Sistem Kendali TeleRobotik Berkamera dengan Pemancar VHF Berbasiskan Mikrokontroller AVR ATMEGA 8535 BAGUS RIFQY ALISTIA Jurusan Sistem Komputer, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Gunadarma, Margonda Raya 100 Depok 16424 telp (021) 78881112, 7863788
[email protected] ABSTRAK Penelitian ini dimaksudkan untuk membuat suatu sistem keamanan mobile yang diberi nama Sistem Kendali TeleRobotik Berkamera dengan Pemancar VHF Berbasiskan Mikrokontroller AVR ATMega8535. Sistem pengontrol pada alat ini dikendalikan oleh Mikrokontroler AVR ATMega8535, menggunakan 4 buah tacticle switch sebagai saklar untuk mengendalikan robot. Kemudian hasil dari saklar tersebut diproses di dalam mikrokontroler dengan menggunakan logika pemrograman. Setetlah itu hasil pemrosesan dikirim secara wirelles melalui radio frekuensi menggunakan transmitter yang kemudian diterima oleh receiver dan diolah di mikrokontroller receiver yang kemudian akan menghasilkan gerakan pada robot. Pengendalian robot dapat dilakukan secara jarak jauh dikarenakan terdapatnya kamera yang mampu mengkap audio dan visual yang dipancarkan melalui transmitter VHF yang dibawa oleh robot. Hasil penangkapan kamera dapat kita lihat melalui tuner televisi konvensional dengan cara mencari gelombang frekuensi yang dipancarkan oleh transmitter VHF. Kata Kunci : Pemancar, VHF, Kamera, Mikrokontroler, Wireless, Nirkabel PENDAHULUAN Dewasa ini banyak sekali kasus-kasus kejahatan dan teror yang terjadi. Oleh karena itu kita dituntut untuk menciptakan adanya suatu sistem keamanan yang dapat menjamin keamanan tersebut. Kemajuan teknologi memberi solusi yang bijak, agar suatu tempat dapat terpantau atau termonitoring dengan baik. Salah satunya adalah dengan menggunakan kamera pengaman sistem Closed Circuit Television (CCTV) sebagai pemantau keadaan. CCTV merupakan suatu sistem yang terdiri dari beberapa kamera dan beberapa unit televisi beserta perlengkapan lainnya. Perangkat ini dihubungkan dengan kabel atau bisa
juga tanpa kabel. Akan tetapi kamera CCTV konvensional yang banyak digunakan tidak bekerja secara mobile dan tidak mampu memonitor tempat tempat yang tidak dapat dijangkau manusia yang menggunakan sinyal audio/video (A/V) sehingga membutuhkan receiver khusus. Untuk membuat kamera CCTV yang bekerja secara mobile dan mampu memonitor tempat yang tidak dapat dijangkau manusia ataupun tempat yang berbahaya bagi manusia, maka dibuatllah sebuah robot yang mampu dikendalikan dari jarak jauh menggunakan radio frekuensi yang membawa kamera dan pemancar mini VHF agar hasil dari penangkapan kamera dapat dilihat melalui tuner televisi konvensional.
2
Aplikasi sistem keamanan mobile ini diberi nama “ Sistem Kendali TeleRobotik Berkamera dengan Pemancar VHF Berbasiskan Mikrokontroller AVR ATMEGA 8535 “. Tujuan Penulisan Tujuan penulisan ini adalah menjelaskan bagaimana cara kerja dari Sistem Kendali TeleRobotik Berkamera dengan Pemancar VHF Berbasiskan Mikrokontroller AVR ATMEGA 8535 sehingga bisa digunakan sebagai alat bantu pengawasan keamanan pada tempat yang tidak dapat dijangkau oleh manusia maupun tempat yang berbahaya bagi manusia. TINJAUAN PUSTAKA Arsitektur AVR ATMega8535 AVR merupakan seri mikrokontroller CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 32 register generalpurpose, timer/counter fleksibel dengan mode compare, interupt internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, dan mode power saving. Beberapa diantaranya mempunyai ADC dan PWM internal. AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash onchip yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI. Chip AVR yang digunakan untuk tugas akhir ini adalah ATmega8535.
