BAB III PERANCANGAN DAN PEMBAHASAN ALAT
III.1. Blok Sistem Robot Secara Umum
SISTEM KONTROL
AKTUATOR
SISTEM RODA
MEKANIK ROBOT
& SISTEM KAKI
Untuk Navigasi (gerak berpindah)
SENSOR
SISTEM TANGAN
Untuk Manipulasi (gerak penanganan)
Gambar 3.1. Diagram blok sistem robot secara umum
Gambar diatas merupakan blok sistem robot secara umum dan orientasi fungsinya yang biasa kita jumpai dan berhubungan dengan “Real World”. Berikut adalah penjelasan dari blok rangkaian diatas :
Sistem kontrol (control system)
32
Adalah rangkaian elektronik yang setidak-tidaknya terdiri dari rangkaian prosesor (CPU, memori, komponen interface Input / Output), signal conditioning untuk sensor (analog dan atau digital), serta driver untuk aktuator.
Mekanik robot (mechanical robot)
Adalah sistem mekanik yang dapat terdiri dari fungsi gerak. Jumlah fungsi gerak disebut sebagai derajat kebebasan atau degree of freedom (DOF). Sebuah sendi yang diwakili oleh sebuah gerak aktuator disebut sebagai satu DOF.
Sensor
Adalah perangkat atau komponen yang bertugas mendeteksi (hasil) gerakan atau fenomena lingkungan yang diperlukan oleh sistem kontroler. Dapat dibuat dari sistem yang paling sederhana seperti sensor inframerah, ultrasonic, saklar ON/OFF, dan sebagainya.
Aktuator (actuator)
Adalah perangkat elektromekanik yang menghasilkan daya gerakan. Terdiri dari tiga jenis, yaitu: 1.
Electric actuator, yaitu perangkat menggunakan sistem
motor listrik (motor DC, motor DC servo, maupun motor stepper. 2.
Pneumatik actuator, yaitu perangkat yang menggunakan
udara atau gas nitrogen. 3.
Hydraulic actuator, yaitu perangkat yang menggunakan
bahan cair seperti oli [12]
Sistem roda
33
Adalah sistem mekanik yang dapat menggerakkan robot untuk berpindah posisi.
Sistem kaki
Pada dasarnya sistem kaki adalah gerakan “roda” yang didisain sedemikian rupa hingga memiliki kemampuan gerak seperti mahluk hidup. Robot berjalan dengan sistem dua kaki yang memiliki struktur kaki seperti manusia setidak-tidaknya mempunyai sendi-sendi yang mewakili pergelangan kaki, lutut, dan pinggul.
Sistem tangan
Adalah bagian atau anggota badan robot selain sistem roda atau kaki. Dalam konteks mobile robot, bagian tangan ini dikenal sebagai manipulator yaitu sistem gerak yang berfungsi untuk memanipulasi (memegang, mengambil, mengangkat, memindah atau mengolah) obyek. [4]
III.2. Diagram Blok Rangkaian Dibawah ini adalah gambar blok rangkaian dari robot yang dibuat oleh penulis yang terdiri dari tiga proses, yaitu input (sensor), proses (mikrokontroler), dan output (motor DC).
Blok Rangkaian Sensor
34 INPUT
Ultrasonic Transmitter Halangan
Ultrasonic Receiver
Pengkondisian Sinyal
Mikrokontroler AT89C52 PROSES
Blok Rangkaian Motor DC Motor DC
Driver motor DC OUTPUT
Gambar 3.2. Diagram blok rangkaian
Berdasarkan blok diagram diatas, sensor yang digunakan untuk mengenal keadaan lingkungan luar dimana robot ini akan beroperasi adalah sensor ultrasonic. Sensor ini akan bekerja dengan cara mendeteksi adanya halangan dari pergerakan robot mobile ini. Pendeteksian sinyal yang datang menggunakan prinsip pemantulan dari rangkaian
transmitter ke rangkaian receiver dari sensor ultrasonic. Hasil
pemantulan tersebut masih dalam bentuk sinyal analog. Sedangkan sinyal yang dibutuhkan oleh bagian processing dalam hal ini dilakukan oleh mikrokontroler adalah sinyal digital. Oleh karena itu maka pada output rangkaian receiver sensor ultrasonic dibuat rangkaian tambahan lagi berupa rangkaian transistor yang dalam rangkaian ini memiliki fungsi sebagai saklar.
