BAB 3 PERANCANGAN SISTEM
Pada bab ini membahas tentang perancangan sistem yang dibuat dimana diantaranya terdiri dari penjelasan perancangan perangkat keras, perancangan piranti lunak dan rancang bangun sistem.
3.1
Gambaran Sistem Gambaran kerja sistem pada penelitian ini, dapat dilihat pada ilustrasi gambar dibawah ini :
Gambar 3.1 Ilustrasi Cara Kerja Sistem
42
43 Pada keadaan awal, mobile robot yang sudah ada alat bantu ultrasonic (receiver titik awal) mendeteksi adanya sinyal dari modul transmitter (transmitter titik awal) pada bagian depan mobile robot. Mobile robot melakukan pengejaran terhadap robot yang membawa transmitter tersebut. Setelah itu robot transmitter berbelok ke kanan, pada mobile robot mendeteksi pada receiver yang berada di sebelah kanan bahwa sinyal transmitter sudah pindah ke kanan. Mikrokontroler utama memberi perintah untuk berbelok ke kanan, maka mobile robot berbelok ke kanan. Sesudahnya mobile robot mendeteksi bahwa robot transmitter sudah ada di depannya, mobile robot mengejarnya sampai robot transmitter berhenti (transmitter titik akhir). Dengan demikian mobile robot juga akan berhenti (receiver titik akhir). Gambaran kerja diatas tidak hanya sebatas itu saja, tetapi mobile robot dapat melakukan pencarian terhadap robot pembawa transmitter yang ditaruh secara random selama transmitter dan receiver masih dalam satu area pandang. Jika transmitter berada di kanan, mobile robot akan berbelok ke arah kanan. Begitu pula apabila berada di sebelah kiri, mobile robot akan berbelok ke arah kiri. Dan apabila ditaruh dibelakang receiver, maka mobile robot akan berputar ke pusat depannya. Mobile robot akan selalu mengikuti keadaan robot pembawa transmitter selama dengan ketentuan yang telah disebutin diatas yaitu transmitter dan receiver masih dalam satu area pandang. Untuk mendapatkan gambaran kerja seperti diatas, dibutuhkan persiapan perancangan sistem. Perancangan tersebut dapat dilihat pada bab 3.2.
44 3.2
Perancangan Sistem Perancangan sistem yang dilakukan merupakan pengembangan dari penelitian sebelumnya (referensi bab 2.11). Pada penelitian sebelumnya berfokus pada untuk merancang dan membuat suatu alat bantu untuk mobile robot dalam menentukan orientasi serta sebagai indera pendengaran yang dapat mengetahui darimana arah pemanggil mobile robot tersebut dengan menggunakan sensor ultrasonic. Adapun kelebihan – kelebihan dari perancangan sebelumnya yaitu : •
Dalam ruangan yang berukuran 5 x 5 m2, jarak optimum yang bisa dicapai untuk pemanggilan antara modul transmitter dengan modul receiver adalah 0 cm s.d. 300 cm.
•
Kecepatan putar dari motor stepper dalam 1 putaran ( 360° ) adalah 0,376 rev/s dan ditempuh dalam waktu 2,66 detik.
Perancangan sebelumnya mempunyai beberapa kekurangan, diantaranya : •
Arah orientasi dari modul receiver dapat keliru karena adanya terjadi pemantulan dari transmitter. Sehingga antara satu receiver dengan receiver yang lain terkadang memiliki logika yang sama.
•
Bersifat statis karena tidak diterapkan ke mobile robot.
Sedangkan mobile robot yang digunakan merupakan clonning dari mobile robot KRCI 2004. Mobile robot tersebut memiliki karakterisitik yang sama dengan Cecilya C.H.S, Rudi.S dan Alvin.S. Tidak semuanya materi mobile robot di clone dari penelitian sebelumnya. Secara mekanik, ukuran mobile robot menjadi lebih kecil dan penempatan modul disesuaikan guna mempermudah penempatan sensor.
