Pada bab ini menjelaskan tentang tahapan-tahapan dalam pembuatan robot terkait dengan perencanaan sistem serta beberapa hal dasar dalam perancangan sebuah robot, bagaimana robot itu dirancang, komponen-komponen apa saja yang dibutuhkan dalam perancangan robot ini, dan flowchart robot. Berikut merupakan diagram alur dalam pembutan robot becak ini.
3.1 Blok Diagram Sistem
Perancangan sistem dari tugas akhir ini mempunyai konfigurasi blok diagram sistem seperti gambar 3.2 dengan alur kerja sistem sebagai berikut.
a. RS 232 diguanakan untuk komunikasi serial sehingga dapat dengan mudah menghubungkan mikrokontroler dengan device lainnya.
b. Motor DC digunakan sebagai penggerak robot, dimana sebagai pengendalian kecepatan menggunakan driver dengan memanfaatkan IC L293D.
c. Modul GPS PMB 648 digunakan Sebagai alat penerima sinyal SiRFstarII™ sebagai masukan yang nantinya diolah oleh ATmega 8535. d. Modem wavecom digunakan sebagai komunikasi antara handphone
dengan perintah AT-command.
e. Ponsel digunakan untuk komunikasi antara user dengan modul
f. ATmega 8535 digunakan sebagai pengolah data yang keluar dan masuk
Gambar 3.2 Blok diagram robot
Dari Gambar 3.2 dapat dijelaskan bahwa perintah dawali dari user untuk mengirim perintah kemudian modem menerima perintah dilanjutkan ke RS 232 untuk mengkomunikasikan pada ATmega 8535 untuk mengambil data dari GPS
Ponsel user GPS reciever Motor DC Modem ATmega 8535 RS-232
receiver dan menjalankan Motor DC, kemudian data dari GPS receiver dikirim kembali ke ponsel user seperti yang terlihat pada Gambar 3.1
Dari sistem tersebut diketahui bahwa sistem terintegrasi antara mekanik, dan perangkat tambahan. Sehingga setiap adanya hambatan atau kesalahan pada salah satu bagian tersebut membuat sistem tidak dapat berjalan dengan semestinya.
3.2 Perancangan perangakat keras
Pada tugas akhir ini dibutuhkan perangkat keras untuk mengimplementasikan serta merupakan sebuah simulasi objek yang aktual dalam melakukan percobaan, agar memudahkan penulis dalam menganalisis keberhasilan sistem yang dirancang, karena jika hanya menggunakan simulasi secara visual penulis tidak akan tahu faktor-faktor lain yang berpengaruh pada kinerja robot, misalnya saja pengaruh dari desain mekanik, posisi komunikasi satelit dengan GPS, dan cara kerja sms dengan rangkaian. Sehingga dibutuhkan perangkat keras untuk aktualisasi cara kerja sistem apakah sudah berjalan sebagaimana mestinya.
Untuk pembahasan mengenai perancangan perangkat keras akan dijelaskan pada desain mekanik baik pengaturan antarmuka (interface) perangkat elektronik, modem, GPS reciever dan minimum sistem yang digunakan.
3.2.1 Mikrokontroller AT mega 8535
Pada tugas akhir ini menggunakan mikrokontroler ATmega 8535 ditujukan untuk memberikan perintah ke GPS PMB-648 untuk menerima data serial dari GPS dan mengirimkannya ke handphone user. Gambar rangkaian sistem minimum ATmega 8535 dapat di lihat pada gambar 3.3
Gambar 3.3 Rangkaian Sistem Minimum ATmega 8535
3.2.2 Max 232
Kegunaan IC MAX232 adalah sebagai driver, yang akan mengkonversi nilai tegangan atau kondisi logika TTL dari mikrokontroler agar sesuai dengan level tegangan pada modem komunikasi yang digunakan. IC yang dipakai pada sistem ini memiliki 16 pin dengan tegangan sebesar 5 Volt. Gambar rangkaian MAX 232 dapat dilihat pada gambar 3.5
Gambar 3.4 Rangkaian Max 232
Pada dasarnya IC ini memerlukan komponen tambahan berupa kapasitor ekternal yang dipasangkan pada pin-pin tertentu. Kapasitor ini merupakan rangkaian baku yang berfungsi sebagai charge pump untuk menyuplai muatan ke bagian pengubah tegangan, dimana nilai setiap kapasitor yang dipakai bernilai 1uf
3.2.3 Modem Wavecom
Modem Wavecom Fastrack digunakan pada tugas akhir ini berfungsi sebagai penggerak perangkat elektronik. Dengan kegunaannya sebagai penerima dan pengirim data ke user.
