Adafruit Servo Shield 16 Channel PWM

BAB II:DASAR TEORI

2.3. Adafruit Servo Shield 16 Channel PWM

Adafruit ServoShield 16 Channel PWM merupakan sebuah pengendali servo atau

servo controller yang mampu digunakan untuk mengendalikan 16 buah motor servo secara

serentak maupun sekuensial dengan output PWM. Modul ini dilengkapi dengan jalur

komunikasi I2C. Modul ini juga memiliki jalur I2C yang dapat berbagi dengan perangkat

I2C lainnya serta sensor untuk pin SDA dan SCL selama alamat mereka tidak konflik.

Gambar 2.7. merupakan bentuk fisik dari Adafruit ServoShield 16 Channel PWM[8].

Gambar 2.7. Adafruit ServoShield 16 Channel PWM [8]

Spesifikasi dari Adafruit ServoShield 16 Channel PWM :

1. Dapat digunakan untuk mengendalikan hingga 16 motor servo secara serentak

maupun sekuensial.

2. Mendukung motor servo tipe standar dan kontinus.

3. Dilengkapi kemampuan untuk membaca pulsa kontrol (posisi) servo, Enable dan

Disable servo, kemampuan menyimpan dan menjalankan hingga 32 sekuen

gerakan, serta kemampuan menyimpan dan kembali ke posisi home (default).

4. Menggunakan komunikasi I

²

C, hanya dengan menggunakan 2 pin papan PWM

controller akan mengendalikan semua 16 channel atau pin sekaligus tanpa

tambahan pengeluaran untuk menambahkan arduino.

5. Dapat menumpuk hingga 62 Adafruit Servo Shield 16 Channel PWM dalam 1

arduino sehingga dapat mengendalikan hingga 992 motor servo hanya dengan 2

pin(SDA/SCL).

6. Pengaturan alamat I

²

C secara hardware melalui pin A5 untuk SCL dan pin A4

untuk SDA pada arduino.

7. Dilengkapi dengan library yang bisa di download untuk dimasukkan ke dalam

arduino.

8. Menggunakan 2 catudaya. Catudaya modul terpisah dengan catudaya motor servo

dan dilengkapi dengan LED indikator catudaya.

9. Catudaya modul menggunakan catudaya dari arduino yaitu sebesar 5V yang

digunakan untuk daya chip PWM, menentukan level logic I

²

C, dan level logic

sinyal PWM.

10. Hampir semua servo di desain untuk bekerja aktif kira-kira di tegangan 5V atau 6V.

Logikanya jika ingin mengendalikan banyak servo maka dibutuhkan arus yang

tidak sedikit agar semua servo dapat bekerja secara serentak sehingga terdapat

beberapa pilihan power dibawah ini yang direkomendasikan untuk catudaya motor

servo:

a. 5v 2A switching power supply (dapat mengendalikan hingga 4 motor

servo).

b. 5V 10A switching power supply (dapat mengendalikan hingga 16 motor

servo)

c. Jika menggunakan battery dapat menggunakan 4x AA battery dengan

tegangan 6v atau 4,8v (6v dengan cell battery Alkaline dan 4,8v dengan cell

battery yang dapat dicas).

2.3.1. Komunikasi I

²

C

Bus adalah sistem pengantar yang dilengkapi dengan komponen pengendali untuk

melayani pertukaran data antara komponen hardware satu dengan komponen hardware

lainnya. Pada sistem mikrokontroler terdapat bus Data, bus Alamat, dan beberapa

pengantar pengendali. Semakin tinggi frekuensi clock prosesor, maka semakin lebih cermat

pengembang untuk memperhatikan timing dari seluruh komponen yang terlibat, agar tidak

terjadi kesalahan dalam transaksi data.

Bus yang cukup sering digunakan adalah bus bersifat paralel. Transaksi data

dilakukan secara paralel sehingga transaksi data lebih cepat. Akan tetapi disisi lain Mahal.