45 Adapun perancangan yang akan dilakukan pada penelitian ini dalam mencapai gambaran sistem diatas, adalah : •
Melakukan perancangan ulang terhadap modul sensor ultrasonic dengan modifikasi sehingga modul menjadi lebih kecil serta lebih mudah ditempatkan, yang terbagi menjadi dua yaitu: 1. Modul transmitter yang menggunakan satu buah sensor ultrasonic yang berfungsi sebagai pemancar untuk mengirimkan gelombang ultrasonic sebesar 40KHz. 2. Modul receiver yang menggunakan empat buah sensor ultrasonic yang berfungsi untuk menerima dan mengelola gelombang ultrasonic agar dapat dijadikan menjadi suatu data.
•
Melakukan perancangan modul infrared yang berfungsi untuk mendeteksi adanya robot yang ada didepannya. Sehingga mobile robot dapat berhenti dibelakang robot yang membawa modul transmitter dan tidak menabrak robot tersebut.
•
Melakukan
perancangan
modul
sistem
minimum
yaitu
merancang
mikrokontroler utama dengan driver motor DC yang merupakan pengontrol utama dalam menggerakkan mobile robot. Mikrokontroler yang digunakan merupakan keluarga dari AVR yaitu ATmega8535 yang memiliki kelebihan dibanding keluarga MCS895x. Sedangkan driver motor menggunakan IC L298. •
Penataan tata letak komponen untuk sensor maupun mobile robot sehingga lebih kecil dan lebih mudah untuk dilakukan perbaikan.
46 3.2.1 Cara Kerja Sistem
Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem
47 Pada saat modul transmitter dinyalakan, transmitter akan mengirim sinyal ultrasonic yang diterima oleh receiver.. Gelombang ultrasonic yang diterima receiver akan dikuatkan sinyalnya oleh rangkaian penguat op-amp. Tone decoder akan menyeleksi frekuensi mana yang sebesar 40 KHz, jika benar 40 KHz tone decoder akan aktif low dan jika tidak tone decoder akan aktif high. Keluaran dari tone decoder akan dijadikan data yang masuk ke mikrokontroler AVR ATmega 8535. Mikrokontroler akan membaca keluaran dari tone decoder setelah mendapatkan sensor mana yang mendapatkan aktif low menandakan receiver ultrasonic tersebut yang sedang ditunjuk oleh modul transmitter. Kemudian mikrokontroler akan memberi perintah berupa sinyal PWM (pulse width modulation) kepada driver motor DC untuk menggerakkan mobile robot ke arah sensor yang berada di depan mobile robot yang merupakan pusat depan dari mobile robot. Apabila sensor depan yang aktif maka mobile robot akan maju, apabila berada di samping kanan mobile robot akan berbelok ke arah kanan begitu juga apabila berada di kiri maka mobile robot akan berbelok ke arah kiri sedangkan apabila sensor belakang yang aktif maka mobile robot akan berputar ke pusat depannya. Sambil mobile robot berjalan, sensor ultrasonic tetap melakukan scanning terhadap receiver untuk menentukan arah posisi yang berikutnya apabila terjadi perubahaan. Sensor infrared akan menjadi aktif low ketika mobile robot sudah mendekati robot yang membawa transmitter itu berhenti. Maka mobile robot akan berhenti dibelakang robot transmitter.
48 3.3
Tata Letak Sensor Receiver Modul receiver menggunakan empat buah sensor sebab jika menggunakan dua buah sensor sangat tidak dimungkinkan karena hanya akan mencakup bagian depan dan belakang saja sehingga mobile robot hanya bisa bergerak maju dan mendeteksi adanya sensor belakang saja (Gambar 3.3a). Sedangkan apabila menggunakan empat buah sensor dapat mencapai cakupan keseluruhan posisi pada mobile robot, sekitar 3600 (Gambar 3.3b) sehingga mobile robot dapat bergerak maju, belok kiri, belok kanan dan mendeteksi adanya sensor belakang.