ATmega8535 adalah mikrokontroller CMOS 8-bit dayarendah berbasis arsitektur RISC yang ditingkatkan. Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu siklus clock, ATmega8535 mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per MHz membuat disainer sistem untuk mengoptimasi konsumsi daya versus kecepatan proses. Mikrokontroller ATmega8535 memiliki sejumlah keistimewaan sebagai berikut : • Advanced RISC Architecture o 130 Powerful Instructions – Most Single Clock Cycle Execution o 32 x 8 General Purpose Working Registers o Fully Static Operation o Up to 16 MIPS Throughput at 16 MHz o On-chip 2-cycle Multiplier • Nonvolatile Program and Data Memories o 8K Bytes of In-System SelfProgrammable Flash (Endurance: 10,000 Write/Erase Cycles) o Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits (InSystem Programming by Onchip Boot Program and True Read-While-Write Operation) o 512 Bytes EEPROM (Endurance: 100,000 Write/Erase Cycles) o 512 Bytes Internal SRAM o Programming Lock for Software Security • Peripheral Features o Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescalers and Compare Modes o One 16-bit Timer/Counter with Separate Prescaler,
3
Compare Mode, and Capture Mode o Real Time Counter with Separate Oscillator o Four PWM Channels o 8-channel, 10-bit ADC (8 Single-ended Channels, 7 Differential Channels for TQFP Package Only, 2 Differential Channels with Programmable Gain at 1x, 10x, or 200x for TQFP Package Only ) o Byte-oriented Two-wire Serial Interface o Programmable Serial USART o Master/Slave SPI Serial Interface o Programmable Watchdog Timer with Separate On-chip Oscillator o On-chip Analog Comparator • Special Microcontroller Features o Power-on Reset and Programmable Brown-out Detection o Internal Calibrated RC Oscillator o External and Internal Interrupt Sources o Six Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down,Standby and Extended Standby • I/O and Packages o 32 Programmable I/O Lines o 40-pin PDIP, 44-lead TQFP, 44-lead PLCC, and 44-pad MLF • Operating Voltages o 2.7 - 5.5V for ATmega8535L o 4.5 - 5.5V for ATmega8535 • Speed Grades o 0 - 8 MHz for ATmega8535L o 0 - 16 MHz for ATmega8535
Bahasa C Akar bahasa C adalah bahasa BCPL yang dikembangkan oleh Martin Richards pada tahun 1967. Bahasa C adalah bahasa standart, artinya suatu program yang ditulis dengan versi bahasa C tertentu akan dapat dikompilasi dengan versi bahasa C yang lain dengan sedikit modifikasi. Beberapa alasan mengapa bahasa C banyak digunakan, diantaranya adalah sebagai berikut : 1. Bahasa C tersedia hampir di semua jenis komputer. 2. Kode bahasa C sifatnya portabel. 3. Bahasa C hanya menyediakan sedikit kata – kata kunci. 4. Proses executable program bahasa C lebih cepat. 5. Dukungan Pustaka yang banyak. 6. C adalah bahasa yang terstruktur. 7.Selain bahasa tingkat tinggi, C juga dianggap sebagai bahasa tingkat Menengah. 8. Bahasa C adalah kompiler Proses Kompilasi dan Linking Program C Agar suatu program dalam bahasa pemrograman dapat dimengerti oleh komputer, program haruslah diterjemahkan dahulu ke dalam kode mesin. Adapun penerjemah yang digunakan bias berupa interpreter atau kompiler. Interpreter adalah suatu jenis penerjemah yang menerjemahkan baris per baris instruksi untuk setiap saat. Proses dari bentuk program sumber C (source program, yaitu program yang ditulis dalam bahasa C) hingga menjadi program yang executable (dapat dieksekusi secara langsung) ditunjukkan pada gambar 1 di bawah ini.
4
main() { Statemen - statemen; } Fungsi_Fungsi_Lain() { Statemen - statemen } Komunikasi Serial RS232
Gambar 1 Proses Kompilasi-Linking dari program C.
Struktur Penulisan Program C Untuk dapat memahami bagaimana suatu program ditulis, maka struktur dari program harus dimengerti terlebih dahulu. Tiap bahasa Komputer mempunyai struktur program yang berbeda. Struktur dari program memberikan gambaran secara luas, bagaimana bentuk dari program secara umum. Struktur dari program C dapat dilihat sebagai kumpulan dari sebuah atau lebih fungsi – fungsi. Fungsi pertama yang harus ada di program C sudah ditentukan namanya, yaitu bernama main(). Suatu fungsi di program C dibuka dengan kurung kurawal ({) dan ditutup dengan kurung kurawal tertutup (}). Diantara kurung kurawal dapat dituliskan statemen – statemen program C. Berikut ini adalah struktur dari program C.
