Perancangan Sistem Kendali Remote Control Robot Mobil Menggunakan Smartphone Android Cholik Indriyanto1), M. Rizky Pratama2), Dahlan Sitompul3) Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara 1
[email protected] 2
[email protected] 3
[email protected]
Abstraksi - Penelitian ini berjudul tentang perancangan sistem kendali remote control robot mobil menggunakan smartphone android. Tujuan penetlitian ini adalah untuk merancang sebuah sistem remote control pada smartphone android yang akan digunakan sebagai pengendali robot dengan menggunakan koneksi bluetooth. Dari hasil penelitian ini telah diuji dan dapat digunakan untuk mengendalikan gerak laju robot dengan menggunakan smartphone android melalui koneksi bluetooth. Kata kunci : Robot, Android, Remote Control Robot, Bluetooth Robot. 1.
Pendahuluan
Pada saat ini perkembangan smartphone sangat pesat. Namun seiring berjalannya waktu pada smartphone tersebut tertanam sistem operasi canggih diantaranya Android, Ios, Symbian, Java, BlackBerry, Windows Mobile Sistem operasi yang paling mendominasi pada pasar smartphone Indonesia adalah android, dimana sistem operasi ini bersifat open source atau aplikasi dapat dikembangkan oleh siapapun, tanpa harus meminta izin dari pihak pembuat. Smartphone android dapat memungkinkan penggunanya untuk mendownload berbagai aplikasi gratis. Pemanfaatan smartphone android sebagai alat kontrol elektronik seperti kontrol lampu rumah dan kontrol lampu taman sudah banyak dilakukan. Dari penelitian yang telah dilakukan oleh Darwin Sudarma tentang rancang bangun kendali lampu on/off dengan smartphone android via bluetooth, maka penulis mengambil judul penulisan perancangan sistem kendali remote control robot mobil menggunakan smartphone android.
2.
Komponen Pendukung Sistem
2.1. Android Android adalah open source platform untuk mobile device. Dikembangkan oleh google bersama Open Handset alliance (OHA) yaitu aliansi perangkat selular terbuka yang terdiri dari 47 perusahaan hardware, software dan perusahaan telekomunikasi ditujukan untuk mengembangkan standar terbuka bagi perangkat selular. Tujuan aliansi tersebut yaitu mengseleksi pembaharuan dalam mobile dan menawarkannya ke konsumen yang lebih kaya, dan sedikit mahal Kelebihan android : 1. Android adalah comprehensive platform, software-nya lengkap. 2. Open source platform, bebas pengembangan tanpa dikenakan biaya terhadap sistem karena berbasiskan linux. 3. Android adalah purpose-built untuk mobile device. Desain dari android berasal dari waktu mendatang yang dapat diguna. 4. Android juga tidak memakan memori yang terlalu banyak sehingga user tidak terlalu khawatir terhadap software yang memorinya terbatas.
2.2. Modul Bluetooth HC-05 Modul bluetooth HC-05 merupakan salah satu modul bluetooth yang dapat di temukan dipasaran dengan harga yang relative murah. Modul bluetooth HC-05 terdiri dari 34 pin konektor, yang setiap pin konektor memiliki fungsi yang berbeda-beda. Pada penelitian ini penulis hanya menggunkan beberapa pin konektor saja seperti Rx, Tx, Gnd, 3.3V.