Gambar 3.3 Rancangan Jumlah Sensor Pada Modul Receiver
49 Dapat diketahui dari atas bahwa pada penelitian ini hanya memakai setengah dari sensor yang dipakai dari penelitian sebelumnya (referensi 2.11). Dikarenakan pada penelitian ini diterapkan ke mobile robot dan robot harus berfokus pada sensor ultrasonic receiver yang berada di depan mobile robot. Sehingga sensor yang berada di kanan dan di kiri, cukup menggunakan satu buah sensor untuk di kanan dan di kiri. Sebab jika sensor yang berada di sebelah kanan yang dapat, maka robot akan berbelok ke kanan. Sedangkan jika sensor kiri yang dapat, maka robot akan berbelok ke kiri. Dan apabila yang terkena adalah sensor belakang, maka robot akan berputar sampai terkena sensor depan yang menjadi pusat depan dari mobile robot. Maka berdasarkan pertimbangan tersebut, modul receiver menggunakan empat buah sensor ultrasonic sebagai penerima gelombang ultrasonic dari modul transmitter. Selain itu pada penelitian 2004, diketahui bahwa dengan menggunakan bentuk oktagon dan sensor yang berada di pinggir apabila transmitter berada di depan atau di samping. Maka ada beberapa sensor yang mendapatkan frekuensi dan nilai tegangan yang sama sehingga menyebabkan motor bergerak di antara sensor tersebut. (referensi 2.11) Oleh sebab itu, pada penelitian ini letak sensor ditaruh agak dalam dan dibatasi dengan sekat antara satu sensor dengan lain sehingga dapat memastikan sensor mana yang mempunyai prioritas utama. Selain itu untuk mengatasi pemantulan gelombang yang diakibatkan sekat tersebut, diatasi dengan pelapisan kain berwarna hitam serta busa pada sekat tersebut. Serta bagian atas diberi penutup agar hasil sinyalnya benar-benar bagus. Sehingga dapat meredam
50 pemantulan yang tidak beraturan dan penerimaan receiver bisa terfokus. Dapat dilihat pada gambar 3.4 dibawah ini.
Gambar 3.4 Range Sudut Dengan Sensor Berada Di Dalam
3.4
Perancangan Modul Transmitter Modul transmitter memiliki kegunaan sebagai remote control yang digunakan untuk mengirimkan gelombang ultrasonic sebesar 40 KHz ke arah modul receiver. Modul transmitter terdapat dalam satu tempat dan akan diletakkan pada robot remote control. Rangkaian
transmitter
terdiri
dari
rangkaian
timer
NE555
untuk
membangkitkan frekuensi sebesar 40 KHz (40.000 Hz) dan rangkaian komparator dengan menggunakan op-amp CA3130 untuk menguatkan sinyal transmitter
ultrasonic
serta
menggunakan
satu
buah
sensor
sebagai
pemancarnya. Gambar di bawah ini merupakan gambar rangkaian transmitter :
51
Gambar 3.5 Rangkaian Modul Transmitter
Ketika saklar (S1) dinyalakan maka secara otomatis lampu (LED) akan menyala dan timer NE555 akan aktif untuk membangkitkan frekuensi sebesar 40 KHz dimana akan diubah menjadi sinyal kotak oleh rangkaian komparator serta dikirim melalui sensor ultrasonic sehingga dengan demikian menandakan proses pengiriman gelombang ultrasonic sedang berlangsung.
