BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA RANGKAIAN
Dalam bab ini penulis akan mengungkapkan dan menguraikan mengenai persiapan komponen dan peralatan yang dipergunakan serta langkah – langkah praktek, kemudian menyiapkan data hasil pengukuran yang didapat dari hasil pengukuran. Pelaksanaan pendataan dengan menggunakan sebuah rangkaian dan dilakukan secara berulang-ulang supaya dihasilkan data yang benar – benar tepat. Sebelum melakukan pendataan terlebih dahulu mempelajari alat tersebut kemudian menentukan titik pengukuran. Adapun hasil pendataan ini akan dijadikan perbandingan dengan teori yang menunjang. 4.1 Spesifikasi Sistem Dalam penelitian perancangan sebuah robot penghindar dinding dengan sensor ultrasonik
yang berbasiskan Arduino Uno. Spesifikasi sistem yang
digunakan terbagi menjadi dua bagian utama, yakni spesifikasi perangkat lunak yang mendukung penelitian ini. 4.1.1 Perangkat Keras Spesifikasi dari perangkat yang digunakan dalam implementasi dan pengujian Robot penghindar Dinding Sensor Ultrasonik Berbasis Arduino Uno adalah sebagai berikut: Perangkat keras pada perancangan ini terdiri dari beberapa bagian modul yang terdiri dari modul controler (Arduino Uno Atmega328), modul display (sensor ping), dan juga PC atau laptop. Menggunakan sebuah adaptor yang digunakan sebagai catu daya pada sistem, adaptor tersebut digunakan untuk mengaktifkan Arduino Uno, sensor ping, servo dan perangkat lainnya. Modul sensor digunakan untuk mengirimkan data jarak objek dari sensor ping ke modul controller Arduino.
Spesifikasi modul-modul yang digunakan dalam membuat perangkat keras pada Robot Penghindar Dinding dengan Sensor Ultrasonik berbasis Arduino Uno adalah sebagai berikut: Tabel 4.1 Tabel Modul Perangkat Keras No
Nama Modul
Jumlah
1
Arduino Uno
1
2
Modul sensor ultrasonik
1
3
Servo
1
4
Motor driver(Motor shield L298)
1
Gambar 4.1 Modul Perangkat Keras
4.1.2 Perangkat Lunak Spesifikasi dari perangkat lunak yang digunakan dalam implementasi dan pengujian berbasis Arduino adalah sebagai berikut :
Operating system yang digunakan pada laptop adalah Micosoft Windows 7
Menggunakan bahasa C untuk membuat program pada arduino sebagai board controller.
4.2 Implementasi Sistem Implementasi dari peracangan Robot penghindar Dinding ini memerlukan beberapa langkah sebagai berikut :
Menghubungkan modul Arduino Uno dan modul sensor ultrasonik dengan sumber catu daya atau adaptor.
Menghubungkan modul Arduino dengan laptop menggunakan kabel USB.
4.2.1 Pengujian Program Arduino IDE Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah secara Aplikasi program Arduino IDE (Integrated Development Environment) yang akan di upload ke Arduino Uno sudah benar atau perlu adanya perbaikan. Pengujian ini dilakukan dengan cara Verify/Compile pada lembar Sketch, bila program pada lembar Sketch berjalan dengan baik setelah kita Verify/Compile maka akan terlihat seperti gambar 4.2
Gambar 4.2 Proses Vrify/Compile berjalan dengan baik
Setelah proses Verify/Compile berjalan dengan baik langkah selanjutnya adalah melakuakan upload program dengan cara menghubungkan Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB (Universal Serial Bus) lalu klik upload pada program Arduino IDE (Integrated Development Environment) bila proses upload berhasil dengan baik akan terlihat seperti gambar 4.3
Gambar 4.3 Proses Upload berjalan dengan baik
4.3 Evaluasi Sistem Seperti yang tealah dijelaskan sebelumnya pada bab II dan III, sensor PING bekerja dengan mencatat waktu yang dibutuhkan semenjak gelombang mulai ditembakkan oleh transmitter sampai diterima kembali oleh receiver yang ada pada sensor tersebut. Waktu transmisi gelombang atau data timer tersebut digunakan untuk menentukan jarak suatu obyek. Sedangkan untuk mebuat pembacaan dari sensor mendekati nilai pembacaan standar alat ukur jarak (mistar/penggaris), maka dilakukan perbandingan antara jarak suatu obyek
terhadap catatan waktu yang dibutuhkan. Pengujian dimaksudkan untuk mengetahui hasil perancangan yang telah dibuat, kemudian data hasil pengujian akan dianalisis dimaksudkan untuk menguji kelayakan sistem yang dibuat dengan teori yang ada. Pengujian yang dilakukan pada penelitian ini bermanfaat agar penguji mendapatkan data-data yang sesuai dengan tujuan mendeteksi seberapa besar error atau kesalahan yang dapat terjadi ketika sistem di jalankan.