Jika sistem relatif tidak membutuhkan transaksi yang cepat, maka penggunaan Serial Bus

menjadi pilihan. Salah satu pilihan sistem data bus yang sering digunakan adalah I

²

C (Inter

Integrated Circuit). Sistem Bus I

²

C pertamakali diperkenalkan oleh Firma Philips pada

tahun 1979.

Karakter I

²

C :

1. Serial Bus Data dikirim serial secara per-bit.

2. Menggunakan dua Penghantar Koneksi dengan ground bersama I

²

C terdiri dari dua

penghantar:

b. SDA (Serial Data) untuk mentransaksikan data

3. Jumlah Peserta Bus maximal 127 peserta dialamatkan melalui 7-bit-alamat. Alamat

ditetapkan kebanyakan secara hardware dan hanya sebagian kecil dapat dirubah.

4. Pengirim dan Penerima setiap transaksi data terjadi antara pengirim (Transmitter)

dan penerima (Receiver). Pengirim dan penerima adalah peserta bus.

5. Master and SlaveDevice yang mengendalikan operasi transfer disebut Master,

sementara device yang di kendalikan oleh master di sebut Slave.

Aturan Komunikasi I

²

C :

1. I

²

C adalah protokol transfer data serial. Device atau komponen yang mengirim data

disebut transmitter, sedangkan device yang menerimanya disebut receiver.

2. Device yang mengendalikan operasi transfer data disebut master, sedangkan device

lainnya yang dikendalikan oleh master disebut slave.

3. Master device harus menghasilkan serial clock melalui pin SCL, mengendalikan

akses ke BUS serial dan menghasilkan sinyal kendali START dan STOP.

4. I

²

C adalah protokol transfer data serial. Device atau komponen yang mengirim data

disebut transmitter, sedangkan device yang menerimanya disebut receiver.

5. Device yang mengendalikan operasi transfer data disebut master, sedangkan device

lainnya yang dikendalikan oleh master disebut slave.

6. Master device harus menghasilkan serial clock melalui pin SCL, mengendalikan

akses ke BUS serial dan menghasilkan sinyal kendali START dan STOP.

Definisi-definisi Kondisi Bus :

1. Bus not busy:

Pada saat ini Bus tidak sibuk, SCL dan SDA dua-duanya dalam keadaan HIGH.

2. Start data transfer:

Ditandai dengan perubahan kondisi SDA dari HIGH ke LOW ketika SCL HIGH.

3. Stop data transfer:

Ditandai dengan perubahan kondisi SDA dari LOW ke HIGH ketika SCL HIGH.

4. Data valid:

Data yang dikirim bit demi bit dianggap valid jika setelah START, kondisi

SDA tidak berubah selama SCL HIGH, baik SDA HIGH maupun SDA LOW

tergantung dari bit yang ingin ditransfer. Setiap siklus HIGH SCL baru

menandakan pengiriman bit baru. Duty cycle untuk SCL tidak mesti 50%, tetapi

frekuensi kemunculannya hanya ada 2 macam, yaitu mode standar 100kHz dan fast

mode atau mode cepat 400kHz. Setelah SCL mengirimkan sinyal HIGH yang

kedelapan, arah transfer SDA berubah, sinyal kesembilan pada SDA ini dianggap

sebagai acknowledge dari receiver ke transmitter.

5. Acknowledge:

Setiap receiver wajib mengirimkan sinyal acknowledge atau sinyal balasan

setiap selesai pengiriman 1-byte atau 8-bit data. Master harus memberikan ekstra

clock pada SCL, yaitu clock kesembilan untuk memberikan kesempatan receiver

mengirimkan sinyal acknowledge ke transmitter berupa keadaan LOW pada SDA

selama SCL HIGH. Meskipun master berperan sebagai receiver, ia tetap sebagai

penentu sinyal STOP. Pada bit-akhir penerimaan byte terakhir, master tidak

mengirimkan sinyal acknowledge, SDA dibiarkan HIGH oleh receiver dalam hal

ini master, kemudian master mengubah SDA dari LOW menjadi HIGH yang berarti

sinyal STOP.