3.4.1 Rangkaian Timer NE555 Kegunaan
timer
NE555
pada
modul
transmitter
adalah
untuk
membangkitkan frekuensi sebesar 40 KHz (40.000 Hz). Frekuensi tersebut dibangkitkan dengan cara memberikan nilai resistor dan nilai kapasitor yang
52 tepat pada bagian timer NE555. Oleh sebab itu diadakan simulasi program untuk mendapatkan nilai-nilainya dengan bantuan program multisim. Dibawah ini merupakan langkah pencarian nilai komponen untuk timer 555. Sebelum mencari frekuensi terlebih dahulu harus dicari periode (T) dimana periode didapat dari penjumlahan T1 dengan T2. T1 merupakan waktu pada saat kapasitor mulai mengisi dan T2 merupakan waktu pada saat kapasitor membuang. Apabila nilai periode telah didapat, maka dapat dicari nilai frekuensinya ( f ). Persamaan (3.1) memperlihatkan rumus untuk mencari nilai frekuensi. T1 = 0.693( Ra + Rb).C T2 = 0.693( Rb.C ) T = T1 + T2
(3.1)
T = 0,693( Ra + 2 Rb).C 1 1, 44 f = = T ( Ra + 2 Rb).C Nilai Ra disini adalah sama dengan nilai resistor 330Ω dan nilai C adalah 680 pF (680x10-12 F). Dengan dua komponen tersebut, maka dapat dicari nilai Rb dengan persamaan (3.2) berikut : 1, 44 ( Ra + 2 Rb).C 1,44 Ra + 2 Rb = f .C 1,44 2 Rb = − Ra f .C 1, 44 2 Rb = − 330 3 (40 x10 )(680 x10 −12 ) 2 Rb = 5289670 Rb = 2644835 f =
(3.2)
53 Karena nilai Rb yang tidak bulat, maka digunakan variable resistor atau trimpot sebesar 100K. Dengan bantuan osiloskop atau frekuensi counter, nilai trimpot dapat diatur agar mendapatkan nilai frekuensi sebesar 40 KHz.
3.4.2 Rangkaian Komparator Rangkaian komparator digunakan untuk menguatkan sinyal transmitter ultrasonic. Rangkaian tersebut berfungsi sebagai buffer dan akan mengubah sinyal kotak yang dibangkitkan dari timer NE555 dengan amplitudo 12v untuk sinyal pada transmitter ultrasonic. Dibawah ini merupakan gambar rangkaian komparator :
Gambar 3.6 Rangkaian Komparator
3.4.3 Rancang Bangun Modul Transmitter Seperti yang telah dijelaskan modul transmitter memiliki dua buah baterai 9 volt, IC op-amp CA3130, IC timer NE555 dan satu buah transmitter ultrasonic (Tx). Modul transmitter mempunyai panjang 6,5cm dan lebar sebesar 4cm
54 dengan penempatan supply (baterai) terpisah. Berikut ini adalah gambar peletakan komponen dan modul transmitter :
Gambar 3.7 Tata Letak Komponen Pada Modul Transmitter
Gambar 3.8 Modul Transmitter
55 3.5
Perancangan Modul Receiver Modul receiver berfungsi untuk menerima frekuensi dan tegangan yang berasal dari transmitter ultrasonic. Terdapat empat buah sensor ultrasonic receiver dalam modul receiver. Pada setiap receiver terdapat satu buah sensor ultrasonic receiver, satu penguat non-inverting dan rangkaian tone decoder. Gambar 3.9 menunjukkan gambar rangkaian receiver dimana modul receiver ini ditaruh pada mobile robot sebagai alat bantu navigasi untuk mobile robot.
Gambar 3.9 Rangkaian Receiver
56 3.5.1 Rangkaian Penguat CA3130 Rangkaian penguatan yang dimiliki oleh modul receiver menggunakan satu buah penguat op-amp CA3130 yang berfungsi untuk menguatkan sinyal ultrasonic yang diterima dari transmitter dan menggunakan prinsip penguat tak membalik (non-inverting). Rumus dari penguatan non-inverting dapat dituliskan pada persamaan (3.3) di bawah ini : Av =
Rf +1 Rin
(3.3)
Penguatan memiliki nilai Rf-nya yang bernilai 10 KΩ (trimpot) dan 10 KΩ (resistor) sedangkan nilai Rin yang digunakan adalah 1 KΩ. Bisa dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 3.10 Rangkaian Penguat Op-Amp CA3130
57 Perhitungan pada penguatan op-amp non-inverting diatas dapat dituliskan pada persamaan (3.4) berikut ini : Rf max = 20 KΩ 10 KΩ + 10 KΩ + 1 = 21x 1KΩ Rf min = 10 KΩ 10 KΩ A= + 1 = 11 x 1KΩ A=
(3.4)
Dari persamaan diatas dapat diketahui bahwa penguatan maksimum dari penguat op-amp adalah 21 kali, dimana output dari penguat op-amp ini akan menuju ke tone decoder untuk menyeleksi apakah sinyal yang masuk adalah 40 KHz atau bukan.