Komunikasi data serial sangat berbeda dengan format pemindahan data paralel. Disini, pengiriman bit-bit tidak dilakukan sekaligus melalui saluran pararel, tetapi setiap bit dikirimkan satu persatu melalui saluran tunggal (perhatikan Gambar 2). Dalam pengiriman data secara serial harus ada sinkronisasi atau penyesuaian antara pengirim dan penerima agar data yang dikirimkan dapat diterima dengan tepat dan benar oleh penerima. Salah satu mode transmisi dalam komunikasi serial adalah mode asynchronous. Transmisi serial mode ini digunakan apabila pengiriman data dilakukan satu karakter tiap pengiriman. Antara satu karakter dengan yang lainnya tidak ada waktu antara yang tetap. Karakter dapat dikirimkan sekaligus ataupun beberapa karakter kemudian berhenti untuk waktu yang tidak tentu, kemudian dikirimkan sisanya. Dengan demikian bit-bit data ini dikirimkan dengan periode yang acak sehingga pada sisi penerima data akan diterima kapan saja. Adapun sinkronisasi yang terjadi pada mode transmisi ini adalah dengan memberikan bit-bit penanda awal dari data dan penanda akhir dari data pada sisi pengirim maupun dari sisi penerima.
5
Format data komunikasi serial terdiri dari parameter - parameter yang dipakai untuk menentukan bentuk data serial yang dikomunikasikan, dimana elemenelemennya terdiri dari : 1. Kecepatan mobilisasi data per bit (baud rate) 2. Jumlah bit data per karakter (data length) 3. Parity yang digunakan 4. Jumlah stop bit dan start bit
Gambar 2 Format Pengiriman Data Serial
Jalur komunikasi serial diperlihatkan pada gambar 3
RS232
Arus yang melalui rangkaian tidak boleh melebihi dari 500 mA, ini dibutuhkan agar sistem yang dibangun bekerja dengan akurat.
Motor DC Motor DC atau motor arus searah adalah suatu mesin yang berfungsi untuk mengubah tenaga listrik arus searah menjadi tenaga gerak atau tenaga mekanik, yang tenaga gerak tersebut berupa putaran dari rotor. Prinsip kerja dari motor DC hampir sama dengan generator AC, perbedaannya hanya terletak dalam konversi daya. Prinsip dasarnya adalah apabila suatu kawat berarus diletakkan diantara kutub – kutub magnet (U- S), maka pada kawat itu akan bekerja suatu gaya yang menggerakkan kawat tersebut.
Gambar 4 Prinsip Kerja Motor DC
Gambar 3 Komunikasi Serial RS232
RS232 sebagai komunikasi serial mempunyai karakteristik elektrik sebagai berikut : Space (logic 0) mempunyai level tegangan sebesar +3 s/d +25Volt. Mark (logic 1) mempunyai level tegangan sebesar -3 s/d 25 Volt. Level tegangan antara +3 s/d 3 Volt tidak terdefinisikan.
Apabila sebuah belitan terletak dalam medan magnet yang homogen, arah gerakan ditunjukkan seperti gambar diatas, karena kedua sisi lilitan mempunyai arus yang arahnya berlawanan. Pengendali Motor DC Untuk menggerakkan dan mengubah putaran motor DC secara otomatis, kita membutuhkan suatu pengendali khusus. Pengendali yang dapat kita gunakan adalah IC L293D. IC ini mempunyai fungsi sebagai saklar otomatis karena di dalam IC
6
tersebut terdapat beberapa transistor yang dirangkai sedemikian rupa sehingga menjadi sebuah rangkaian saklar otomatis. IC ini mempunyai 4 input dan 4 output sehingga setiap 1 IC L293D bisa digunakan untuk 2 motor DC.
Gambar 5. Schematic L293D
IC L293D ini membutuhkan tegangan kerja sebesar 5 Volt dengan arus maksimal kurang lebih 1 Amper. CMOS Kamera CMOS merupakan sebuah sensor didalam kamera. CMOS adalah sebuah alat yang mengubah gambar optik ke sinyal-sinyal listrik menggunakan MOS (metal oxide semiconductor) transistor. Sensor gambar CMOS secara berurutan mendeteksi sinyal-sinyal listrik dari setiap unit pixel dalam sebuah switching mode untuk mewujudkan foto atau gambar melalui pembentukan yang dilakukan karena adanya transformasi dioda dan transistor MOS dalam setiap satuan pixel. Blok utama dari suatu gambar yang dibentuk oleh sebuah sensor gambar CMOS adalah pixel. Pixel dari sebuah sensor gambar CMOS adalah perangkat semikonduktor yang mengubah insiden tabrakan antara foton cahaya ke sinyal-sinyal yang dapat diproses. Sinyal yang
dihasilkan oleh setiap pixel pada umumnya sangat kecil, namun berkaitan dengan jumlah insiden tabrakan cahaya foton.
