pada bahasa pemrograman visual basic adalah sebagai berikut:
Private Declare Sub PortOut Lib "IO.DLL" (ByVal Port As Integer, ByVal Data As
Byte)
Langkah selanjutnya adalah mengendalikan port parallel, dimana port parallel
berada pada alamat port [378]. Programnya sebagai berikut:
PortOut &H378, &H1
Perintah ini akan memberikan data logika high pada D0 dan logika low pada D1 s/d
D7, pada port 378 sebagai berikut:
Pin9 Pin8 Pin7 Pin6 Pin5 Pin4 Pin3 Pin2
Universitas Sumatera Utara
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
0
0
0
1
Dari hasil pengujian didapatkan tegangan sebagai berikut:
Pin9 Pin8 Pin7 Pin6 Pin5 Pin4 Pin3 Pin2
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
378 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 2,97
Pengujian kedua dilakukan dengan memberikan data yang berbeda pada port parallel.
Programnya sebagai berikut:
PortOut &H378, &H2
Perintah ini akan memberikan data logika high pada D1 dan logika low pada D0 s/d
D7, kecuali D1 pada port 378 sebagai berikut:
Pin9 Pin8 Pin7 Pin6 Pin5 Pin4 Pin3 Pin2
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
0
0
1
0
Dari hasil pengujian didapatkan tegangan sebagai berikut:
Pin9 Pin8 Pin7 Pin6 Pin5 Pin4 Pin3 Pin2
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
378 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 2,96 0,22
Pengujian ketiga.
Programnya sebagai berikut:
PortOut &H378, &H4
Perintah ini akan memberikan data logika high pada D2 dan logika low pada D0 s/d
D7, kecuali D2 pada port 378 sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Pin9 Pin8 Pin7 Pin6 Pin5 Pin4 Pin3 Pin2
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
0
1
0
0
Dari hasil pengujian didapatkan tegangan sebagai berikut:
Pin9 Pin8 Pin7 Pin6 Pin5 Pin4 Pin3 Pin2
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
378 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 2,96 0,22 0,22
Pengujian keempat.
Programnya sebagai berikut:
PortOut &H378, &H8
Perintah ini akan memberikan data logika high pada D3 dan logika low pada D0 s/d
D7, kecuali D3 pada port 378 sebagai berikut:
Pin9 Pin8 Pin7 Pin6 Pin5 Pin4 Pin3 Pin2
378
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
1
0
0
0
Dari hasil pengujian didapatkan tegangan sebagai berikut:
Pin9 Pin8 Pin7 Pin6 Pin5 Pin4 Pin3 Pin2
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
378 0,22 0,22 0,22 0,22 2,96 0,22 0,22 0,22
4.2. Pengujian Rangkaian minimum mikrokontroller AT89S51
Untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroller telah bekerja dengan
baik, maka dilakukan pengujian.Pengujian bagian ini dilakukan dengan memberikan
program sederhana pada mikrokontroller. Programnya adalah sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Loop:
Setb P3.7
Acall tunda
Clr P3.7
Acall tunda
Sjmp Loop
Tunda:
Mov r7,#255
Tnd:
Mov r6,#255
Djnz r6,$
Djnz r7,tnd
Ret
Program di atas bertujuan untuk menghidupkan LED yang terhubung ke P3.7
selama
± 0,13 detik kemudian mematikannya selama ± 0,13 detik secara terus
menerus. Perintah Setb P3.7 akan menjadikan P3.7 berlogika high yang menyebabkan
LED mati. Acall tunda akan menyebabkan LED ini mati selama beberapa saat.
Perintah Clr P3.7 akan menjadikan P3.7 berlogika low yang menyebabkan LED akan
nyala. Perintah Acall tunda akan menyebabkan LED ini nyala selama beberapa saat.
Perintah Sjmp Loop akan menjadikan program tersebut berulang, sehingga akan
tampak LED tersebut tampak berkedip.
Lamanya waktu tunda dapat dihitung dengan perhitungan sebagai berikut :
Kristal yang digunakan adalah kristal 11.0592 MHz, sehingga
membutuhkan waktu =
Mnemonic
1 siklus mesin
12
= 1,085 mikrodetik.
11,0592MHz
Siklus
Waktu Eksekusi
MOV Rn,#data
2
2 x 1,085 μd = 2,17 μd
DJNZ
2
2 x 1,085 μd = 2,17 μd
RET
1
1 x 1,085 μd = 1,085 μd
Universitas Sumatera Utara
Tunda:
mov r7,#255
2,17
Tnd: mov r6,#255
djnz r6,$
2,17
255 x 2,17 = 553,35
djnz r7,tnd
x 255
= 142.210,95
= 142.214,205
2,17
ret
1,085
Jadi waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan program di atas adalah 142.214,205
μdetik atau 0,142.214205 detik dan dapat dibulatkan menjadi 0,14 detik.