3.5.2 Rangkaian Tone Decoder Sinyal yang telah diperkuat oleh rangkaian penguat akan diseleksi oleh rangkaian tone decoder. Bila sinyal tersebut mempunyai frekuensi yang sama dengan frekuensi center tone decoder (fo) maka tone decoder akan menghasilkan logika 0 pada pin outputnya sedangkan apabila sinyal tersebut memiliki frekuensi diluar frekuensi tersebut maka tone decoder akan menghasilkan logika 1 pada pin outputnya. Logika tersebut akan masuk ke port B dan diproses oleh mikrokontroler utama. Dalam rangkaian ini fo diatur sebesar 40 KHz sesuai dengan frekuensi transducer ultrasonic.
58 Bandwidth yang bisa diterima dapat dibuktikan dengan rumus dibawah ini : BW = 1070
Vi fO .C 2
BW = 1070
5 40000.10 −9
(3.5)
BW = 378302,1279
Gambar 3.11 Rangkaian Tone Decoder Seperti yang telah dijelaskan diatas bahwa rangkaian tone decoder digunakan untuk menyeleksi sinyal yang dikirimkan dari transmitter ultrasonic sebesar 40 KHz. IC tone decoder yang digunakan adalah LM567 yang menggunakan tegangan sebesar 5 volt. Untuk dapat melewatkan frekuensi ( fo ) 40 KHz, maka nilai resistor dan kapasitor pada rangkaian tone decoder perlu diatur. Nilai kapasitor yang digunakan pada pin R timing adalah 1 nF (10-9 F) maka dengan demikian nilai resistor dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut: 1 1,1( RtCt ) 1 R= = 22727, 27 1,1(40000)(10 −9 ) fo =
(3.6)
59 Dari persamaan (3.6) didapat bahwa nilai resistor untuk R timing tidak bulat, maka dari itu digunakan nilai resistor sebesar 22 KΩ dan dengan bantuan trimpot sebesar 5 KΩ dapat diatur agar frekuensi yang diterima adalah sebesar 40 KHz.
3.5.3 Rancang Bangun Modul Receiver Pada modul receiver terdapat empat sensor, dimana masing-masing sensor mempunyai panjang 9,5cm dan lebar 3cm. Setiap sensor memiliki satu penguatan non-inverting (CA3130), satu buah tone decoder (LM 567) dan satu buah receiver ultrasonic (Rx). Berikut ini adalah gambar tata letak komponen pada satu sensor dan receivernya itu sendiri :
Gambar 3.12 Tata Letak Komponen Pada Satu Receiver
Gambar 3.13 Sensor Ultrasonic Receiver
60 Seperti yang telah dijelaskan pada bab 3.3, modul receiver menggunakan empat buah sensor, yang di sebelah kanan dan di kiri masing-masing hanya menggunakan satu sensor. Maka sensor tersebut dibuat agar menerima derajat yang lebih besar sebesar 1100, sedangkan untuk bagian depan dan belakang dibuat lebih kecil sebesar 700. Dengan total derajat penerimaan adalah 3600. Letak sensor ditaruh agak dalam sehingga antara satu sensor dengan lain tidak dapat saling mengganggu dan dapat memastikan sensor mana yang mempunyai prioritas utama. Bentuk modul receiver ini telah disesuaikan dengan bentuk mobile robot, sehingga memudahkan untuk peletakannya. Berikut gambar tata letak komponen dan modul receivernya :
Gambar 3.14 Tata Letak Komponen Modul Receiver
61
Gambar 3.15 Modul Receiver
3.6
Perancangan Modul Infrared Modul infrared ini berfungsi untuk mendeteksi adanya obyek, dalam hal ini robot yang membawa modul transmitter dalam jangkauan 5-11 cm. Sehingga mobile robot dapat berhenti dibelakang robot dan tidak menabrak robot tersebut. Sebenarnya sensor ini tidak langsung menghasilkan informasi berupa jarak, namun akan menghasilkan output berupa tegangan yang dapat diubah menjadi jarak didalam mikrokontroler. Perancangan sensor jarak ini menggunakan metode optical triangualtion untuk mendeteksi jarak dari sebuah objek. Sinar infrared yang dipancarkan dari Tx, kemudian mengenai benda dan akan direfleksikan kembali oleh benda
