Upload
hacong
View
241
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
Nama : Erwin Mardiansyah
NPM : 22110432
Jurusan : Sistem Komputer
Pembimbing : Ridha Iskandar
Robot Pengikut Cahaya Menggunakan ATMEGA 8535
UNIVERSITAS GUNADARMA
FAKULTAS ILMU KOMPUTER & TEKNOLOGI INFORMASI
2013
Perkembangan teknologi yang berbasis mikrokontroller dan mikroprosesor
dalam pembuatan robot dapat dijadikan dasar aplikasi yang lebih kompleks,
seperti yang terdapat pada alat-alat industri. Pengaplikasian mikrokontroller dapat
memudahkan pekerjaan dalam suatu industri, sehingga dapat meminimalis waktu
kerja yang dibutuhkan dengan hasil yang maksimal.
Dengan dibuatnya alat ini dikarenakan sekarang banyak sekali robot-robot
yang bergerak menggunakan tracking dan remote kontrol. Robot ini adalah robot
yang dapat bergerak hanya dengan menggunakan cahaya atau disebut dengan
Robot Pengikut Cahaya.
Komponen yang digunakan pada Robot Pengikut Cahaya cukup sederhana,
bagian terpenting dalam menggerakkan robot ini adalah 4 LDR yang jika diberi
cahaya dapat bergerak maju, mundur, ke kanan dan ke kiri, dalam IC
mikrokontroller yang berisi program sebagaimana robot ini dapat bergerak dengan
sempurna. Pada kehidupan sehari – hari memang jarang sekali fungsi dari Robot
Pengikut Cahaya ini akan tetapi ada saatnya akan berfungsi dalam kehidupan kita.
Latar Belakang
Batasan Masalah
Kendala yang dihadapi penulis dalam pembuatan alat ini adalah ketika robot dijalankan, robot bekerja dalam ruangan yang tertutup dari cahaya dan apabila pada cahaya lampu yang ada pada ruangan penguji terang maka sensor akan membutuhkan cahaya yang lebih besar dari cahaya yang ada disekitar. Pada saat pengkalibrasian pada trimpot harus benar-benar sesuai karena jika tidak, maka sensitifitas pada sensor akan mempengaruhi cara kerja robot.
Tujuan Penelitian
Tujuan dalam pembuatan Robot Pengikut Cahaya Menggunakan ATMEGA 8535 yaitu untuk membuat rancangan robot berbasis sensor cahaya, robot bergerak untuk mencari obyek, dalam hal ini cahaya sesuai dengan perintah program pada mikrokontroler. Selain itu, tujuan dari alat ini adalah agar penulis dapat mengetahui dan memahami prinsip dasar bagaimana sebuah robot dapat bekerja ditinjau dari sisi pemrograman.
Metode Penulisan
Dalam penulisan ini, digunakan metode penulisan dari berbagai sumber, diantaranya yaitu :
• Metode Pustaka
Pada metode ini penulis mengambil beberapa teori dasar sistem pengontrolan secara
otomatis, diantaranya adalah tranducer yang berfungsi sebagai sensor yang mendeteksi
pergerakan di dalam ruangan tertentu.
• Metode Perancangan Alat
Pada metode ini penulis merancang suatu rangkaian yang dapat bekerja secara otomatis
dengan menggunakan LDR sebagai sensor yang mendeteksi keadaan lingkungan
sekitarnya berupa cahaya.
• Metode Uji Coba Alat
Pada Metode ini Penulis menguji alat tersebut dengan memberikan cahaya kepada
salah satu dari keempat LDR Maka Robot ini akan terus mengikuti Cahaya, Jika LDR
yang digunakan tidak terkena cahaya maka Robot itu akan diam.
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dari materi Robot Pengikut Cahaya Menggunakan ATMEGA 8535
ini terdiri dari 5 (lima) bab, yaitu:
Bab 1 : Pendahuluan
Berisikan tentang Latar Belakang, Batasan Masalah, Tujuan Penulisan, Metode
Penulisan dan Sistematika Penulisan.
Bab 2 : Tinjauan Pustaka
Berisikan tentang teori dasar yang berhubungan dengan konsep alat yang
digunakan.
Bab 3 : Analisa Dan Pembahasan
Berisikan tentang diagram blok, perencanaan, serta realisasi perangkat lunak
yang digunakan.
Bab 4 : Cara Pengujian dan Analisa
Berisikan mengenai pengujian, analisis data dan spesifikasi alat.
Bab 5 : Penutup
Berisikan tentang kesimpulan dan saran-saran apa yang telah dibahas pada bab-
bab sebelumnya.
