Aplikasi pengenalan warna menggunakan webcam untuk lengan robot pemisah benda berdasarkan warna.

(1)

INTISARI

Dunia teknologi maupun kehidupan manusia sehari – hari, saat ini penggunaan robot sangat membantu dalam menyelesaikan tugas atau pekerjaan yang tidak bisa dilakukan oleh manusia. Oleh karena itu, agar dapat membantu manusia, lengan robot pemisah benda dibuat dengan tujuan untuk menghemat waktu dalam menyelesaikan pekerjaan dalam mengambil dan memisahkan benda berdasarkan warna, dan mengurangi resiko yang dapat membahayakan manusia.

Lengan robot otomatis sebagai pemisah benda berdasarkan warna ini menggunakan ATmega32 yang terdiri dari minimum sistem berfungsi untuk mengontrol pergerakan motor servo, GUI pada software MATLAB digunakan untuk tampilan nilai warna benda, warna benda dan jumlah warna benda terdeteksi. Data citra RGB yang dihasilkan oleh webcam

Logitecth C270H. Benda tersebut akan dibawa menggunakan conveyor.

Hasil dari penelitian ini adalah sistem lengan robot yang dapat mengambil dan memindahkan benda berdasarkan warna secara realtime. Dalam pengujian untuk pengenalan warna pada benda menggunakan range yang digunakan penulis untuk dapat membedakan warnanya. Tingkat keberhasilan 100% untuk posisi benda berada di tengah conveyor dan jarak antar benda minimal 2 cm, sedangkan jika jarak kurang dari 2 cm tingkat keberhasilan 62,5%.

(2)

ABSTRACT

The world of technology and human daily life, nowadays the use of robots is very helpful for completing a task or job that can not be done by humans. Therefore, in order to help humans, the robot arm separator objects created with the purpose to save time in completing the work in taking and separating objects by color, and reduce the risks that can be harmful to humans.

Automatic robot arm as the sepatator objects by color using ATmega32 minimum system consisting of functions to control the movement of servo motors, the GUI in MATLAB software is used to display color values of objects, color of objects and the number of colors of objects detected. RGB image data produced will be taken by the webcam Logitecth C270H. The item will be carried using a conveyor.

Results from this research is the robotic arm system that can pick up and move objects based on color in real time. In testing for the introduction of color on the object using a range that is used by the author to be able to distinguish colors. Rate of success is 100% for the position of objects in the middle of the conveyor and the distance between objects at least 2 cm, at the same time if the distance is less than 2 cm rate of success is 62.5%.

(3)

TUGAS AKHIR

APLIKASI PENGENALAN WARNA MENGGUNAKAN

WEBCAM UNTUK LENGAN ROBOT PEMISAH

BENDA BERDASARKAN WARNA

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Oleh :

RICHARD BAGUS DEAN MAHENDRA

NIM : 115114003

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

(4)

TUGAS AKHIR

APLIKASI PENGENALAN WARNA MENGGUNAKAN

WEBCAM UNTUK LENGAN ROBOT PEMISAH

BENDA BERDASARKAN WARNA

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Oleh :

RICHARD BAGUS DEAN MAHENDRA

NIM : 115114003

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

(5)

FINAL PROJECT PROPOSAL

COLOR RECOGNITION APPLICATION USING A

WEBCAM FOR OBJECT SEPARATION

ROBOTIC ARM BY COLOR

In partial fulfilment of the requirements for the degree of Sarjana Teknik

In Electrical Engineering Study Program

RICHARD BAGUS DEAN MAHENDRA

NIM : 115114003

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

FALCUTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

(6)

HALAMAN PERSETUJUAN

TUGAS

AKHIR

APLIKASI

PENGENALAN WARNA MENGGT]NAKAN

WEBCAM

UNTUKLENGAN ROBOT PEMISAH

BEIYDA

BERDASARKAN

WARNA

(col,oR

RECOGMTION

APPLTCATTON

USING

A WEBCAM

FOR

0BJECT

SEPARATTON ROBOTTC

ARM BY COLOR)

Pembimbing

/'

w

(7)

HALAMAN

PENGESAHAN

TUGAS

AKHIR

APLIKASI

PENGENALAN WARNA S{ENGGT'NAKAN

WEBCA1U

UNTUK LENGAN ROBOT PEMISAH BENDA

BERDASAAI(AI*

WARI{A

(col,oR

RECOGNTTTON APPLTCATTON

USrNG A

WEBCAM

F',OR

0BJECT SEPARATION

ROBOTTC

ARM

By

COLOR)

2015

Ketua

Sekretaris

Anggota

:

lYiwien Widyastuti, S.T.,M.T.