62 tersebut ke Rx. Sinar infrared yang kembali ini akan masuk ke mikrokontroller sebagai data. Jalur sinar yang dikirimkan dan yang diterima kembali membentuk sebuah segitiga. Tegangan yang diterima Rx berbeda-beda tergantung jarak kepada objeknya. Apabila jaraknya diatas 11cm, maka receiver akan mendapatkan logika high. Sedangkan bila dibawah 11cm, akan mendapatkan logika low. Berikut gambar ilustrasi cara kerja sensor :
3.16 Ilustrasi Cara Kerja Sensor Infrared
Untuk mendeteksi adanya robot tersebut, sensor harus dapat memisahkan antara sinyal yang berisi informasi dari sinyal-sinyal lain yang bersifat sebagai noise. Sebab itu, diterapkan teknik modulasi yang akan membiarkan sensor
63 menerima sinyal yang memiliki frekuensi tertentu saja. Tentunya, dalam hal ini sensor akan memerlukan sebuah rangkaian filter. Rangkaian filter disini menggunakan IC LM567 yang merupakan sebuah tone decoder. Keuntungan menggunakan IC ini dapat memisahkan informasi pada frekuensi tertentu selain itu apabila diperlukan lebih dari satu sensor maka sinyal dari satu sensor tidak akan mengganggu sensor lainnya. IC ini akan menentukan frekuensi yang diterima dari nilai Rt dan Ct yang terhubung pada pin lima dan enam. Frekuensi yang dihasilkan juga dapat diambil langsung dari pin lima sehingga IC ini juga dapat berfungsi sebagai osilator yang dapat dihubung langsung pada transmitter. Detektor akan terhubung pada pin tiga akan menerima sinyal pantulan dari transmitter. Berikut gambar rangkaian skematik :
Gambar 3.17 Rangkaian Modul Infrared
64 3.6.1 Rancang Bangun Modul Infrared Modul infrared ini mempunyai panjang dan lebar yang sama yaitu sebesar 3cm. Modul ini memiliki sepasang infrared yaitu Tx sebagai pengirim sinyal dan Rx sebagai penerima sinyal. Serta satu buah tone decoder (LM567) sebagai rangkaian filter. Berikut gambar tata letak komponen dan modul infrared :
Gambar 3.18 Tata Letak Komponen Modul Infrared
Gambar 3.19 Modul Infrared
65 3.7
Perancangan Modul Sistem Minimum Pada perancangan modul sistem minimum merupakan perancangan mikrokontroler utama dimana mikrokontroler yang digunakan merupakan keluarga dari AVR yaitu ATmega8535 dengan driver motor DC menggunakan dua buah driver motor yaitu L298. Modul sistem minimum ini berfungsi sebagai pengontrol pergerakan mobile robot. AVR ATmega8535 memiliki kelebihan daripada dibanding keluarga MCS895x, karena ATmega8535 menggunakan arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) dimana setiap instruksi dan data akan dieksekusi hanya dengan menggunakan satu clock cycle / bersamaan sehingga proses eksekusi data lebih cepat sedangkan MCS895x menggunakan arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer) dimana instruksi dan data akan dieksekusi pada clock cycle yang berbeda. Berikut gambar rangkaian skematik modul sistem minimum :
66
Gambar 3.20 Rangkaian Modul Sistem Minimum
67 3.7.1 Rangkaian Driver Motor Untuk menggerakkan motor DC diperlukan rangkaian driver motor. Berikut
FR301
FR301
FR301
FR301
ini adalah gambar rangkaian skematik driver motor :
Gambar 3.21 Rangkaian Driver Motor