35
Output dari rangkaian transistor sebagai saklar ini sudah dalam bentuk digital, yaitu berupa kondisi HIGH (1) atau LOW (0). Dari proses pengkondisian sinyal ini maka diperoleh keluaran berupa data digital dari receiver dan akan diberikan kepada mikrokontroler AT89C52. Mikrokontroler akan mengolah hasil input dari blok rangkaian sensor yang terdapat pada P1.1 sampai P1.3. Prosesnya adalah bagaimana mikrokontroler
akan
mensingkronisasikannya
menterjemahkan
hasil
input
dengan
yang
sudah
program
dari
sensor
“tertanam”
di
dan chip
mikrokontroler tersebut. Proses mikrokontroler untuk menterjemahkannya dan menjadi penghubung antara input dan output sangat rumit. Disini mikrokontroler akan menggabungkan dan mensinkronisasikan antara software dengan blok perancangan hardware. Dari hasil proses
yang dilakukan oleh mikrokontroler maka akan dihasilkan suatu kondisi
perintah kepada driver dari motor dc, dalam hal ini berupa IC L293D yang kemudian akan menggerakkan motor dc, baik ke arah kanan maupun ke arah kiri tergantung dari hasil input dari sensor dan hasil output dari mikrokontroler AT89C52 yang diberikan kepada IC pada driver motor tersebut.
III.3. Perancangan Perangkat Keras (Hardware) III.3.1. Blok rangkaian sensor ultrasonic
36
Pemancar gelombang ultrasonic disusun oleh sebuah transduser ultrasonik yang diberi gelombang kotak dengan frekuensi sekitar 40 KHz. Gelombang kotak dihasilkan oleh untai multivibrator yang disusun oleh IC 555 yang bekerja secara astable. Rangkaian pemancar ultrasonic ditunjukkan gambar 3.3 (a). 9V
6
TRM
2 3
D3 R2
1
C2 5
R3
LED R8
TR2
8
IC 555
VR
C7
4
C1 R1
Receiver
9V
Transmitter
C1
C3
TR1
R10 SN7473 TR3
R2
R1
R4
D2
1
R6
R5
(a)
D1
C4
13 11
RCV C2
P1
R7
C5
R9
4
TR4
C6
(b)
Gambar 3.3. Rangkaian sensor ultrasonik. (a) Transmitter (b) Receiver
Rangkaian sensor dibuat sebanyak 3 bagian yang pada tiap bagian dari sensor terdiri dari pasangan transmiter dan receiver dari sensor ultrasonic. Ketiga bagian tersebut ditempatkan pada bagian depan serta bagian samping kanan dan kiri dari robot. Output dari ketiga pasangan sensor ini dihubungkan ke mikrokontroler melalui Port1 agar dapat diolah yang kemudian akan menghasilkan keluaran
37
µc
untuk memberikan input kepada IC L293D sebagai driver motor untuk menggerakkan motor sesuai dengan data yang diterima dari mikrokontroler. Selain sebagai input data, output dari sensor digunakan juga sebagai pembangkit sinyal interrupt. Untuk itu, maka diperlukan rangkaian lain yang akan membangkitkan sinyal interrupt ketika salah satu atau lebih sensor tersebut mendeteksi sambungan antara transmiter dengan receiver. Pada kasus ini penulis menambahkan gerbang logika OR. Dengan menggunakan gerbang logika OR, interrupt high akan aktif (INT 1=1). Komponen yang digunakan adalah IC 74LS32.
Ultrasonik input A B INT 1 C
Gambar 3.4. Rangkaian pembangkit interupt
Dibawah ini adalah keluaran yang dihasilkan dari rangkaian dengan menggunakan gerbang logika OR
Tabel 3.1 Tabel kondisi pembangkit interrupt
A
B
38
INT 1
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
III.3.2. Blok rangkaian mikrokontroler Jenis mikrokontroler yang digunakan adalah AT89C52 yang memiliki empat buah port I/O, yaitu: 1.
P0 (pin 32 sampai pin 39)
2.
P1 (pin 1 sampai pin 8)
3.
P2 (pin 21 sampai pin 28)
4.