3.2.4 Modul GPS PMB-648
Modul GPS PMB-648 memiliki sensitifitas tinggi untuk pencarian sinyal SiRFstarII™ dengan dua pilihan sumber tegangan yang dapat digunakan yaitu 3.3V sampai 5V. Pada rangkaian, modul HOLUX GR89 diberi tegangan 5V dan tegangan antenna sebesar 3V karena catu daya yang digunakan sebesar ±5V. gambar rangkain modul PMB-648
Gambar 3.6 rangkaian sistem PMB-648
Keluaran pada pin 5 (TXDA) adalah data serial berupa karakter dan mempunyai identitas. Identitas dapat diartikan sebagai nama header yang akan dikirim berikutnya.
3.2.5 Desain Mekanik
Perancangan mekanik pada sistem ini, didasarkan pada bentuk becak dengan tempat duduk penumpang disebelah kiri, dan tempat kemdi disebelah kanan sehingga untuk pemasangan minimal sistem, modul, peletakan motor servo dan motor DC harus disesuaikan dengan kontruksi becak.
6 5 4 3 2 1 VCC RX
Dudukan dan minimal sistem menggunakan bahan acrilyc. Karena bahan-bahan tersebut ringan tapi kuat dan mudah dibentuk sehingga cocok untuk digunakan sebagai kontruksi peletakan modul. Penggunaan bahan-bahan tersebut dikarenakan mudah didapat dan dengan harga yang terjangkau. Di bawah ini adalah skema kontruksi robot becak.
a. Tampak Samping b. Tampak Atas
Gambar 3.7 Skema kontruksi robot
Dari Gambar 3.7 dapat dijelaskan struktur konstruksi dari robot antara lain : 1. Kode “A” adalah jarak antara roda depan dan belakang.
2. Kode “B” diameter roda. 3. Kode “C” jarak sumbu roda
4. Kode “D” adalah lebar dudukan terbuat dari bahan acrylic yang akan digunakan sebagai tempat peletakan minimum sistem.
5. Kode “E” adalah panjang dudukan dengan fungsi sama dengan kode D. Dengan memperhatikan aspek detail robot diharapkan robot akan bergerak stabil dan dinamis seperti harapan penulis.
Untuk memperjelas mekanik robot, dibawah ini akan dijeaskan tentang tata letak mekanik pada robot
A
B
C
D E
Gambar 3.8 Mekanik robot tampak dari atas
Dari Gambar 3.8 dapat dijelaskan bahwa pengukuran acrylic didasarkan pada panjang dan lebar minimum sistem dan rangkaian tambahan. Pengaturan letak dibuat sedemikian rupa sehingga masih menjaga seni dari becak itu sendiri. Untuk menjaga kemudi agar tetap lurus digunakan servo yang tidak difungsikan
Gambar 3.9 Mekanik robot tampak dari bawah
Dari gambar 3.9 dapat dijeaskan bahwa pada bagian bawah dapat terlihat motor DC yang telah terpasang dengan roda gila (gear box), dimana roda gila ini
Minimum sistem Baterai mekanik modem GPS M ot or DC Baterai motor relay
bertujuan untuk membantu meningkatkan torsi dari motor DC, sehingga dapat menggerakkan roda robot.
Penggunaan motor DC dikarenakan motor ini harganya relatif murah dan torsinya cukup tinggi, untuk kendali putarannya dapat diatur dengan menggunakan rangkaian motor driver dengan memanfaatkan IC L293D
Pada bagian tersebut terdapat relay yang nantinya akan berfungsi sebagai saklar dari robot ketika perintah “on” atau “off” diperintahkan melalui sms.
.3.3 Perancangan perangkat lunak
Perangkat lunak (software) yang dibutuhkan untuk mengintegrasikan menjadi satu sistem utuh dibangun dengan menggunakan bahasa C pada CodeVisionAVR.
Penggunaan bahasa C dimaksudkan untuk mempermudah pemrograman. Dibanding assembler, bahasa C lebih mudah dibaca dan dimengerti. Salah satu IDE (Intregated Development Environment) yang cukup membantu dalam mempelajari mikrokontroler AVR RISC 8 bit dengan bahasa C adalah CodeVisionAVR. Kelebihan CodeVisionAVR hanya ada di kemudahan manajemen berkas dan proyek dalam sebuah IDE serta fitur code wizard yang membantu menghasilkan rentetan baris kode untuk keperluan yang umum.
sedangkan untuk komunikasi antara hanphone dengan modem menggunakan AT-command untuk memproses semua pesan yang masuk ataupun keluar.
