bawah; dan memantau keadaan

BAB III RANCANGAN SISTEM TELEOPERASI

3.1

Gambaran Umum Sistem

Gambar 3.1 Gambaran Umum Sistem

Sistem ini bertujuan menggerakan sebuah mobile robot bergerak maju/mundur, belok kanan/kiri, dan kamera berputar ke atas/bawah; dan memantau keadaan sekitar dari jarak jauh secara online melalui jaringan internet. Pada client seorang operator/pengendali bertatap muka dengan aplikasi yang dibuat padanya. Dia dapat mengontrol robot tersebut dan memantau keadaan yang dilihat robot secara real-time. Sedangkan dari server ke robot menggunakan media gelombang radio, baik mengontrolnya maupun mengambil gambar dari kamera yang terpasang pada robot tersebut.

19


Dalam bab ini akan dijelaskan: -

desain sistem pengontrol robot, menggunakan sistem telemetri dan Visual Basic 6 (VB 6), dan

3.2

desain live streaming video menggunakan VB 6. Blok Diagram Sistem

Gambar 3.2 Blok diagram sistem keseluruhan

Komunikasi antara komputer client dengan komputer server menggunakan media internet, berupa mengontrol mobil robot dan menampilkan video real-time. Sistem telemeri radio dipakai untuk mengontrol robot dari jarak jauh. Transmitter pada sistem telemetri berkomunikasi melalui port parallel dari komputer server. Sedangkan pengambilan gambar menggunakan kamera wireless, yang receivernya dihubungkan melalui TV Tuner pada komputer server. Sistem ini terdapat 2 bagian blok besar, yaitu blok 1, pengontrol robot; dan blok 2, live streaming video. Pada blok 1, perintah berada di client, server melayani perintah tersebut untuk menjalankan robot. Sedangkan pada blok 2, perintah berada di server. Server secara terus menerus memberi perintah (mengirimkan

SISTEM TELEOPERASI | 20


data) pada client. Sisi client berhak menerima/tidak data tersebut sesuai dengan kebutuhan. Berikut ini diagram alir data / data flow diagram (DFD) pada sistem teleoperasi yang dibangun. 1 bit TE

request

User

1 Pengontrol Robot

Data 4 bit

Transmitter

Receiver

Kamera Receiver

Kamera Wireless

Data 4 bit

Robot

request

Video

2 Streaming Video

Data Source

Gambar 3.3 Data Flow Diagram Level 0

3.3

Pengontrol Robot

3.3.1 Sistem Telemetri Radio Pemancar/transmitter dan penerima/receiver menggunakan modul TLP434A dan RLP434A, diperlihatkan dalam gambar 3.4, buatan Laipac Technology Inc, Canada. Modul tersebut menggunakan modulasi ASK (Amplitude Shift Keying) dengan frekuensi carrier (pembawa) 433.92 MHz. Agar penerima tidak mengeksekusi data yang diterima dari gelombang radio lain dengan frekuensi carrier yang sama, maka sinyal yang dikirim pemancar diberi alamat tertentu, yakni sinyal terdiri dari 8 bit alamat dan 4 bit data. Proses pemberian alamat ini dilakukan oleh IC encoder HT12E dan selektor alamat oleh IC decoder HT12D dari Holtek Semicondictor Inc., Taiwan.



Gambar 3.4 (a). Modul Pemancar TLP434A, (b). Modul Penerima RLP434A

Kaki-kaki IC encoder HT12E dan decoder HT12D untuk kemasan PDIP diperlihatkan dalam Gambar 3.5 dan deskripsi tiap kaki pada kedua IC tersebut diberikan dalam Tabel 3.1.

Gambar 3.5 Kaki IC encoder HT12E (a) dan decoder HT12D (b)

Pin A0 – A7 AD8 – AD11 D8 – D11 DOUT TE

HT12E √ √ √ √

DIN VT OSC1 OSC2

√ √

HT12D Deskripsi √ Kaki input untuk pengesetan alamat 8-bit. Kaki input untuk data 4-bit. √ Kaki output untuk data 4-bit. Output data serial encoder. Transmission enable, active low. Kaki DOUT mengeluarkan data serial ketika kaki TE diberi logika 0 atau transisi 1-ke-0. √ Kaki input data serial. Valid transmission, active high. Berlogika 1 ketika data dinyatakan valid, dan akan √ berlogika 0 jika kode alamat tidak sesuai atau tidak ada sinyal yang diterima. Kaki input osilator. Kaki output osilator.