P3 (pin 10 sampai pin 17) Pada perancangan alat ini penulis hanya menggunakan tiga port saja,
yaitu Port 0 berfungsi sebagai output. Pin yang digunakan yaitu pada P0.0 sampai P0.6. Kelima pin ini akan dihubungkan ke input dari IC untuk driver motor dc. Kemudian Port 1 berfungsi sebagai input dari rangkaian sensor ultrasonik. Masing-masing sensor menempati satu bit pada Port 1 yaitu P1.0, P1.1, dan P1.2. Yang ketiga adalah Port 3. Port ini adalah port khusus pada keluarga 8051, karena memiliki fungsi interrupt. Oleh karena perancangan alat ini menggunakan rutin interrupt, maka kaki P3.3 (yang berfungsi sebagai INT 1) dihubungkan ke output rangkaian pembangkit interrupt dari rangkaian sensor dengan menggunakan gerbang logika OR pada IC 74LS32.
39
Pada blok rangkaian dari mikrokontroler ini juga terdapat rangkaian reset, yaitu jika kita mengeksekusi tombol yang ada, maka secara otomatis address program dari mikrokontroler akan menuju ke alamat 0000H. Nilai tersebut dinamakan sebagai vektor reset, yang merupakan nomor awal dari memoriprogram yang menampung program agar dapat dijalankan. Dengan kata lain akan kembali ke awal perintah atau program. Perintah ini merupakan satu-satunya perintah yang tidak dapat dihalangi oleh perintah lain. Pembahasan diatas memberkan gambaran bahwa proses reset merupakan peristiswa perangkat keras (sinyal reset dihubungkan ke kaki reset mikrokontroler) yang dipakai untuk mengatur kerja dari software, yakni menentukan aliran proses program prosesor. Selain rangkaian reset, juga terdapat rangkaian yang osilator. Ini merupakan
rangakain
yang
memicu
CPU dan mikrokontroler
untuk
mengerjakan satu intruksi ke instruksi berikutnya dalam proses yang berurutan. Setiap langkah kecil dari operasi mikrokontroler membutuhkan waktu sebanyak satu atau beberapa clock untuk melakukannya yang akan menentukan kecepatan kerja dari mikrokontroler. Program untuk mengendalikan kerja dari mikrokontroler disimpan dalam memori program, yang merupakan kumpulan dari instruksi kerja mikrokontroler. Sepanjang mikrokontroler bekerja, instruksi tersebut byte demi byte akan diambil CPU dan selanjutnya dipakai untuk mengatur kerja mikrokontroler. Proses pengambilan kerja dari instruksi dari memori program
40
disebut fetch cycle dan saat CPU melaksanakan instruksi tersebu dinamakan execuets cycle. Semua mikrokontroler maupun mikroprosesor dilengkapi oleh sebuah register yang berfungsi kusus untuk mengatur fetch cycle, register tersebut dinamakan Program Counter (PC). Nilai dari PC secara otomatis akan bertambah satu setiap kali selesai mengambil 1 byte isi memori program, dengan demikian isi memori program bisa berurutan diberikan ke CPU. Saat mikrokontroler di-reset, isi PC menjadi 0000H, artinya sesaat setelah reset isi dari memori program nomor 0 dan seterusnya akan diambil ke CPU
dan
diperlakukan
sebagai
instruksi
yag
akan
mengatur
kerja
mikrokontroler. Dengan demikian, awal dari program pengendali harus ditempatkan di memori nomor 0, setelah reset mikrokontroler menjalankan 5V
program mulai dari memori program 0000H, dengan melakukan fetch cycle SENSOR 1 dabn execute cycle terus menerus tanpa henti. SENSOR 2
P1.0
Vcc
P1.1
P0.0
P1.2 Jika sarana interrupt diaktifkan, dan tegangan di kaki P0.1 INT 1 merubah
SENSOR 3
AT89C52
P1.3
P0.2
dari 0 menjadi 1, maka 5proses menjalankan program diatas P0.3 akan dihentikan V P1.4
P1.5
P0.4
P1.6 sebentar, kemudian 100 mikrokontroler sendiri akan melayani P0.5 dulu permintaan ?
10 µF
P1.7
interrupt, selesai melayani permintaan interrupt RST mengerjakan program utama lagi.