3.4 Perancangan alur system
Menentukan proses yang akan dilakukan dalam perancangan perangkat lunak, merupakan hal yang sangat penting agar sistem dapat bekerja dengan baik. Berikut adalah diagram alur program utama mulai dari proses pengiriman pesan sampai pesan diterima kembali oleh user akan ditunjukkan pada gambar 3.5
Gambar 3.10 Diagram alur sistem
Dari Gambar 3.10 dapat dijelaskan bahwa modul menerima pesan terlebih dahulu kemudian memproses pesan.
59
BAB IV
IMPLEMENTASI
Pada bab ini akan membahas tentang implementasi pembuatan pengendali robot becak ber-GPS menggunakan sms dari hasil analisa dan perencanaan sistem, serta bagaimana cara sistem robot dijalankan. Pada bab ini juga akan dijelaskan tahapan-tahapan sebelum melakukan proses pemrograman menggunakan CodeVisionAVR. Untuk lebih jelasnya akan dibahas pada masing-masing sub bab.
4.1Perakitan Robot
Pada tahapan ini akan dibahas mengenai cara pembuatan rangkaian dari pembuatan PCB robot sampai dengan proses pemasangan komponen. Adapun cara-cara tersebut akan penulis jabarkan sebagai berikut
a. Perakitan PCB (PrintedCircuit Board)
Gambar 4.2 Desain Bagian Atas PCB Robot Becak
Tahapan diatas adalah tahapan awal dalam pembutan tugas akhir ini. Dan berikut merupakan penjelasan dari gambar 4.1 dan gambar 4.2:
Pada Gambar 4.1 merupakan Rangkaian Robot becak. Untuk rancangan atau desain bagian bawah dari PCB Robot becak . sedangakan pada Gambar 4.2 merupakan gambar rangkain komponen dari robot, dimana terdapat konenktor downloader, db9, ATm3ga 8535, RS-232MAX, dll
b. Perangkaian robot
Setelah proses perakitan dan pemasangan kompenen selesai, tahap berikutnya adalah perangkaian robot atau penyatuan semua komponen yang ada dengan alat-alat tambahan (modem, GPS) agar semua rangakaian dapat berjalan sesuai dengan apa yang diharapkan penulis.
Gambar 4.3 alat-alat tambahan (modem, GPS)
Dari Gambar 4.3 dapat diketahui rangkaian secara lengkap sebelum rangkaian nantinya akan digabungkan dengan becak
4.2 Pemasangan Software
Sebelum program dibuat dan dimasukkan kedalam mikrokontroller, ada beberapa cara yang harus dilakukan, yaitu pemasangan software Code Vision AVR untuk membuat code robot, dan AVR Studio 4 untuk memasukkan code robot yang dibuat kedalam mikrokontroller ATMega8535. AVR Studio 4 sebenarnya bias digunakan untuk membuat program, tetapi dalam hal ini, agar lebih memudahkan dalam pembuatan program atau code robot, dipilihlah Software Code Vision AVR untuk membuat program dengan bahasa C dan untuk memudahkan dalam proses pemasukkan program kedalam mikrokontroller ATMega8535, dipilihlah Software Code Vision AVR. Penjelasan lebih lengkap sebagai berikut:
a. Install terlebih dahulu aplikasi Code Vision AVR, klik dua kali setup.exe pada Komputer atau Notebook, seperti pada Gambar-gambar berikut ini.
Gambar 4.4 Proses Ke-1 Installasi program Code Vision AVR Dari gambar 4.4 dapat dijelaskan bahwa gambar tersebut merupakan proses perdiapan software yang akan diinstall.
Gambar 4.5 Proses Ke-2 Installasi program Code Vision AVR Dari Gambar 4.5 dapat dijelaskan bahwa ini adalah proses pemilihan bahasa yang akan digunakan
Gambar 4.6 Proses Ke-3 Installasi program Code Vision AVR Dari Gambar 4.6 dapat dijelaskan bahwa gambar tersebut merupakan permintaan persetujuan untuk penginstallan.