Analisa Rangkaian Secara Blok Diagram
Pada rangkaian Robot Pengikut Cahaya Dengan Menggunakan Sensor Cahaya
(LDR) mempunyai beberapa blok rangkaian, dimana pada setiap blok diagram saling
berkaitan untuk membentuk sebuah rangkaian Robot Pengikut Cahaya Dengan
Menggunakan Sensor Cahaya (LDR). Rangkaian Robot Pengikut Cahaya Dengan
Menggunakan Sensor Cahaya (LDR) secara blok diagram dibagi menjadi beberapa
blok, diantaranya :
Blok Aktifator
Aktifator merupakan Sumber tegangan atau VCC yang digunakan pada rangkaian ini
sebesar 9 volt. Sumber tegangan ini digunakan untuk mengaktifkan rangkaian pada tiap-
tiap blok pada Robot Pengikut Cahaya ini.
Blok Input
Sensor cahaya yang dipakai pada Robot Pengikut Cahaya ini adalah LDR (Light
Dependent Resistor). Sensor cahaya tersebut terdapat pada depan, belakang, samping kiri
dan kanan robot.
LDR pada Robot Pengikut Cahaya ini digunakan sebagai inputan, bila terkena
cahaya, LDR memberi logika low terhadap IC LM324. IC LM 324 merupakan IC
Operational Amplifier, IC ini mempunyai 4 buah op-amp yang berfungsi sebagai
comparator. IC ini mempunyai tegangan kerja antara +5 V sampai +15V untuk +Vcc dan -
5V sampai -15V untuk –Vcc.
Sebuah rangkaian comparator dengan media LDR dan Trimpot masuk kekaki – kaki
IC LM324 dan mengeluarkan output LOW yang kemudian diproses oleh mikrokontroller
ATMEGA 8535
Blok Proses
Blok mikrokontroller pada alat ini merupakan pemrosesan motor menggunakan
Atmega8535. Blok proses tersebut berupa mikrokontroller, dimana mikrokontroller
ini memiliki rangkaian minimum yaitu oscillator dan reset. Blok mikrokontroller
merupakan pusat pengolahan input dan output program. Program akan
mengendalikan atau memproses input yang masuk dan juga akan memproses output
hasil dari pemrosesan.
Blok mikrokontroller ini terdiri dari ic mikrokontroller Atmega8535.
Mikrokontroller tersebut memiliki kaki sebanyak 40 kaki, dan masing-masing kaki
memiliki fungsi tersendiri. Penulis memakai PORTA untuk inputan dari IC LM324
sedangkan PORTD digunakan untuk driver IC L293D dengan output berupa motor
DC.
Blok Output
Blok ouput pada rangkaian Robot Pengikut Cahaya ini adalah sebuah motor DC
beserta driver nya pada IC L293D sebagai penghubung mikrokontroller dan motor DC. IC
ini dapat dibagi menjadi dua bagian yang masing-masing mendapat bagian yang berfungsi
untuk menggerakkan satu buah motor. Input pada blok ini merupakan output logika dari
mikrokontroller, dimana berupa cahaya yang masuk melalui LDR dan akan mengirimkan
dua keadaan pada dua sensor.
Motor akan bergerak jika salah satu sensor mendapat tegangan 1 dan sensor lain
mendapat tegangan 0, jika sensor 1 = sensor 2 maka motor akan diam/tidak jalan. Pada IC
L293D terdapat dua VCC yaitu pada pin 7 12 volt dan pada pin 14 5 volt yang berfungsi
menggerakkan motor dengan dua kondisi, yaitu CW (clockwise/searah jarum jam) dan
CCW (counter clockwise/berkebalik arah jarum jam)
Analisa Rangkaian Secara Flowchart
Algoritma pemrograman menjelaskan
tentang cara kerja untuk mengendalikan
input maupun output pada alat.
Algoritma dapat dilihat dengan menggunakan
analisa secara flowchart.
Pada analisa secara flowchart ini
terdiri dari simbol 'Start', simbol
'Kondisi' dan simbol 'Proses'.
Adapun gambar flowchart dan
penjelasannya untuk program yaitu
sebagai berikut :
Analisa Rangkaian Secara Program
#include<mega8535.h>
#include<delay.h>>
#include<stdio.h>
Pada listing diatas meripakan library untuk IC yang digunakan, Prosedure untuk delay.
void main(void){
PORTA=0xFF;
DDRA=0x00;
PORTB=0xFF;
DDRB=0xFF;
PORTD=0xFF;
DDRD=0xFF;
Pada listing program diatas dimana PORTA sampai dengan PORTD diberi logika 0xFF yaitu aktif LOW.