8K2
30 pf
30 pf41
P0.6
CPU akan melanjutkan P0.7
P3.0 (RXD)
EA/Vpp
P3.1 (TXD)
ALE /PROG
P3.2 (INT0)
PSEN
P3.3 (INT1)
P 2.7 (A15)
P3.4 (T0)
P 2.6 (A14)
P3.5 (T1)
P 2.5 (A13)
P3.6 (WR)
P2.4 (A12)
P3.7 (RD)
P 2.3 (A11)
XTAL 2
P 2.2 (A10)
XTAL 1
P 2.1 (A9)
GND
P 2.0 (A8)
Gambar 3.5. Blok rangkaian mikrokontroler
III.3.3. Rangkaian penggerak motor DC Untuk penggerak dari rangkaian roda pada robot menggunakan motor dc. Pada motor dc sendiri tidak dapat dikendalikan langsung oleh keluaran dari mikrokontroler. Tegangan mikrokontroler hanya sebesar 5 Volt, sedangkan B motorAdc yang digunakan pada robot ini membutuhkan tegangan sebesar 12 volt 12 V
agar dapat bekerja dengan optimal. Oleh sebab itu, untuk mengendalikan motor 100tegangan O Q5 100 Operlu dibuat rangkaian dc 12 Volt dengan 5Q3 Volt dari mikrokontroler, D 560
22 KO
D 560
22 KO
khusus. Rangkaian pengendali motor dc yang digunakan disini adalah rangkaian Q1 9013
Q2 9013
yang dikenal dengan sebutan H-Bridge transistor circuit, dinamakan demikian 100 O
Q4 D 438
Q6 D 438
42
100 O
karena rangkaian transistor dan motor ini membentuk abjad H (gambar 3.6). Rangkaian ini umum digunakan untuk mengatur putaran motor ke arah yang diinginkan dengan memberikan logika Transistor-Transitor Logic (TTL) yang sesuai dengan ketentuan pada kaki inputnya (tabel 3.2). A
B 12 V
100 O 22 KO
Q3 D 560
Q5 D 560
Q1 9013 100 O
100 O 22 KO Q2 9013
Q4 D 438
Q6 D 438
100 O
Gambar 3.6. Driver motor DC menggunakan rangkaian H-Bridge
Rangkaian penguat ini digunakan untuk mengatur putaran motor dc ke arah kanan atau kiri. Perputaran motor dc ini diatur dengan merubah polaritas dari tegangan yang bekerja pada motor dc.
Jika titik A diberi input, maka transistor Q1 akan aktif, yang akan membuat transistor Q3 dan Q6 juga aktif. Q3 akan menghubungkan titik C pada motor ke +12 volt, dan Q6 menghubungkan ke ground. Dari sini pergerakan
43
putaran motor akan searah dengan jarum jam. Jika titik A tidak diberi input maka Q1, Q3 dan Q6 tidak akan menghantar, sehingga motor tidak akan bergerak. Kemudian sebaliknya jika titik B yang diberi input maka transistor Q2, Q4, dan Q5 akan aktif. Dengan transistor pada Q5 yang akan mendapat tegangan +12 volt dan transistor Q4 yang akan terhubung ke ground. Dengan kondisi seperti ini, maka motor akan berputar berlawanan dengan jarum jam. Dari rangkaian ini pula tidak diperbolehkan untuk mengaktifkan A dan B secara bersamaan. Jika hal tersebut dilakukan, maka akan terjadi hubungan singkat/korsleting. Dengan adanya hal seperti ini maka akan dapat merusak rangkaian H-Bridge ini, bahkan keseluruhan sistem. Tabel 3.2 Kondisi putaran motor
Logika A 0 0 1 1
Logika B 0 1 0 1
Arah Putaran Diam Berlawanan jarum jam Searah jarum jam Dilarang
Pada penelitian ini penulis mengganti rangkaian H-Bridge dengan sebuah komponen Integrated Circuit (IC) L293D. IC ini mempunyai fungsi yang sama dengan rangkaian H-Bridge. Gambar 3.7 menunjukkan konfigurasi pin dari IC L293D.