Yogyakarta,

27

A$urtttr

AE

Fakulks Sains dan Teknologi

/^€

g

lrl

w

(8)

PERTI"YATAAh{

KEASLIAN

KARYA

Saya menyatakan dengan sesrmgguhnya bahwa tugas akhir yang berjudul

*APLIKASI

_{PENGENALAI\T OBJEK}_{MENGGT]NAKAI\I}

WEBCAM

_T}NTUK

LENGAI{ ROBOT PEI{ISAH BENDA BERDASARKAIY WARNA" tidak memuatkarya

atau bagian orang lain, keuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustak4

sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Apabila dikemudian hari ditemukan indikasi plagiatisme dalam naskah ini, maka saya

bersedia m€nanggung segala sanksi sesuai peraturan perundang

-

undangan yang berlaku.

(9)

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

MOTTO :

“Keluar dan buat ceritamu sendiri maka kamu akan

mendapatkan cerita baru dan pengalamanmu

yang sesungguhnya”

Atas rahmat Yesus Kristus dan Bunda Maria dengan segala

kerendahan hati kupersembahkan skripsi ini kepada :

Papa (Sebastian Trobus Rahardjo) dan Mama (Rosalia Kartikawati)

tercinta.

Terimakasih atas segala lelah, pengorbanan, kasih saying, doa, dan

dukungan dalam setiap langkah yang kupilih.

Kakak (Marsya Arista) dan Adek (Aji Pangestu).

Terimakasih untuk semangat, motivasi, dukungan, serta tawa yang

kalian berikan.

Kepada segenap keluarga besarku, trimakasih atas segalanya semoga

kelak saya dapat membahagiakan, membanggakan, dan bisa membuat

kalian tersenyum dalam kebahagiaan.

Almamaterku tercinta Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma.

Tempatku memperoleh ilmu dan merancang mimpi yang menjadi

(10)

HALAMAN

PERI\IYATAAII

PERSE

TUJUAII

PUBLIKASI KARYA

ILMIAH

T]NTUK

KEPENTINGAII AKADEMIS

Yang bertandatangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :

Nama

: RICHARD BAGUS DEAN MAHENDRA

NomorMahasiswa : 115114003

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas

Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :

APLIKASI PENGENALAI\ OBJEK MENGGUNAKAN WEBCAM

UNTUK LENGAN ROBOT PEMISAII BENDA

BEDASARKAN WARNA

beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan

mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu

meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenamya.

Yogyakarta, 4 Agustus 20 1 5

(11)

INTISARI

Dunia teknologi maupun kehidupan manusia sehari – hari, saat ini penggunaan robot sangat membantu dalam menyelesaikan tugas atau pekerjaan yang tidak bisa dilakukan oleh manusia. Oleh karena itu, agar dapat membantu manusia, lengan robot pemisah benda dibuat dengan tujuan untuk menghemat waktu dalam menyelesaikan pekerjaan dalam mengambil dan memisahkan benda berdasarkan warna, dan mengurangi resiko yang dapat membahayakan manusia.

Lengan robot otomatis sebagai pemisah benda berdasarkan warna ini menggunakan ATmega32 yang terdiri dari minimum sistem berfungsi untuk mengontrol pergerakan motor servo, GUI pada software MATLAB digunakan untuk tampilan nilai warna benda, warna benda dan jumlah warna benda terdeteksi. Data citra RGB yang dihasilkan oleh webcam

Logitecth C270H. Benda tersebut akan dibawa menggunakan conveyor.

Hasil dari penelitian ini adalah sistem lengan robot yang dapat mengambil dan memindahkan benda berdasarkan warna secara realtime. Dalam pengujian untuk pengenalan warna pada benda menggunakan range yang digunakan penulis untuk dapat membedakan warnanya. Tingkat keberhasilan 100% untuk posisi benda berada di tengah conveyor dan jarak antar benda minimal 2 cm, sedangkan jika jarak kurang dari 2 cm tingkat keberhasilan 62,5%.

(12)

ABSTRACT

The world of technology and human daily life, nowadays the use of robots is very helpful for completing a task or job that can not be done by humans. Therefore, in order to help humans, the robot arm separator objects created with the purpose to save time in completing the work in taking and separating objects by color, and reduce the risks that can be harmful to humans.

Automatic robot arm as the sepatator objects by color using ATmega32 minimum system consisting of functions to control the movement of servo motors, the GUI in MATLAB software is used to display color values of objects, color of objects and the number of colors of objects detected. RGB image data produced will be taken by the webcam Logitecth C270H. The item will be carried using a conveyor.

Results from this research is the robotic arm system that can pick up and move objects based on color in real time. In testing for the introduction of color on the object using a range that is used by the author to be able to distinguish colors. Rate of success is 100% for the position of objects in the middle of the conveyor and the distance between objects at least 2 cm, at the same time if the distance is less than 2 cm rate of success is 62.5%.