Gambar 6. Proses Penangkapan Sinar RGB oleh Sensor
Dalam sebuah sensor gambar CMOS, unsur-unsur aktif dari sel pixel melaksanakan fungsi yang diperlukan untuk mengkonversi sinar-sinar foton, yang diakumulasi menjadi gambar. Dalam bidang pencitraan, sensor gambar CMOS telah terbukti lebih murah dibanding sensor gambar lain seperti CCD. Pemancar TV VHF Sistem televisi terdiri atas pemancar, jalur transmisi, dan penerima. Pada pemancar, sumber informasi gambar dan suara diolah menjadi sinyal listrik untuk diumpankan ke jalur transmisi. Pada penerima, sinyal listrik yang diperoleh dari jalur transmisi diubah kembali menjadi informasi gambar dan suara seperti semula. Bayangan cahaya suatu gambar dapat diubah menjadi sinyal video dengan menggunakan tabung kamera. Tabung kamera ini merupakan tabung sinar katoda (CRT) yang berisi sensor photo-elektrik dan penembak elektron. Kamera
7
akan menghasilkan sinyal video yang berupa sinyal listrik yang berisi informasi gambar sesuai dengan intensitas cahaya yang diterima dari obyek. Bagian antena pada penerima menangkap sinyal yang dikirim pemancar dalam bentuk sinyal RF (Radio Frequency) yang sudah dimodulasi dengan sinyal video dan audio. Sinyal dikuatkan dan kemudian dideteksi untuk mendapatkan kembali sinyal video dan audionya. Sinyal video diumpankan ke tabung gambar untuk membentuk gambar dan sinyal audio diumpankan ke loud-speaker. Pemancar TV yang digunakan menggunakan gelombang radio VHF sebagai pembawa informasi. Gelombang VHF (very high frequency) memiliki frekuensi antara 30 – 300 MHz dengan panjang gelombang kurang lebih 3 meter. Tabel 1. Klasifikasi Gelombang Radio
Secara prinsip pemancar televisi tidaklah berbeda dengan pemancar radio, hanya pada pemancar televisi sinyal informasi yang dipancarkan berupa sinyal gambar (video) dan suara (audio). Sinyal gambar dimodulasi secara AM, sedangkan sinyal suara dimodulasi secara FM. Kemudian pemancar sinyal gambar dan suara digabung menjadi satu dalam jembatan diplexer untuk kemudian dipancarkan melalui satu antene (Roddy, 1984: 673).
Gambar 7. Pemancar TV VHF Mini
Di dalam pemancar televisi terdapat modulator yang berfungsi untuk mengggabungkan antara getaran listrik suara dengan getaran gelombang pembawa frekuensi radio sehingga menghasilkan gelombang radio termodulasi. Modulator pemancar televisi VHF memproses amplitudo dari getaran-getaran pembawa dan getaran listrik suara, sehingga menghasilkan gelombang AM (Amplitude Modulation) sebagai pembawa informasi suara. Gelombang AM memiliki amplitudo yang berubah-ubah sesuai dengan amplitudo getaran listrik suara, sedangkan frekuensinya tetap. Selain memproses amplitudo, modulator dalam pemancar TV VHF juga memproses frekuensi dari getarangetaran gelombang pembawa dan getaran listrik suara, sehingga menghasilkan gelombang FM (Frequency Modulation) sebagai pembawa informasi visual. Gelombang FM memiliki frekuensi yang herubah-ubah sesuai dengan frekuensi getaran listrik suara, sedangkan amplitudonya tetap.
8
METODE PENELITIAN
pengujian dapat dilihat pada tabeltabel berikut ini.
Studi Pustaka Studi pustaka yang dilakukan yaitu dengan cara mengambil beberapa data yang berasal dari berbagai sumber seperti buku dan internet dimana isi dari sumbersumber tersebut dijadikan referensi dan acuan dalam penelitian.
Tabel 2. Hasil Pengujian Pemancar dan Penerima Dalam Satu Ruangan Jarak Waktu Tanggapan No Jangkauan Tanggap Robot (meter) (detik) 1 1 0.1 Robot Bergerak 2 3 0.1 Robot Bergerak 3 5 0.1 Robot Bergerak 4 7 0.1 Robot Bergerak 5 9 0.1 Robot Bergerak 6 11 Robot Diam 7 13 Robot Diam
Percobaan Percobaan yang dilakukan yaitu percobaan-percobaan dan pengambilan data terhadap beberapa alat yang digunakan seperti jarak jangkauan sistem komunikasi, sistim elektronika, mekanika, dan pemrograman yang dibutuhkan. Konsultasi Konsultasi yang dilakukan yaitu bertanya kepada beberapa personal yang ahli dalam bidangnya masing-masing.