VSS VDD

√ √

√ √

Catu daya negatif atau ground. Catu daya positif.

Tabel 3.1 Deskripsi kaki-kaki IC encoder HT12E dan decoder HT12D.

Dengan demikian, rangkaian untuk pemancar dan pemancar ialah sebagai berikut, ditunjukkan dalam Gambar 3.6.

Gambar 3.6 (a). Skematik pemancar, dan (b). Skematik Penerima.

Antenna yang digunakan ialah antenna whip, dibuat dari kabel tunggal dengan panjang ialah ½ panjang gelombang pembawa.

panjang antenna =

.

Data 4-bit pada pemancar diberikan oleh port parallel dan kaki TE dipicu transisi 1-ke-0 oleh kaki Data 4 port parallel. Sedangkan data 4-bit yang diterima



penerima diteruskan ke mikrokontroller untuk diolah. Tiap kali data diterima, dan dinyatakan valid oleh decoder, kaki VT menghasilkan transisi 0-ke-1. Agar tidak terjadi salah baca, frekuensi osilator

encoder

perlu disesuaikan

dengan frekuensi osilator decoder, yakni

! ".

Frekuensi osilator ini dipengaruhi oleh hambatan resistor pada OSC1 dan OSC2 dan tegangan catu daya pada antara VCC dan GND, diperlihatkan dalam Gambar 3.7. Pada sistem yang dibangun, tegangan catu daya ialah 5V dan dengan pertimbangan ketersediaan nilai hambatan resistor di pasaran, maka dipilih hambatan resistor pada encoder sebesar 820 kΩ ± 5% dan decoder sebesar 43 kΩ ± 5% yang menghasilkan frekuensi osilator encoder sebesar 3.50 kHz dan decoder sebesar 175 kHz. Selain itu, pemilihan nilai frekuensi osilator pada nilai tengah daerah kerja encoder/decoder ialah karena jika frekuensi osilator terlalu kecil maka jangkauan pemancar akan membesar tetapi laju pengiriman data melambat, sedangkan jika frekuensi osilator terlalu besar maka laju pengiriman data makin cepat tetapi jangkauan pemancar akan mengecil.



Gambar 3.7 Kurva frekuensi osilasi terhadap tegangan catu daya untuk encoder HT12E, (a); dan decoder HT12D, (b).

Data yang dikirim oleh encoder memiliki komposisi sebagai berikut, ditunjukkan dalam Gambar 3.8 (a), yakni terdiri dari 1/3 bit sinkronisasi + 8-bit periode alamat



+ 4-bit periode data yang menghabiskan 1 siklus + 8 bit × 3 siklus/bit + 4 bit × 3 siklus/bit = 37 siklus. Lama satu siklus dalam sistem yang dibangun ialah 1/3.50 kHz = 0.286 milidetik. Sehingga 1 word menghabiskan waktu 37 siklus × 0.286 mdet/siklus = 10.58 milidetik. Jika pin TE dilowkan selama kurang dari waktu untuk

1 word, maka encoder akan mengirim 4 word sebanyak satu kali,

sedangkan jika pin TE di-low-kan terus maka encoder akan mengirim word terus menerus sampai pin TE di-high-kan kembali.

Gambar 3.8 Komposisi informasi untuk 1 word, (a); bentuk gelombang alamat/data, (b); dan pewaktuan transmisi, (c); untuk encoder HT12E.

3.2.2 Aplikasi Client-Server Aplikasi pada client-server dibuat dengan menggunakan Visual Basic 6. Agar aplikasi tersebut bisa terhubung satu lama lain melalui jaringan internet, pada



Visual Basic telah disediakan dynamic link library (dll) winsock, yaitu socket yang bekerja pada sistem operasi windows. Winsock bertatap muka dengan TCP/IP dan melalui protokol tersebut, suatu aplikasi bisa berkomunikasi melalui internet. Socket pengiriman data berada pada sisi client dan socket penerimaan data berada pada sisi server. Data yang dikirim dari client berupa string, sedangkan data yang diterima oleh server diterjemahkan ke dalam perintah untuk menggerakan robot.