4.3.1 Pengujian Penggerak Sensor Ping Menguji sistem untuk mengetahui seberapa besar miss jarak yang diberikan dengan jarak sebenarnya dan juga untuk mengetahui besar sudut jangkauan sensor terhadap jarak yang diberikan. Berikut metode pengujian berdasarkan objek: Program Arduino //UNTUK FUNGSI SENSOR ULTRASONIK long microsecondsToCentimeters(long microseconds) { return microseconds / 29 / 2; } float ping()/*KANAN*/ { long duration,
cm;
pinMode(pingPin, OUTPUT); digitalWrite(pingPin, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(pingPin, HIGH); delayMicroseconds(5); digitalWrite(pingPin, LOW);
pinMode(pingPin, INPUT); duration = pulseIn(pingPin, HIGH);
return duration /29/2;
delay(100); } // FUNGSI UNTUK SERVO
void tengok_kiri() { for(pos = 90;pos<180;pos++) { berhenti(); myservo.write(pos); delay(30); } } void tengok_kanan() {
for(pos=180 ;pos>=1 ;pos--) {
berhenti(); myservo.write(pos); delay(30); } } void tengok_start1() { float jarak = ping(); for(pos = 0;pos <=90;pos++) { myservo.write(pos); delay(30); } } void tengok_start2() { float jarak = ping(); for(pos = 180;pos>=90;pos--) { myservo.write(pos); delay(30); } }
void loop() { float jarak = ping()>20;
if(jarak == LOW) { berhenti(); tengok_kiri(); float jarak = ping()>20; if(jarak==HIGH) { for(;;) { tengok_start2(); delay(1); belok_kiri(); delay(500); break; } } else if(jarak==LOW) { berhenti(); tengok_kanan(); float jarak=ping()>20; if(jarak==HIGH) { for(;;) { tengok_start1(); delay(1); belok_kanan(); delay(350); break; } } else if(jarak==LOW) { for(;;)
{ tengok_start1(); delay(1); mundur(); delay(1000); belok_kanan(); delay(700); break; } } } } else { for(;;) { float jarak = ping()>20; maju(); if(jarak==LOW) { break;
4.3.2 Pengujian Driver Motor (Motor ShieldL298) Pengujian
rangkaian
Driver
Motor
ShieldL298
dilakukan
untuk
mengetahui apakah rangkaian dapat berfungsi dengan baik atau tidak.Pengujian Driver Motor Shield menggunakan dua buah motor DC sebagai objek yang akan diatur oleh komponen L298.Arduino Uno ATmega328 digunakan untuk memberikan kondisi tertentu (high atau Low) pada kaki input L298 sehingga motor kanan dan kiri bias bergerak.Dalam pengujian kali ini digunakan program untuk mengetahui apakah Driver motor dapat bekerja dengan baik atau tidak. Peralatan yang digunakan dalam pengujian ini antara lain : 1. DC power supply 2. Modul Driver Motor ShieldL298 3. 2 buah motor DC 4. Modul Arduino uno ATmega328 5. PC
Rangkaian yang digunakan untuk melakukan pengujian Driver Motor adalah sebagai berikut :
Gambar 4.4 Blok diagram Pengujian Driver MotorL298 Untuk pengujian rangkaian driver Motor ShieldL298 dibuat program untuk menjalankan dua buah motor. Driver motor shieldL298 dijalankan untuk menjalankan robot agar dapat bergerak maju, mundur, belok kanan dan belok kiri.Rangkaian driver motor shieldL298 memiliki kaki enable yang dapat diatur untuk menghasilkan kecepatan pada motor DC. Berikut listing program untuk masing-masing pergerakan robot. A. Pergerakan Maju
Gambar 4.5 Listing Program Pergerakan Maju
B. Pergerakan Mundur
Gambar 4.6 Listing Pergerak Mundur
C. Pergerakan Belok Kanan
Gambar 4.7 Listing Pergerak Belok Kanan
D. Pergerakan Belok Kiri
Gambar 4.8 Listing Pergerak Belok Kiri
Hasil dan Analisa : Dilihat dari potongan –potongan program diatas, logika yang diberikan pada masing-masing variabel motor berbed-beda untuk setiap pergerakannya. Setelah program didownload satu-persatu, akan didapat pergerakan robot yang berbedabeda. Pergerakan robot dapat lihat pada tabel berikut : Tabel 4.2 Pengujian Driver Motor Shield PIN
PIN
Enable Enable
PIN
PIN
PIN
PIN
Kondisi
A.1
A.2
B.1
B.2
Motor
A
B
1
1
0
1
0
1
Maju
1
1
1
0
1
0
Mundur
1
1
1
0
0
1
Putar Kanan
1
1
0
1
1
0
Putar Kiri
0
0
1
0
0
1
Diam
Setelah melakukan pengujian pada driver motor, hasil yang didapatkan dari pengujian tersebut driver bekerja sesuai dengan keinginan.Untuk pengontril driver diberi logika high atau logika low pada modul mikrokontroler dan diberikan nilai PWM pada pin enable.Dimana apabila logika pada pin enable low makan motor akan tetap diam meskipun logika pada A dan B diganti-ganti.Hal ini disebabkan Pin enable merupakan pin yang menentukan aktif atau tidak driver motor.Pin enable ini bersifat aktif high sehingga akan aktif bila diberi logika.Dari hasil pengujian dan data yang telah diambil dari hasil pengujian, driver motor DC ini dapat berfungsi dengan baik dan dapat digunakan sabagai kontrol gerak motor pada sistem gerak robot ini. Dari hasil tersebut dapat dianalisa bahwa driver L298 yang dibuat dapat berfungsi dengan dan dapat digunakan untuk aplikasi pergerakan robot selanjutnya.