44
EN1
VSS
16
2
IN1
IN4
15
3
OUT1
OUT4
14
4
GND
GND
13
5
GND
GND
12
6
OUT2
OUT3
11
7
IN2
IN3
10
8
VC
EN2
9
L293D
1
Gambar 3.7. Alokasi pin IC L293D
Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa IC ini mempunyai dua buah sumber tegangan, yaitu 5 volt untuk mengaktifkan IC yang terdapat pada pin 16 dan sumber tegangan 12 volt pada pin 8 yang berfungsi untuk menggerakkan motor dc. Pada pin 1 dan pin 9 berfungsi untuk meng-enable kan masingmasing motor. Sebab dalam rangkaian robot ini menggunakan dua buah motor dc. Pin 1 sebagai enable (EN1) untuk motor 1 dan pin 9 sebagai enable (EN2) untuk motor 2. Kemudian dari IC untuk driver motor dc ini setiap pin yang berfungsi sebagai input akan dihubungkan ke output dari mikrokontroler pada port 0 untuk menggerakkan arah putaran motor sesuai dengan data yang dikeluarkan dari mikrokontroler sehingga akan diperoleh suatu rangkaian seperti gambar 12 V
5V
8
16
VC
VSS
berikut:
2 IN1
P0.2 P0.2
7 IN2
P0.0
1 EN1
P0.4
10 IN2
P0.5
15 IN3
P0.3
9 EN2
3
L293D
P0.1
14
GND 4
6 11
5
45
GND 12
13
Gambar 3.8. Koneksi IC L293D dengan output dari mikrokontroler AT89C52
Berikut adalah tabel kondisi putaran motor dc terhadap arah pergerakan robot, yaitu: Tabel 3.3. Kondisi putaran motor terhadap arah pergerakan robot
Motor kiri
Motor kanan
Arah pergerakan Maju Putar kanan Putar kiri Mundur
III.3.4. Blok Rangkaian Catu Daya Dari keseluruhan rangkaian ini menggunakan tiga buah level tegangan, yaitu 5 volt yang digunakan untuk tegangan pada mikrokontroler dan, 9 volt untuk tegangan pada blok rangkaian transmitter sensor ultrasonic, serta
46
tegangan 12 volt untuk tegangan pada blok rangkaian receiver sensor ultrasonic dan pada rangkaian penggerak motor dc yang terdapat pada IC L293D. Sebagai sumber tegangan mengunakan baterai sebesar 1,5 volt sebanyak 8 buah. Dengan mengunakan regulator 7805 akan menghasilkan tegangan 9V
C7
R2
LED
R3
D3
sebesar 5 volt dan regulator 7809 menghasilkan tegangan sebesar 9 volt. R8
TR2
C3
TR1
C1
R10
SN7473 4
R9
Berikut adalah gambar rangkaian dari catu daya yang digunakan.
RCV
R1
R4
D2
1
TR3
R6
13
11
TR4 C2
R5
D1
C4
R7
C6
C5
12v
9v 9V
C7
R2
LED
R3
C3
1000 µF
SN7473 4
RCV
R1
D3
1
a1
R4
D2
1
TR3
R6
13
GND
b1
2
0
R8
TR2 TR1
C1
7809
1N4001
R10
0.1µF
R9
11 TR4
C2
R5
D1
C4
C6
C5 R7
7805
9V 1
C7
R2
LED
R3
C3
R1
b1
2
0
R4
D2
1
TR3
R6
0.1µF
R10
SN7473 4
RCV
GND
R8
TR2 TR1
C1
D3
a1
13
R9
11 TR4
C2
R5
D1
C4
C6
C5 R7
Gambar 3.9. Rangkaian catu daya 9V
4
C1 R1
2 3
VR
IC 555
6
5V 8
P1.0
5
1
Vcc
1 R2
P1.1
P0.0
P1.2
P0.1
EN1
VSS
rintangan secara keseluruhan dan merupakan penggabungan dari masing2
P1.4
5V
P0.2
masing blok rangkaian yang telah dibuat diatas tadi. P1.5
100 ?
10 µF
P1.6 P1.7
P0.3 P0.4
7 9
P0.5
8K2
12v
9v 1N4001
7809 1
a1
GND
b1
2
30 pf
0
1000 µF
0.1µF
30 pf 5v 7805 1
a1
GND
b1
2
0
0.1µF
47
P0.7
P3.0 (RXD)
EA/Vpp
P3.1 (TXD)
ALE/PROG
P3.2 (INT0)
PSEN
P3.3 (INT1)
P2.7 (A15)
P3.4 (T0)
P2.6 (A14)
P3.5 (T1)
P2.5 (A13)
P3.6 (WR)
P2.4 (A12)
P3.7 (RD)
P2.3 (A11)
XTAL 2
P2.2 (A10)
XTAL 1
P2.1 (A9)
GND
P2.0 (A8)
OUT1
EN2 IN3 IN4 4 5
RST
VC
IN2
10 15
P0.6
IN1
L 293D
P1.3
AT 89C52
TRM
5V 12V Gambar dibawah ini merupakan gambar rangkaian dari robot pendeteksi C2
OUT2 OUT3 OUT4
GND
GND
GND
GND
12 13
Gambar 3.9. Gambar rangkaian secara keseluruhan
III.4. Perancangan Perangkat Lunak Dalam perancangan alat ini, bahasa yang digunakan oleh penulis adalah bahasa Assembler dengan bantuan software IDE 8051 yang dapat dijalankan pada sistem operasi Windows.