Jika program tersebut diisikan ke mikrokontroller, kemudian mikrokontroller
dapat berjalan sesuai dengan program yang diisikan, maka rangkaian minimum
mikrokontroller telah bekerja dengan baik.
4.3. Pengujian Rangkaian Relay
Pengujian rangkaian relay pengendali penekanan pada tombol remote RC
dapat dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt dan 0 volt pada basis transistor
C945. Transistor C945 merupakan transistor jenis NPN, transistor jenis ini akan aktif
jika pada basis diberi tegangan > 0,7 volt dan tidak aktif jika pada basis diberi
tegangan < 0,7 volt. Aktifnya transistor akan mengaktifkan relay. Pada alat ini relay
digunakan untuk menekan tombol pada remote radio kontrol, dimana hubungan yang
digunakan adalah normally open (NO), dengan demikian jika relay tidak aktif maka
penekanan pada remote terlepas, sebaliknya jika relay aktif, maka penekanan pada
remote aktif. Pengujian dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt pada basis
transistor, jika relay aktif dan remote tertekan, robot merespone maka rangkaian ini
telah berfungsi dengan baik.
Pengujian selanjutnya dilakukan dengan menghubungkan rangkaian relay
tersebut ke mikrokontroler AT89S51, kemudian memberikan program sederhana ke
mikrokontroler AT89S51. Seperti telah dijelaskan di atas bahwa transistor jenis NPN
akan aktif apabila tegangan pada basis lebih besar dari 0,7 volt, dimana basis
dihubungkan dengan P0.0 AT89S51. P0.0 akan memiliki tegangan sebesar 5 volt jika
diset high (1) dan memiliki tegangan 0 volt jika diset low (0). Dengan demikian kita
sudah dapat mengendalikan (menghidupkan/ mematikan) transistor melalui program.
Universitas Sumatera Utara
Program yang harus diisikan untuk mengaktifkan transistor yang akan
mengaktifkan relay, sehingga tombol tertekan adalah sebagai berikut,
Setb P0.0
Dan untuk melepaskan tekanan pada tombol RC pogram yang harus diisikan adalah,
Clr
P0.0
Dengan demikian kita sudah dapat mengendalikan Robot dengan melalui program.
Pengujian software keseluruhan
Tampilan software secara keseluruhan ketika dijalankan adalah sebagai berikut:
Masing–masing command buttom di atas ketika diklick akan mengirimkan perintah
ke mikro selanjutnya akan direspon oleh robot. Dari hasil pengujian didapatkan data
sebagai berikut :
No.
Tindakan
Respone Robot
1
Tombol Maju Di-Click
Robot Maju
2
Tombol Kanan Di-Click
Robot Belok Ke Arah Kanan
Universitas Sumatera Utara
3
Tombol Mundur Di-Click
Robot Mundur
4
Tombol Kiri Di-Click
Robot Belok Ke Arah Kiri
5
Tombol Stop Di-Click
Robot Berhenti
6
Tombol Air Di-Click
Robot Menyemprotkan air
7
Tombol Stop (air) Di-Click
Robot berhenti menyemprotkan air
8
Tombol keyboard “W” atau “w” ditekan
Robot Maju
9
Tombol keyboard “D” atau “d” ditekan
Robot Belok Ke Arah Kanan
10
Tombol keyboard “Z” atau “z” ditekan
Robot Mundur
11
Tombol keyboard “A” atau “a” ditekan
Robot Belok Ke Arah Kiri
12
Tombol keyboard “S” atau “s” ditekan
Robot Berhenti
13
Tombol keyboard “O” atau “o” ditekan
Robot Menyemprotkan air
14
Tombol keyboard “I” atau “i” ditekan
Robot berhenti menyemprotkan air
Dari hasil pengujian di atas menunjukkan semua fungsi dari tombol telah berfungsi
dengan baik.
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
1. Telah berhasil dirancang sebuah robot sederhana pemadam api terkendali yang
dilengkapi dengan kamera cctv wireless, gambar yang diterima oleh kamera
akan dikirim ke receiver kamera yang akan diinputkan ke input video card
untuk ditampikan di monitor pada PC.
2. Komunikasi antara mikrokontroler dan komputer dapat menggunakan
komunikasi parallel.
5.2. Saran
1. Diharapkan program ini dapat dikembangkan lagi, sehingga dapat
menambah fungsi dari robot.
2. Sebaiknya dalam penggunaan alat ini digunakan komputer yang cepat ,
karena hal tersebut akan mempengaruhi kecepatan transfer gambar dari
kamera.
Universitas Sumatera Utara