Gambar 1. Modul Bluetooth HC-05 2.3. Mikrokontroler ATMega32A Mikrokontroler adalah chip yang berisi berbagai unit penting untuk melakukan pemrosesan data (I/O, timer, memory, Arithmatic Logic Unit (ALU) dan lainnya) sehingga dapat berlaku sebagai pengendali dan komputer sederhana. Mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc processor) standar memiliki 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 18-bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing), dengan menggunakan jumlah instruksi yang lebih sedikit, memungkinkan lahan pada chip (silicon real-estate) digunakan untuk meningkatkan kemampuan chip. Keuntungan dari RISC adalah kesederhanaan desain, chip yang lebih kecil, jumlah pin sedikit dan mengonsumsi sedikit daya. (Budiharto, 2011) Mikrokontroler Keluarga AVR secara umum dikelompokkan menjadi 6 (enam) kelompok, yaitu : a. Keluarga ATtiny : biasanya bentuk dimensinya kecil, ukuran memori kecil, jumlah pin masukan dan keluaran juga sedikit. b. Keluarga AT90Sxx : Merupakan mikrokontroler yang pertama kali dibuat oleh Atmel Corp. c. keluarga ATMega : Merupakan pengembangan mikrokontroler AT90Sxx dengan fitur yang lebih banyak. d. Keluarga AT86RFxx : Merupakan mikrokontroler berorientasi desain minimal. e. Keluarga AT90USBxx : Merupakan mikrokontroler yang berorientasi pemrograman USB f. Keluarga AVR 32 Bit contohnya AP7000, UC3Axxxx, UC3Bxxx, UC3Lxx, dsb. Merupakan mikrokontroler dengan register dan instruksi dengan panjang 32 bit.
Gambar 2. Konfigurasi Pin ATMega32A 2.4. Motor DC Motor DC adalah suatu mesin yang berfungsi untuk mengubah energi listik arus searah menjadi energi gerak atau energi mekanik. Motor yang paling sederhana untuk pengaktifannya.Motor DC terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator.Rotor adalah bagian yang berputar atau armature, berupa koil dimana arus listrik dapat mengalir. Stator adalah bagian yang tetap dan menghasilkan medan magnet dari koilnya. Prinsip kerja motor DC adalah jika kumparan dialiri arus listrik maka pada kedua kumparan akan bekerja gaya Lorentz. Pada Gambar 8.5 dapat dilihat prinsip kerja gaya Lorentz, dimana gaya yang jatuh pada telapak tangan (F), jari yang direntangkan menunjukan arah medan magnet (B), ibu jari menunjukkan arah arus listrik(I).
Gambar 3. Prinsip Gaya Lorentz (Sumber: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu)
3.1. Pengujian Blok Mikrokontroler
Gambar 4. Arah perputaran motor DC (Sumber: http://robot.avayanex.com)
2.5. Driver Motor Prinsip kerja IC L298, IC ini memiliki empat channel masukan yang didesain untuk dapat menerima masukan level logika TTL.Masing-masing channelmasukan ini memiliki channel keluaran yang bersesuaian. Gambar 5 memperlihatkan penampang IC L298. Dengan memberi tegangan 5 volt pada pin enable A dan enable B, masing-masing channel output akan menghasilkan logika high (1) atau low (0) sesuai dengan input pada channel masukan. Untuk lebih jelasnya prinsip kerja IC L298 dapat dilihat pada Tabel 1.
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah sistem dapat berjalan dengan baik atau tidak. Pengujian dilakukan dengan mendownloadkan program kedalam mikrokontroler dan mengecek input/output pada tiap-tiap port mikrokontroler. 3.2. Pengujian Blok Bluetooth Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah hubungan mikrokontroler dengan bluetooth terhubung dengan baik atau tidak. Pengujian dilakukan dengan melakukan pengiriman karakter dari smartphone ke mikrokontroler melalui bluetooth, jika bluetooth menerima karakter dan mengirimkan ulang ke smartphone berarti koneksi antara mikrokontroler, bluetooth, dan smartphone terhubung dengan baik. 3.3. Pengujian Blok Driver Motor Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah driver motor dapat berjalan seperti yang diharapkan atau tidak. Pengujian dilakukan dengan memberikan logika inputan pada driver motor melalui mikrokontroler. Inputan yang diberikan yaitu berupa logika motor forward, backward, dan pengaturan nilai PWM pada motor. 3.4. Pengujian Sistem Keseluruhan
Gambar 5. Penampang IC L298 Tabel 1. Tabel Logika Prinsip Kerja IC L298 Enable Input Output Input Output 2,4 A,B 1,3 1,3 2,4 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 X 0 X 0 1 X 1 X
3.
Hasil Pengujian dan Analisis
Pengujian meliputi pengujian perangkat keras dan perangkat lunak. Pengujian perangkat keras antara lain pengujian blok mikrokontroler, blok bluetooth dan blok driver motor, sedangkan pengujian perangkat lunak antara lain pengujian interface button up, button down, button left, dan button right.