PEMBAHASAN Pengujian Jarak Jangkauan Transmitter Remote Kontrol Pengujian jarak jangkauan pemancar (Transmitter) remote kontrol sangat diperlukan agar dapat diketahui apakah komunikasi nirkabel pada remote dapat mengendalikan robot secara jarak jauh dan dapat mengetahui jarak maksimal yang dapat dijangkau oleh robot dari pemancar pengendali. Dalam pengujian ini digunakan beberapa parameter, yaitu jarak jangkauan (meter), waktu respon (mili detik), dan waktu tanggap dari robot. Hasil
Dari tabel 2 dapat kita ketahui bahwa jarak jangkauan maksimal pemancar adalah 9 meter. Pemancar dan penerima dapat berkomunikasi dengan baik dan waktu response dari pemancar sangat cepat. Sehingga bisa dikatakan dapat bekerja secara realtime. Tabel 3. Hasil Pengujian Pemancar dan Penerima Dalam Beda Ruangan (Dipisahkan Oleh Satu Dinding) No Jarak Waktu Tanggapan Jangkauan Respon Robot (meter) (detik) 1 1 0.1 Robot Bergerak 2 3 0.1 Robot Bergerak 3 5 0.1 Robot Bergerak 4 7 0.1 Robot Bergerak 5 9 0.1 Robot Bergerak 6 11 Robot Diam 7 13 Robot Diam
Dari tabel 3 dapat kita ketahui bahwa jarak jangkauan maksimal
9
pemancar adalah 9 meter. Pemancar dan penerima dapat berkomunikasi dengan baik dan waktu response dari pemancar sangat cepat. Sehingga bisa dikatakan dapat bekerja secara realtime. Tabel 4. Hasil Pengujian Pemancar dan Penerima Dalam Beda Ruangan (Dipisahkan Oleh Dua Dinding) No Jarak Waktu Tanggapan Jangkauan Respon Robot (meter) (detik) 1 1 0.1 Robot Bergerak 2 3 0.1 Robot Bergerak 3 5 0.1 Robot Bergerak 4 7 0.1 Robot Bergerak 5 9 Robot Diam 6 11 Robot Diam 7 13 Robot Diam
Dari tabel 4 dapat kita ketahui bahwa jarak jangkauan maksimal pemancar adalah 7 meter. Pemancar dan penerima dapat berkomunikasi dengan baik dan waktu response dari pemancar sangat cepat. Sehingga bisa dikatakan dapat bekerja secara realtime. Tabel 5. Hasil Pengujian Pemancar dan Penerima Dalam Beda 1 Lantai No Jarak Waktu Tanggapan Jangkauan Respon Robot (meter) (detik) 1 1 0.1 Robot Bergerak 2 3 0.1 Robot Bergerak 3 5 0.1 Robot Bergerak 4 7 0.1 Robot Bergerak 5 9 Robot Diam 6 11 Robot Diam 7 13 Robot Diam
Dari tabel 5 dapat kita ketahui bahwa jarak jangkauan maksimal pemancar adalah 7 meter. Pemancar dan penerima dapat berkomunikasi dengan baik dan waktu response dari pemancar sangat cepat. Sehingga bisa dikatakan dapat bekerja secara realtime. Pengujian Keakuratan Penerimaan Data Pada Robot Pengujian keakuratan penerimaan data pada robot juga sangat diperlukan agar dapat diketahui kinerja pengiriman data secara nirkabel. Cara pengujian hampir sama dengan pengujian terdahulu, hanya saja data diambil secara acak dan parameter yang digunakan ditambah yakni data yang dikirim dan lamanya data dikirim (detik). Data yang dikirim ada 4 yaitu data untuk maju, mundur, belok kanan, maupun belok kiri. Masingmasing data dikirim berulang-ulang dan terus menerus secara simultan. Sebagai contoh tombol maju pada remote ditekan terus menerus selama 5 detik, tombol mundur pada remote ditekan terus menerus selama 10 detik, dan lain-lainnya. Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel berikut
No
1
2
3
4
5
6
Tabel 6 Hasil Pengujian Keakuratan Penerimaan Data Pada Robot Dalam Satu Ruangan Lamanya Jarak Waktu Data yang Saklar Jangkauan Respon Tanggapan Robot Dikirim Ditekan (meter) (detik) (detik) Maju 5 Maju Mundur 10 Mundur 1 0.1 Kanan 7 Kanan Kiri 12 Kiri Maju 7 Maju Mundur 5 Mundur 3 0.1 Kanan 4 Kanan Kiri 8 Kiri Maju 6 Maju lalu berbelok Mundur 8 Mundur lalu berbelok 5 0.1 Kanan 9 Kanan Kiri 12 Kiri Maju 5 Maju lalu berbelok Mundur 7 Mundur lalu berbelok 7 0.1 Kanan 9 Kanan Kiri 11 Kiri Maju 4 Maju lalu berbelok Mundur 6 Mundur lalu berbelok 9 0.1 Kanan 8 Kanan Kiri 4 Kiri Maju 5 Diam Mundur 8 Diam 11 0.1 Kanan 4 Diam Kiri 9 Diam
Dari tabel 6 dapat dilihat bahwa tidak selamanya robot dapat mengikuti perintah yang dikirimkan. Hal ini disebabkan oleh adanya gangguan dari lingkungan maupun
No
Jarak Jangkauan (meter)
1
1
2
3
3
5
ketidakstabilan dari sistem sehingga menyebabkan data yang diterima tidak sesuai dengan data yang dikirim.