Gambar 4.7 Proses Ke-4 Installasi program Code Vision AVR Dari Gambar 4.7 dapat dijelaskan bahwa gambar tersebut tersebut merupakan tahap awal sebelum proses installasi dilakukan
Gambar 4.8 Proses Ke-5 Installasi program Code Vision AVR Dari Gambar 4.8 dapat dijelaskan bahwa gambar tersebut merupakan merupakan tempat peletakan default pada software Code Vision AVR
Gambar 4.9 Proses Ke-6 Installasi program Code Vision AVR Dari Gambar 4.9 dapat dijelaskan bahwa gambar tersebut merupakan pembuatan start menu pada software Code Vision AVR
Gambar 4.10 Proses Ke-7 Installasi program Code Vision AVR Dari Gambar 4.10 dapat dijelaskan bahwa gambar tersebut merupakan proses installasi software yang sedang berjalan.
Gambar 4.11 Proses Ke-8 Installasi program Code Vision AVR Pada Gambar 4.11 dapat dijelaskan bahwa gambar tersebut merupakan proses konfirmasi akhir bahwa software sudah terinstall.
4.3. Implementasi coding
Pada tahap ini akan dijelaskan mengenai proses-proses implementasi program yang akan digunakan pada robot, dari perancangan yang telah dibuat sebelumnya. Langkah selanjutnya yang harus dilakukan adalah pembuatan source code pada robot. Tahapan pertama dalam pembuatan program adalah mendeklarasikan semua fungsi, delay perintah ke perintah yang lain, dan semua port pada mikrokontroler yang digunakan sebagai input dan output dari program yang akan kita susun. Berikut adalah penjelasan pembuatan program pada robot.
Gambar 4.12 Proses Ke-1 pembuatan program dengan Code Vision AVR Pada Gambar 4.12 dapat dijelaskan proses awal pembuatan source code robot
Pada Gambar 4.13 dapat dijelaskan proses pembuatan file baru dengan tipe source atau project
Gambar 4.14 Sub proses ke-2 pembuatan program dengan Code Vision AVR Pada Gambar 4.14 dapat dijelaskan proses setting wizard pada robot dengan chip ATmega 8535 dan clock 11.059200 MHz
Gambar 4.15 Konfigurasi port 1
Pada Gambar 4.15 dapat dijelaskan mengenai konfigurasi pada port 1 untuk berkomunikasi dengan port 2 dan setting data GPS.
Gambar 4.16 Konfigurasi port 2
Pada Gambar 4.16 dapat dijelaskan mengenai konfigurasi pada port 2 dimana pada port ini berfungsi untuk mengatur jalannya sms pada robot
Gambar 4.17 Konfigurasi USART
Pada Gambar 4.17 dapat dijelaskan Didalam konfigurasi USART kita centang untuk receiver, transmitter, rx interupt dengan baud rate 115200 dan mode asynchromous untuk berkomunikasi antara mikrokontroler dengan modem.
Gambar 4.18 Proses ke-2 pembuatan program dengan Code Vision AVR Pada Gambar 4.18 dapat dijelaskan dari proses pendeklarasian port-port kemudian pengenerate hasil deklarasi.
Gambar 4.19 Proses ke-3 pembuatan program dengan Code Vision AVR Pada Gambar 4.19 dapat dijelaskan tempat penyimpanan data source code pada robot.
Gambar 4.20 Proses ke-4 pembuatan program dengan Code Vision AVR Pada Gambar 4.20 dapat dijelaskan tempat penyimpanan data project yang nantinya dapat kita buka lagi untuk mengedit data.
Gambar 4.21 Proses Proses ke-5 pembuatan program dengan Code Vision AVR Pada Gambar 4.21 dapat dijelaskan tempat penyimmpanan settingan konfigurasi pada robot
Gambar 4.22 Proses ke-4 pembuatan program dengan Code Vision AVR Pada Gambar 4.22 dapat dilihat potongan coding deklarasi port yang secara instan terinput kedalam potongan koding yang akan dibuat, karena itu merupakan keunggulan dari Code Vision AVR, dimana deklarasi port-port tidak perlu ditulis lagi, karena pada awal pembuatan projek, sudah ada pengaturan untuk deklarasi port yang selanjutnya akan terinput secara otomatis
4.4 Implementasi Robot
Setelah semua proses perakitan dan pengkodean pada robot telah selesai. Kemudian nyalakan robot untuk melakukan percobaan, Jika terjadi kesalahan dalam pemasangan atau pengkodean, maka robot tidak akan bisa menyala. Tetapi jika semua proses telah berhasil dengan sempurna, maka robot akan berjalan setelah mendapat perintah seperti pada Gambar 4.22
Gambar 4.23 Implementasi robot
73