48
Gambar 3.10. Tampilan dari software IDE 8051
Software ini dapat berfungsi sebagai editor dan simulator dari program yang telah kita buat. Software ini akan menampilkan isi dari accumulator, program counter, stack pointer, register-register , dan port pada saat program buatan kita sedang dijalankan. Dengan demikian kita dapat mengetahui apakah program yang telah kita buat sudah benar atau belum. Bila belum benar, program dapat diperbaiki secara langsung dari software IDE 8051 ini. Bagi program yang telah di-compile maka akan terdapat dua jenis file, yaitu file berekstension LST,
contohnya program.LST (gambar 3.10) dan file yang
berekstension HEX, contohnya program.HEX (gambar 3.11).
49
Gambar 3.11. Tampilan program yang memiliki ekstension LST
Gambar 3.12. Tampilan program yang memiliki ekstension HEX.
Untuk men-download program, file yang kita butuhkan adalah yang memilki ekstensi HEX seperti contoh diatas, yang selanjutnya akan kita
50
download pada EPROM writer, berikut adalah tampilan dari software untuk menjalankan EPROM writer, yaitu:
Gambar 3.13. Tampilan software WACESS untuk men-download program
III.5.`Flowchart program Dalam setiap pembuatan suatu alat, hal terpenting yang paling utama dalam perancangannya adalah bagaimana kita dapat mengetahui prinsip kerja dari alat yang dapat digambarkan dalam bentuk flowchart. Gambar dibawah adalah flowchart START program secara keseluruhan dari pembuatan alat ini. INISIALISASI INTERUPSI
DETEKSI TRACK
SUBRUTINE DETEKSI TRACK TRACK TERDETEKSI ??
YA
ROBOT BERGERAK
MENGIKUTI TRACK
TIDAK TIDAK
ROBOT TIDAK BERGERAK
GARIS AKHIR??
51 YA STOP
Gambar 3.14. Flowchart program keseluruhan
Program utama dari pembuatan robot ini adalah mendeteksi adanya input dari sensor ultrasonic kepada mikrokontroler AT89C52 yang terletak pada P0.0, P0.1, dan P0.2. Program akan bereaksi dengan mengirimkan output kepada driver motor dc sesuai dengan data yang diterimanya. Motor dc akan bergerak jika input dari sensor akan memiliki logka 1 (high). Untuk pengecekan bit pada program pendeteksi sinyal dalam bahasa Assembler menggunakan perintah Jump if Bit Set (JB). Perintah ini akan bekerja dengan cara mengecek kondisi bit satu dari masing-masing sensor yang terhubung ke port dari input dari mikrokontroler. Yang kemudian akan berpindah ke bagian label dari program pendeteksi sinyal yang telah ditentukan (address code) jika bit yang
52
diperiksa tersebut bernilai HIGH (1). Jika bit yang diperiksa bernilai LOW (0), maka program akan melaksanakan baris perintah setelah perintah JB tersebut. Cara kerja dari program secara keseluruhan adalah sebagai berikut: 1.
Yang pertama adalah inisialisasi interupsi, yaitu INT1.
Inisialisasi interupsi dilakukan pada register IE. Dimana untuk mengaktifkan INT1 maka pada program harus diberikan perintah MOV IE, #84H. 2.
Jika sensor mendeteksi adanya halangan baik yang ada di sisi
depan, kiri, maupun sisi depan robot maka interupsi akan aktif dan menuju subroutine sensor. Selanjutnya akan mencari sensor mana yang akan mengalami perubahan pada masukannya. Sensor yang pertama kali dicek adalah yang terhubung dengan P0.0 pada mikrokontroler, selanjutnya P0.1 dan P0.2. Jika ada sensor yang terdeteksi maka data yang mengalami perubahan akan diberikan ke driver penggerak motor yang selanjutnya roda dari robot akan berputar sesuai dengan input sinyal dari sensor kepada mikrokontroler. 3.