Sedangkan maksud DDR yaitu menginisialisasi PORT sebagai input atau output, jika diberi logika 0 (low) maka
PORT tersebut sebagai input, namun jika diberi logika 1 (high), PORT tersebut sebagai output.
switch(PINA){
case 0xFE : PORTD = 0x9F;
PORTB = 0xFC;
case 0xFD : PORTD = 0x6F;
PORTB = 0xF3;
case 0xFB : PORTD = 0xDF;
PORTB = 0xFD;
case 0xF7 : PORTD = 0xBF;
PORTB = 0xFE;
case 0xFA : PORTD = 0x9F;
PORTB = 0xFC;
case 0xF6 : PORTD = 0x9F;
PORTB = 0xFC;
case 0xF2 : PORTD = 0x9F;
PORTB = 0xFC;
case 0xF3 : PORTD = 0xFF;
PORTB = 0xF0;
case 0xF9 : PORTD = 0xEF;
PORTB = 0xFB;
case 0xF5 : PORTD = 0x7F;
PORTB = 0xF7;
default : PORTD = 0xFF;
PORTB = 0xF0;
switch case merupakan statment
percabangan dalam bahasa C.
Didalam program ini kondisi
percabangan menggunakan PORTA
(Sensor) Dimana kondisi pada
PORTA mempunyai nilai tertentu,
maka pada PORTD (motor DC)
mendapatkan nilai sesuai yang
telah diprogram. Maksud dari
default apabila kondisi pada
PORTA tidak sesuai pada kondisi
percabangan yang telah
diprogramkan maka output yang
dihasilkan mendapatkan kondisi
awal.
Tabel Pengamatan
Pengujian alat berdasarkan teori ini dilakukan dalam 4 kondisi yang berbeda. Namun
dicantumkan pula pengamatan kondisi awal dari alat, seperti berikut ini:
Langkah-langkah Pengoprasian Alat
1. Pasang batterai 9 Volt pada rangkaian dan Driver motor DC
Alat siap digunakan apabila LED indikator menyala.
2. Pengetesan alat dengan memperhatikan 4 kondisi gerak yang dilakukan robot
dengan 4 sensor LDR yang terpasang dirobot .
3. kondisi pertama, jika sinar cahaya mengenai sensor depan robot maka driver
motor akan menggerakan kedua motor DC searah CW, CCW.
4. kondisi kedua, jika sinar cahaya mengenai sensor belakang robot maka driver
motor akan menggerakan kedua motor DC secara berlawanan yaitu CCW,CW.
5. kondisi ketiga, jika sinar cahaya mengenai sensor kanan robot maka driver
motor akan menggerakan motor DC sebelah kiri searah jarum jam (CW).
6. kondisi keempat, jika sinar cahaya mengenai sensor kiri robot maka driver
motor akan menggerakan motor DC sebelah kanan searah CCW.
7. kondisi robot berhenti apabila cahaya mengenai keempat sensor tersebut,
sensor depan robot dan sensor belakang robot terkena cahaya.
8. Apabila cahaya mengenai sensor sebelah kanan dan sebelah kiri robot, maka
robot akan maju.
Kesimpulan
Dari penulisan yang telah dilakukan, Penulis mendapat kesimpulan-kesimpulan
sebagai berikut :
• Berdasarkan rancangan dan pengujian alat telah terbukti bahwa alat ini dapat bekerja
dengan baik. Dengan demikian alat ini dapat diusulkan untuk menjadi alternatif dalam
permainan anak – anak saat ini.
• Keunggulan dari alat ini dapat menggerakkan robot menggunakan cahaya senter
ataupun laser.
• Kekurangan alat ini apabila terdapat cahaya yang berlebihan, sensor yang terdapat pada
robot akan error.
• Alangkah baiknya alat ini dimainkan didalam ruangan agar mendapatkan cahaya yang
cukup untuk menggerakkannya.
Saran
Berdasarkan kesimpulan diatas, maka didapatkan beberapa saran untuk
penyempurnaan alat ini, yaitu :
• Untuk pembuatan jalur pada pcb disarankan penggunaannya seminimal mungkin
agar mudah dalam pembuatan bodi robot ini.
• Cahaya yang terdapat didalam lingkungan tidak terlalu terang agar robot dapat
bekerja dengan baik.
• Untuk kedepannya alat ini bisa digunakan untuk otomatisasi dalam dunia industri.
• Untuk kedepannya alat ini juga bisa dijadikan pemadam kebakaran apabila
ditambahkan sebuah sensor jarak atau sensor ping.
Lampiran
Bentuk fisik dari ROBOT PENGIKUT CAHAYA MENGGUNAKAN ATMEGA 8535.
Layout ROBOT PENGIKUT CAHAYA MENGGUNAKAN ATMEGA 8535.