Tabel 7. Hasil Pengujian Keakuratan Penerimaan Data Pada Robot Dalam Beda Ruangan (Dipisahkan Oleh Satu Dinding) Lamanya Waktu Data yang Saklar Respon Tanggapan Robot Dikirim Ditekan (detik) (detik) Maju 5 Maju Mundur 10 Mundur 0.1 Kanan 7 Kanan Kiri 12 Kiri Maju 7 Maju lalu berbelok Mundur 5 Mundur lalu berbelok 0.1 Kanan 4 Kanan Kiri 8 Kiri 0.1 Maju 6 Maju tersendat Mundur 8 Mundur tersendat Kanan 9 Kanan tersendat
11
4
7
0.1
5
9
0.1
6
11
0.1
Kiri Maju Mundur Kanan Kiri Maju Mundur Kanan Kiri Maju Mundur Kanan Kiri
Dari tabel 7 dapat dilihat bahwa halangan berupa satu dinding mempengaruhi komunikasi antara remote kontrol dengan robot. Robot kurang dapat berkomunikasi dengan
No
Jarak Jangkauan (meter)
1
3
2
5
3
7
4
9
5
11
12 5 7 9 11 4 6 8 4 5 8 4 9
Kiri tersendat Maju lalu diam Mundur lalu diam Kanan tersendat Kiri tersendat Diam Diam Diam Diam Diam Diam Diam Diam
baik pada jarak tertentu, sehingga keluaran tidak sesuai dengan data yang dikirim.
Tabel 8 Hasil Pengujian Keakuratan Penerimaan Data Pada Robot Dalam Beda Ruangan (Dipisahkan Oleh Dua Dinding) Lamanya Waktu Data yang Saklar Respon Tanggapan Robot Dikirim Ditekan (detik) (detik) Maju 7 Maju tersendat Mundur 5 Mundur tersendat 0.1 Kanan 4 Kanan Kiri 8 Kiri Maju 6 Maju lalu berbelok Mundur 8 Mundur lalu berbelok 0.1 Kanan 9 Kanan Kiri 12 Kiri Maju 5 Diam Mundur 7 Diam 0.1 Kanan 9 Diam Kiri 11 Diam Maju 4 Diam Mundur 6 Diam 0.1 Kanan 8 Diam Kiri 4 Diam Maju 5 Diam 0.1 Mundur 8 Diam Kanan 4 Diam Kiri 9 Diam
Dari tabel 8. dapat dilihat bahwa semakin banyak halangan (dalam hal ini adalah dua dinding)
semakin memperpendek jarak jangkau komunikasi nirkabel. Hal ini
12
Berbanding lurus dengan hasil ujicoba pada tabel 7. Halangan yang semakin banyak, sangat mempengaruhi komunikasi antara remote dengan robot. Hal ini disebabkan daya yang digunakan untuk menembus halangan sangat besar sehingga mengurangi jarak daya pancar. Dari tabel 9 dapat dilihat keakuratan penerimaan data pada robot dalam beda lantai tidak terlalu akurat dan jarak jangkau yang pendek.. Hal ini disebabkan banyaknya halangan yang harus
No
1
2
3
dilewati gelombang frekuensi yang membawa data sehingga data yang sampai tidak sama dengan data yang dikirim
Tabel 9 Hasil Pengujian Keakuratan Penerimaan Data Pada Robot Dalam Beda 1 Lantai Lamanya Jarak Waktu Data yang Saklar Jangkauan Respon Tanggapan Robot Dikirim Ditekan (meter) (detik) (detik) Maju tersendat Maju 6 lalu berbelok Mundur tersendat 5 0.1 Mundur 8 lalu berbelok Kanan 9 Kanan tersendat Kiri 12 Kiri tersendat Maju tersendat lalu Maju 5 berbelok dan diam Mundur tersendat lalu 7 0.1 Mundur 7 berbelok dan diam Kanan 9 Kanan tersendat lalu diam Kiri 11 Kiri tersendat lalu diam Maju 4 Diam Mundur 6 Diam 9 0.1 Kanan 8 Diam Kiri 4 Diam
Pengujian Performa Robot Dalam tahapan pengujian kali ini, yang diuji yaitu waktu tempuh robot baik robot berjalan maju, mundur, melakukan manuver berbelok baik belok kanan maupun belok kiri. Hasil pengamatan dapat dilihat pada tabel berikut Dari tabel 10 dapat dilihat bahwa robot tidak bisa menempuh jarak 6
meter dengan waktu yang cepat. Hal ini dikarenakan motor yang digunakan tidak memiliki kecepatan putaran yang tinggi. Selain hal tersebut data yang diterima terkadang tidak sesuai dengan data yang dikirim sehingga robot terkadang melenceng atau berbelok. Tabel 10 Hasil Pengujian Waktu Tempuh Robot Berjalan Maju dan Mundur
13
1
Jarak yang Ditempuh (meter) 6
Waktu Tempuh (detik) 99,16
2
6
90,48
No
Keterangan Robot berjalan maju Robot berjalan mundur
Dari tabel 11 dapat dilihat bahwa robot mampu melakukan manuver berbelok secara cepat. Hal ini dikarenakan roda robot berputar secara bertolak belakang. Sebagai contoh jika robot berbelok ke kanan maka roda bagian kanan robot berputar secara ccw dan roda kiri robot berputar secara cw.