68 3.7.2 Rancangan Pulse Width Modulation Untuk mengendalikan motor pada masing-masing roda maka diperlukan Pulse Width Modulation (PWM) (referensi bab 2.10). Cara memakai PWM harus menggunakan timer yang ada pada AVR berikut penjelasannya : Timer 0-8 bit pada AVR digunakan sebagai pembangkit sinyal clock dari PWM, setiap kali timer mencapai batas hitungnya maka akan terjadi suatu overflow. Setiap kali overflow, maka timer akan menambahkan counter sebanyak 1 kali. Variable yang digunakan sebagai penanda dari clock akan memeriksa besarnya counter overflow yang ada, ketika counter overflow tersebut lebih kecil sama dengan besarnya counter timer, maka output akan diset menjadi logika HIGH. Setelah counter mencapai 255 atau 8-bit, maka semua variable yang ada akan di set ulang dan perhitungan counter akan dimulai lagi dari 0. Berikut flowchart cara kerja PWM berdasarkan penjelasan diatas :
69
Gambar 3.22 Flowchart PWM Untuk Roda Kiri Dan Kanan
70 3.7.3 Rancang Bangun Modul Sistem Minimum Modul sistem minimum ini memiliki panjang 13,5cm dan lebar sebesar 8cm. Modul ini penggabungan antara mikrokontroler ATmega 8535 dengan dua buah driver motor berbasiskan L298. Sedangkan 74HCT244 (buffer) sebagai in system programing STK 200 untuk AVR ATmega8535. Berikut gambar tata letak komponen dan modul sistem minimum :
Gambar 3.23 Tata Letak Komponen Modul Sistem Minimum
71
Gambar 3.24 Modul Sistem Minimum
3.8
Perancangan Piranti Lunak Perancangan
piranti
lunak
untuk
sistem
ini
menggunakan
bahasa
pemrograman C dengan bantuan program ICC AVR sebagai compiler. Dalam perancangan piranti lunak terdapat satu program yang dapat mengatur semua perintah di mikrokontroler ATmega 8535. Program tersebut berisikan rangkaian perintah yang mengatur keseluruhan kerja dari sistem yang dibuat. Berikut penjelasan dari diagram alir program secara umum.
72
3.8.1 Diagram Alir Program
Gambar 3.25 Diagram Alir Program Secara Umum
73 Diagram alir (gambar 3.25) berisi urutan instruksi dari program yang mengatur semua tugas dalam sistem secara keseluruhan. Program dimulai dengan proses untuk inisialisasi dari sistem seperti mendeklarasi variabel, men-set nilai awal variabel dan mendefinisikan jenis interrupt yang akan dipakai. Proses selanjutnya pada program adalah membaca port B mikrokontroler AVR ATmega 8535 yang berisi keluaran dari tone decoder. Masukan tone decoder berasal dari frekuensi yang diterima receiver ultrasonic. Bila frekuensi yang diterima salah satu receiver adalah 40 KHz, maka data digitalnya akan digunakan dalam proses pencarian data. Proses pencarian data adalah membandingkan data-data digital dari receiver ultrasonic yang mendapat frekuensi 40 KHz. Bila data sudah didapatkan maka posisi receiver ultrasonic dapat diketahui. Nilai posisi tersebut akan diberikan kepada IC dari motor DC. IC tersebut akan menggerakkan motor DC ke posisi yang telah ditentukan. Selanjutnya secara terus menerus program akan mencari sensor mana yang mendapatkan frekuensi 40KHz dan melakukan pergerakan berdasarkan data-data digital yang didapat. Sampai mobile robot berhenti dibelakang robot yang membawa transmitter, kemudian program berada dalam keadaan standby dan menunggu apabila ada pemanggilan dari modul transmitter. Untuk melihat diagram alir yang lebih rinci berdasarkan program dapat dilihat pada lampiran halaman LB halaman 1 – 4 dan Listing Program dapat dilihat pada lampiran LA halaman 1-5.