Gambar 3.9 Diagram alir aplikasi pengontrol pada client dan server

Pengaksesan port parallel berada pada server, menggunakan dynamic link library inpout32.dll yang mengandung fungsi inp32 (alamatport) untuk



mengambil data dari port parallel dengan alamat alamatport dan fungsi out32 (alamatport, data) untuk mengirim data ke port parallel dengan alamat alamatport dan data data . Kaki-kaki pada parallel port yang digunakan ialah sebagai berikut. Pin

6 5 4 3 2 D4 D3 D2 D1 D0 TE

Data 4 bit

Gambar 3.10 Kaki-kaki port parallel yang digunakan

Data yang dikirim untuk tiap instruksi ialah sebagai berikut, ditunjukkan dalam Tabel 3.2. Instruksi Maju Kiri_1step Kanan_1step Mundur NGRem Maju_1step Kiri Kanan Mundur_1step KamUp KamDown KamStop

Data 4-bit Hexadecimal Decimal 0x01 1 0x02 2 0x03 3 0x04 4 0x05 5 0x06 6 0x07 7 0x08 8 0x09 9 0x0A 10 0x0B 11 0x0C 12

Tabel 3.2 Data yang dikirim untuk tiap instruksi.

Untuk mengirim satu instruksi, digunakan perintah berikut. Out Val("&H" + Str(alamatport)), data + 16 Out Val("&H" + Str(alamatport)), data Sleep (100) Out Val("&H" + Str(alamatport)), data + 16



Perintah tersebut akan memicu pengiriman data karena pin TE diberi logika 1-ke-0. Berikut ini merupakan diagram alir data pada bagian pengontrol robot.

Gambar 3.11 Data Flow Diagram Level 1 proses 1

3.3

Streaming Video

3.3.1 Server Site Kamera yang digunakan ialah wireless camera dengan spesifikasi sebagai dalam Tabel 3.3 berikut.

Gambar 3.12 Kamera wireless dan penerima RC100A+208CWA.



1/3-inch OV7910 CMOS

Image sensor Validity pixel Horizontal definition Visual angle Minimum illumination Frequency Transmission power Open transmission distance Power Work temperature Size Weight

PAL 628×582 / NTSC 510×492 320 line 54° 3 Lux/F1.2 1000 – 1250 MHz 50 mW

40 to 50m DC 8 V / 200 mA (Camera), DC 9 V / 500 mA (Receiver) -10 to 50°C 25×35×15 mm 65 g

Tabel 3.3 Spesifikasi kamera

Modul penerimanya dihubungkan dengan TV tuner USB 2860 dan diakses menggunakan VLC media player versi 0.8.6d. VLC media player merupakan sebuah player multimedia untuk berbagai format audio dan video. Dalam tugas akhir, player ini digunakan sebagai streaming server, yang dapat men-stream data audio dan atau data video, yang dapat diakses melalui jaringan TCP/IP. 3.3.2 Client Site Pada sisi ini, data stream yang dikirim server diterima dengan menggunakan komponen VideoLAN VLC ActiveX Plugin pada Visual Basic 6. Plugin ini memiliki kemampuan untuk menerima data video stream melalui jaringan TCP/IP. Berikut merupakan contoh program pengaksesan data video stream VLCPlugin1.addTarget “http://167.205.42.164:8080”,_ Null,_ VLCPlayListAppendAndGo, -666 Kalimat di antara dua tanda petik disebut sebagai URL (Uniform Resource Locator), yaitu sebuah identifier alamat suatu dokumen/data yang disimpan di



internet. Identifier ini berisi alamat IP dan nomor port pada server, 167.205.42.164 adalah alamat IP dan 8080 adalah nomor port. Plugin ini dapat merekam suatu data video/audio. Berikut contoh programnya VLCPlugin1.addTarget “http://167.205.42.164:8080”,_ Array(":dshow-adev=""Realtek HD Audio Input"_ ":dshow-size=""""",":sout=#transcode{vcodec=DIV3,_ vb=1024,scale=1}:duplicate{dst=display,_ dst=std{access=file,mux=ogg,_ dst=C:\MoBotRecord.ogg}}"),VLCPlayListAppendAndGo, -1 adev (audio device), diisi dengan audio card komputer yang bersangkutan. Kekurangannya plugin ini untuk record adalah vcodec (video codec) harus dalam bentuk DIV3 dan format data hasil rekamnya harus dalam bentuk ogg. dst (destination), lokasi tujuan (hard drive) tempat menyimpan data hasil rekam. Gambar di bawah ini merupakan diagram aplikasi client pada streaming video dan pada gambar 3.14 dilejaskan diagram alir data pada bagian streaming video.



Gambar 3.13 Diagram alir aplikasi pada client

Gambar 3.14 Data Flow Diagram Level 1 proses 2


bawah; dan memantau keadaan

Recommend Documents