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui tingkat kompatibility aplikasi pada beberapa perangkat smartphone android. Karena sistem yang baik adalah sistem yang dapat stabil berjalan pada setiap perangkat smartphone android. Pengujian pada point ini dilakukan untuk mengetahui sejauh mana tingkat kompatibility aplikasi android yang telah dibuat oleh penulis. Sehingga dapat dikatakan bahwa aplikasi smartphone android yang dibuat diharapkan dapat berjalan lancar pada setiap versi android dan beberapa perangkat android lainnya. Aplikasi yang dibuat menggunakan Google API8 (Ginger Bread) sehingga aplikasi tersebut dapat berjalan pada android versi 2.3 ke atas.
4.
Kesimpulan dan Saran
4.1. Kesimpulan 1.
2. 3.
Button up digunakan untuk memberi perintah maju pada robot, Button down digunakan untuk memberi perintah mundur pada robot, Button right digunakan untuk memberi perintah belok kanan pada robot, dan Button left digunakan untuk memberi perintah belok kiri pada robot. Aplikasi Ilkom USU Robotika App Controller dapat berjalan pada android versi 2.3 sampai dengan versi terbaru. Robot hanya dapat digunakan pada permukaan lantai yang datar.
4.2. Saran Gambar 6. Tampilan Interface Aplikasi Ilkom USU Robotika App Controller
1.
3.5 Pengujian Aplikasi Pada Robot Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah aplikasi yang telah dibuat dapat berjalan dengan baik atau tidak pada robot seperti yang telah direncanakan. Tabel 2 menunjukkan hasil dari percobaan yang telah dilakukan. Tabel 2. Percobaan Aplikasi dan Respon Robot Button
String “M”
Keterangan Button Button Up
Respon Robot Maju
2. 3.
Untuk pengembang selanjutnya sistem ini seharusnya dilengkapi dengan sensor jarak ultrasonic agar robot tidak menabrak dinding dan mengurangi resiko kerusakan pada robot. Untuk pengembang agar sebaiknya robot ini ditambahkan algoritma agar kerja sistem lebih baik lagi. Untuk pengembang agar menambahkan fungsi button on-press pada aplikasi android supaya robot akan bekerja secara terus-menerus selama button pada aplikasi ditekan.
KetBaik
“B”
Button Down
Mundur
Baik
“R”
Button Right
Baik
“L”
Button Left
Belok Kanan Belok Kiri
Baik
Dari tabel 2 dapat dilihat respon robot dari setiap button pada aplikasi. Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa dataa yang dikirim dari smartphone ke robot melalui koneksi bluetooth berjalan dengan baik. Pada percobaan ini dilakukan pada lantai yang datar dan kering.
DAFTAR PUSTAKA Ardiansyah, R. 2011. In System Programming AVR Menggunakan Koneksi Bluetooth. Jurnal Wima. Volume 10. No.1. Hal : 54-67. Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya : Surabaya. Sudarma, D. 2013. Rancang Bangun Kendali Lampu on/off Dengan smartphone android via bluetooth. Jurnal. Pontianak : Univrsitas Tanjungpura Phillips, Charles L etc. 1990 .Digital Control System Analysis and Design. New Jersey: Prentice-Hall. Rahmansyah, Muhammad Febri. 2014. Prototipe Robot Line Follower Pengantar Makanan Berbasis Mikrokontroller ATMega32 Menggunakan Algoritma Fuzzy. Skripsi Medan: Universitas Sumatera Utara. Seniman. 2009. Implementasi Algoritma Kriptografi AES pada Mikrokontroler ATMega32. Skripsi. Medan: Universitas Sumatra Utara.
Susilo, Dede .2010 .48 Jam Kupas Tuntas Mikrokontroler MCS51 dan AVR . Yogyakarta: Andi Offset. Suyadhi, Taufiq Dwi Septian .2010 .Buku Pintar Robotika Bagaimana Merancang dan Membuat Robot Sendiri . Yogyakarta: Andi Offset . Usman .2008 .Teknik Antarmuka dan Pemprograman Mikrokontroler AT89S52 Yogyakarta: Andi Offset.