Tabel 11 Hasil Pengujian Waktu Tempuh Robot Berbelok Derajat Waktu No Belok Tempuh Keterangan Pengujian Jarak Jangkau (derajat) (detik) Pemancar VHF dan Kejernihan 1 90 1,31 Robot belok Gambar kanan Untuk Pengujian Jarak 2 90 1,31 Robot belok Jangkau Pemancar TV VHF kiri 3 180 2,86 Robot belok digunakan parameter –parameter kanan seperti jarak jangkau (meter) dan 4 180 2,86 Robot belok kejernihan gambar. Pengujian ini kiri dilakukan pada saat robot tidak aktif. 5 270 4,04 Robot belok Hasil pengujian dapat dilihat pada kanan tabel. 6 270 4,04 Robot belok kiri 7 360 5,49 Robot belok kanan 8 360 5 49 Robot belok kiri Tabel 12 Hasil Pengujian Jarak Jangkau Pemancar TV VHF (Robot Diam) Jarak Jangkauan No Kondisi Ruangan Kejernihan Gambar (meter) 1 2 Satu ruangan jernih 2 5 Beda ruangan jernih 3 8 Beda lantai (dalam ruangan) jernih 4 10 Beda lantai (luar runagan) jernih
Dari tabel 12 dapat diketahui bahwa daya jangkau pemancar TV VHF mini mampu mengirimkan gambar yang jernih. Akan tetapi, terkadang gambar tampak buram. Dikarenakan adanya noise yang mengganggu seperti angin, manusia, dan posisi antena pemancar yang tidak sempurna. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut ini.
Gambar 7. Kejernihan Gambar dari Pemancar TV VHF satu ruangan
14
Gambar 8. Kejernihan Gambar dari Pemancar TV VHF beda ruangan
Gambar 9. Kejernihan Gambar dari Pemancar TV VHF beda lantai dalam ruangan
No 1 2 3 4
Gambar 10. Kejernihan Gambar dari Pemancar TV VHF beda lantai diluar ruangan
Pengujian ini dilakukan pada saat robot aktif bergerak. Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel. Dari tabel 13 dapat diketahui bahwa pemancar TV VHF mini mengirimkan gambar yang buram. Dikarenakan selain adanya noise yang mengganggu seperti angin, manusia, dan posisi antena pemancar yang sering berubah serta adanya goncangan yang menggoncang pemancar mini sehingga mengganggu kestabilan pengiriman sinyal.
Tabel 13 Hasil Pengujian Jarak Jangkau Pemancar TV VHF (Robot Bergerak) Jarak Jangkauan Kondisi Ruangan Kejernihan Gambar (meter) 2 Satu ruangan buram 5 Beda ruangan buram 8 Beda lantai (dalam ruangan) buram 10 Beda lantai (luar runagan) buram
Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut ini.