Subroutine dari motor berisi perintah mengeluarkan
berupa arah putaran roda dari robot (tabel 3.4).
Tabel 3.4. Kondisi putaran motor terhadap sensor
53
output
SU.2 SU.1 SU.0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 4.
Kondisi putaran motor Stop Kiri Mundur Kiri Kanan Maju Kanan Mundur
Kondisi ini akan berlangsung secara terus menerus sampai batas
akhir dari track. 5.
Selanjutnya program akan kembali ke program utama jika tidak
ada lagi interupsi yang diterima oleh sensor.
Dari penjelasan flowchart pada gambar 3.14 diatas, maka dalam perancangan alat ini terdapat dua program pengendali, yaitu: 1.
Program deteksi rintangan
Sensor ultrasonic akan mendeteksi adanya objek yang menghalangi pergerakan dari robot, baik yang ada di samping kanan, kiri maupun sisi depan. Program ini menggunakan fasilitas interupsi 1 (INT1). Dibawah ini adalah flowchart dari program deteksi rintangan.
54
START
CEK SENSOR1
SENSOR 1 TERDETEKSI ??
Y
T CEK SENSOR2
SENSOR 2 TERDETEKSI ??
CEK SENSOR2
SENSOR 2 TERDETEKSI ??
Y
T
T
CEK SENSOR3
SENSOR 3 TERDETEKSI ??
CEK SENSOR3
SENSOR 3 TERDETEKSI ??
Y
T IR = 000 STOP
Y
CEK SENSOR3
SENSOR 3 TERDETEKSI ??
Y
IR = 010 MUNDUR
SENSOR 3 TERDETEKSI ??
Y
T
T UT = 100 KANAN
CEK SENSOR3
IR = 110 KANAN
IR = 001 KIRI
Y
T IR = 101 MAJU
IR = 011 KIRI
IR = 111 MUNDUR
RETI
Gambar 3.15. Flowchart program deteksi rintangan
Program ini akan mengecek kondisi bit satu per satu dimulai dari P0.0 yang terhubung ke sensor ultrasonic kiri, selanjutnya akan mengecek sensor ultrasonic depan. Proses ini berlangsung terus-menerus sesuai dengan flowchart diatas. Hingga terdapat hasil akhir yang akan mempengaruhi kondisi putaran dan arah motor.
55
* * * * * * * * * * * * * * * * * * program deteksi sensor * * * * * * * * * * * * * * * * * * * SCAN: K:
JB
SU_1, D
KD:
JB
SU_2, Q
KDQ:
JB
SU_3, SCAN_KANAN
LJMP
SCAN_STOP
D:
JB
SU_2, DQQ
DQ:
JB
SU_3, SCAN_MAJU
LJMP
SCAN_KIRI
JB
SU_3, SCAN_MUNDUR
LJMP
SCAN_KIRI
JB
SU_3, SCAN_KANAN
LJMP
MUNDUR
DQQ:
Q:
OUT:
2.
; cek sensor kanan ; SU = xx1, cek sensor depan ; cek sensor kanan depan ; SU = x10, cek sensor kiri ; cek sensor kanan depan kiri ; SU = 100, KANAN ; SU = 000, STOP ; cek sensor depan ; SU = x11, cek sensor depan kiri kiri ; cek sensor depan kiri ; SU = 101, MAJU ; SU = 001, KIRI ; cek sensor depan kiri kiri ; SU = 111, MUNDUR ; SU = 011, KIRI ; cek sensor kiri ; SU = 110, KANAN ; SU = 010, MUNDUR
RETI
Program pengendali motor
Untuk program pengendali arah putaran motor ini dihasilkan dari adanya input dari sensor. Program ini berisi bit 0 dan 1 yang konfigurasi masing-masing bitnya sudah diprogram dan ditentukan dari output IC L293D sebagai driver motor. Berikut adalah subroutine dari program pengendali motor. * * * * * * * * * * program motor * * * * * * * * * * KANAN:
MOV ACALL RET
MDC, #00011011b DELAY
KIRI:
MOV ACALL RET
MDC, #00101101b DELAY
MAJU:
MOV ACALL RET
MDC, #00101011b DELAY
56
MUNDUR:
MOV ACALL RET
MDC, #00011101b DELAY
57