4.3.3 Pengujian Motor Servo Pengujian motor servo dilakukan dengan memberikan sinyal input berupa pulsa pada motor servo, Motor servo akan bekerja secara baik jika pada bagian pin kontrolnya diberikan sinyal PWM dengan frekwensi 50 Hz tersebut tersebut
dicapai maka rotor dari motor akan berhenti dengan tepat tengah-tengah (sudut 0/netral).Dalam pengujian kali ini digunakan program untuk mengetahui apakah motor servo dapat bekerja dengan baik atau tidak.Peralatan yang digunakan dalam pengujian ini antara lain. 1. DC Motor Power Supply 2. Modul Arduino Uno ATmega328 3. Motor Servo 4. Downloader 5. PC Rangkaian yang digunakan untuk melakukan pengujian motor servo adalah sebagai berikut :
Gambar 4.9 Blok Diagram Pengujian Motor Servo Pada pengujian servo ini ada tiga posisi utama,maka dibuat secara khusus untuk
mengatur
motor
servo
tersebut,dengan
cara
memberikan
pulsa
digitaldengan lebar yang berbeda-beda,Jika diberikan pulsa 40 maka motor servo akan berada pada 90˚,pulsa dengan 70 akan membuat motor sevo menuju 180˚ searah jarum jam,sedangkan pulsa dengan lebar 15 akan membuat motor servo bergerak membalik 180˚berlawanan arah dengan jarum jam,motor servo tersebut disebut Motor Servo standard yang memilik batas, hal ini menyebabkan poros servo tidak berputar 360˚
Gambar 4.10 Listing Program Standard Motor Servo Untuk menggerakkan motor servo ke kanan atau ke kiri,tergantung dari nilai pulsa yang diberikan.Pada gambar berikut adalah hasil pengujian motor servo berputar 180˚, dapat dilihat pada gambar 4.11.
Gambar 4.11 Pengujian Motor Servo Putar Kanan dan Putar Kiri
4.3.4 Pengujian Sistem Secara Keseluruhan Pengujian Robot penghindar dinding dengan Ultrasonik adalah pengujian yang dilakukan terhadap gabungan seluruh rangkaian elektronik, sensor, motor dan rangka robot.Pengujian Robot penghindar dinding dengan ultrasonik dilakukan untuk menguji apakah robot ini berfungsi sesuai yang diharapkan atau tidak. Peralatan yang digunakan untuk pengujian pergerakan robot : 1. Battery 12 Volt 2. Dinding atau papan buat penghalang robot. Langkah kerja : 1. Download program pada robot 2. Hubungkan robot dengan battery 12 Volt 3. Nyalakan saklar robot 4. Amati gerak robot 4.3.4.1 Hasil dan Analisa Pengujian Robot Dengan Penghalangan Setelah dilakukan pengujian maka didapatkan hasil sebagai berikut : Pengujian pertama dilakukan dengan memberi penghalang pada robot, yaitu yang ditunjukkan pada gambar 4.12, Setelah robot dipasang baterai 12 V, Robot langsung melakukan gerakan maju dan sensor ultrasonik bekerja ketika mendeteksi halangan.
Gambar 4.12 Robot Mendeteksi adanya Halangan 4.3.4.2 Pengujian Gerak Robot Belok Kanan. Pengujian pertama,Robot akan melakukan pergerakan belok kanan,servo dan sensor berputar mendeteksi halangan depan dan halangan kiri sehingga robot akan melaju ketika sensor pada robot tidak mendeteksi adanya halangan,dapat dilhat pada gambar 4.13.
A.Halangan depan dan Kiri
B.Belok kanan
Gambar 4.13.Robot Mendeteksi adanya Halangan dan Kiri
4.3.4.3 Pengujian Gerak Robot Belok Kiri. Pengujian
kedua
hampir
sama
dengan
pengujian
pertama.Yang
membedakan pengujian pertama dan kedua adalah Robot akan melakukan pergerakan belok kiri, servo dan sensor berputar mendeteksi halangan depan dan halangan kanan sehingga robot akan melaju ketika sensor pada robot tidak mendeteksi adanya halangan, dapat dilhat pada gambar 4.14.
A.Halangan depan dan Kanan
B.Belok kiri
Gambar 4.14.Robot Mendeteksi adanya Halangan dan Kanan