Gambar 12. Tampilan Gambar dari Pemancar TV VHF beda ruangan Gambar 11. Tampilan Gambar dari Pemancar TV VHF satu ruangan
15
Gambar 13. Tampilan Gambar dari Pemancar TV VHF beda lantai dalam ruangan
kemampuan jangkauan komunikasi nirkabel yang digunakan kurang lebih 9 meter tanpa halangan dan 7 meter dengan banyak halangan. Performa robot dari data pengamatan bekerja secara baik. Hal ini dapat dilihat robot mampu mencapai tujuan yang diinginkan. Kemampuan jangkauan pemancar TV VHF dari data pengamatan juga bekerja dengan baik yaitu mampu memancarkan gambar dan suara dari kamera dengan jarak maksimal kurang lebih 10 meter. Saran
Gambar 14. Tampilan Gambar dari Pemancar TV VHF beda lantai luar ruangan
PENUTUP Kesimpulan Berdasarkan hasil dari pengamatan dan analisa pada bab 4 dari “ Sistem Kendali TeleRobotik Berkamera dengan Pemancar VHF Berbasiskan Mikrokontroller AVR ATMEGA 8535 “ , maka dapat disimpulkan bahwa alat ini dapat berfungsi sebagai pemonitoran keamanan bergerak yang dapat bekerja secara realtime. Alat ini mampu bekerja secara jarak jauh dengan pengendalian melalui remote kontrol dan melihat situasi serta kondisi lingkungan menggunakan kamera ” Super-mini Monochrome/Color CMOS Camera “ yang ditampilkan menggunakan tuner televisi konvensional melalui pemancar TV VHF. Menurut hasil pengamatan, dapat disimpulkan ternyata
Untuk memaksimalkan kinerja “ Sistem Kendali TeleRobotik Berkamera dengan Pemancar VHF Berbasiskan Mikrokontroller AVR ATMEGA 8535 “ dalam proses pertukaran data, disarankan menggunakan komunikasi dua arah (full duplex) sehingga mampu berkomunikasi lebih baik. Pada program pengirim dan penerima disarankan menggunakan metode checksum yaitu metode pemeriksaan kembali data yang dikirimkan oleh pemancar pada penerima apakah data yang ditransmisikan sesuai dengan data yang diterima sehingga dapat meminimalisasi kemungkinan error dalam transmisi data. Untuk pemancar remote maupun penerima pada robot lebih baik menggunakan selain Parallax 433Mhz sehingga jangkauan komunikasi nirkabel bisa lebih jauh, misalnya menggunakan DTMF Remote Control (RC) Radio Circuit. Agar performa jelajah robot lebih cepat disarankan menggunakan motor yang memiliki rasio gear dengan rasio kecepatan lebih tinggi. Untuk penggunaan kamera, agar dapat berfungsi optimal disarankan menggunakan kamera yang memiliki
16
penangkapan dengan cahaya yang minim. Dan untuk pemancar TV VHF disarankan agar menempatkan seaman mungkin dari guncangan dan memberikan penguat sinyal agar sinyal yang dihasilkan lebih kuat sehingga daya pancarnya lebih jauh, selain itu gunakan antena khusus untuk pemancar VHF.
DAFTAR PUSTAKA
.
Anonim, (Juni 2009). Serial Communication, (online documentation http://en.wikipedia.org/wiki/serial _communication) Anonim, (Juni 2009). ATMEL, (online documentation : http://www.atmel.com) Anonim, (Juni 2009). Parallax, (online documentation : http://www.parallax.com/html_pa ges/products/communication/rf_m oduls.asp) Anonim, (Juni 2009). Innovative Electronics (online documentation :http://www.innovativeelectronics .com) Anonim, (Juli 2009). Audio Video Transmitter | Cool Electronic Circuits, (online documentation : http://free-electroniccircuit.blogspot.com/2008/05/audi o-video-sender.html) Anonim, (Juli 2009). vhf-videotransmitter-for-camera, (online documentation : http://go2media.blogspot.com/200
8/10/vhf-video-transmitter-forcamera.html) Anonim, (Juli 2009). low-powertv-transmiter, (online documentation : http://go2media.blogspot.com/200 8/05/low-power-tvtransmiter.html) Anonim, (Juli 2009). simple-tvtransmitter (online documentation :http://go2media.blogspot.com/20 08/03/making-simple-tvtransmitter.html) Anonim, (Juli 2009). vhf-uhf-tvmodulator, (online documentation :http://go2media.blogspot.com/20 08/03/vhf-uhf-tv-modulator.html) Anonim,(Juli 2009). 7203030017, (online documentation : http://www.scribd.com/doc/74833 43/7203030017) Arifianto, B. Modul Training Microcontroller For Beginner, Jakarta : Maxtron. Bejo, Agus. 2008. C & AVR Rahasia Kemudahan Bahasa C dalam Mikrokontroller ATMega8535, Yogyakarta : Graha Ilmu. Wiyono, Didik. 2007. Panduan Praktis Mikrokontroller Keluarga AVR Menggunakan DT-Combo AVR-51 Stater Kit dan DT Combo Exercise Kit, Surabaya : Innovative Electronics