(13)

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Penulis menyadari bahwa banyak pihak yang telah memberikan doa, dukungan, perhatian serta bantuan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1) Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc selaku dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2) Petrus Setyo Prabowo, S.T.,M.T., Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

3) Theresia Prima Ari Setiyani S.T., M.T., selaku dosen pembimbing akademik yang telah mendampingi dan membimbing penulis selama perkuliahan.

4) Dr. Linggo Sumarno, dosen pembimbing yang dengan penuh pengertian, sabar dan ketulusan hati memberi bimbingan, kritik, saran, serta motivasi dalam penulisan tugas akhir ini.

5) Ibu Wiwin Widyastuti S.T., M.T., dan Bapak Martanto S.T., M.T., selaku dosen penguji yang telah bersedia memberikan masukan, bimbingan, dan saran dalam memperbaiki tugas akhir ini.

6) Bapak/ Ibu dosen yang telah mengajarkan banyak hal selama penulis menempuh pendidikan di Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma.

7) Kedua orang tua tercinta, papah Sebastian Trobus Rahardjo dan mamah Rosalia Kartikawati atas kasih sayang, dukungan dan doa yang tiada henti.

8) Kakak tercinta Marcia Arista dan adik tercinta Aji Pangestu yang selalu mendukung dan mendoakan saya, sehingga dapat menyelesaikan tugas belajar dengan baik. 9) Yacinta Laksmi Mayang Nariswari sebagai teman, sahabat, dan kekasih yang selalu

(14)

l1) Staff dan petugas laboratorium Teknik Elektro yang telah membantu banyak hal untuk

kelancaran tugas-tugas pedculiahan.

12) Teman-teman seperjuangan angkatan 2011 Teknik Elektro yang selalu mendukung dan menyemangati saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

13) Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas semua dukungan yang telah diberikan dalam penyelesaian tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas alctrir ini masih banyak kekurangan, kelemahan dan jauh dari sempurna. Oleh sebab itu, dengan segala kerendahan hati, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk penyempurnaan tugas akhir ini. Dan semoga tugas akfiir ini dapat bermanfaat sebagaimana mestinya.

(15)

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN ... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP ... vi

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... vii

INTISARI ... viii

ABSTRACT ... ix

KATA PENGANTAR ... x

DAFTAR ISI ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xvi

DAFTAR TABEL ... xix

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Tujuan dan Manfaat ... 2

1.3. Batasan Masalah ... 2

1.4. Metodologi Penelitian ... 3

BAB II DASAR TEORI 2.1. Lengan Robot ... 4

2.2. Gripper ... 5

2.3. Inverse Kinematics ... 6

2.4. Mikrokontroler AVR ATmega32 ... 7

2.4.1. Arsitektur AVR ATmega32 ... 7

2.4.2. Deskripsi Mikrokontroler ATmega32 ... 8

2.4.3. Organisasi Memori AVR ATmega32 ... 9

2.4.3.1. Memori Program. ... 9

(16)

2.4.4. Interupsi ... 9

2.4.5. Timer/Counter ... 10

2.4.5.1. Timer/Counter0. ... 10

2.4.5.2. Mode Operasi . ... 11

2.4.6. Komunikasi Serial USART ... 12

2.4.6.1. Inisialisasi USART. ... 13

2.5. Motor Servo ... 16

2.5.1. Torsi / Momen Gaya ... 19

2.6. LCD (Liquid Crystal Display) ... 19

2.7. Webcam ... 21

2.8. Photodiode ... 22

2.9. Led Infrared ... 24

2.10. Transistor Sebagai Saklar ... 24

2.11. Relay ... 25

2.12. Regulator Tegangan IC 78xx dan Transistor Penguat Arus ... 26

2.13. Citra ... 28

2.13.1. Definisi Citra ... 28

2.14. Pengolahan Citra Digital ... 28

2.15. Pemrosesan Citra ... 29

2.15.1.RGB ... 29

2.15.2.Cropping ... 29

2.16. Metode Pengenalan Warna ... 30

BAB III PERANCANGAN PENELITIAN 3.1. Proses Kerja dan Mekanisme Lengan Robot ... 31

3.2. Perancangan Mekanik ... 32

3.3. Perancangan Perangkat Keras ... 37

3.3.1. Minimum System ATmega32 + LCD 16x2 ... 37

3.3.1.1. Minimum System ATmega32 ... 37

3.3.1.2. Rangkaian Konfigurasi LCD 16x2 ... 38

3.3.2. Webcam Logitech Seri C270H... 39

3.3.3. Motor Servo ... 39

(17)

3.3.5. Sensor Photodiode ... 43

3.3.6. Metode Pengenalan Warna ... 44

3.4. Perancangan Perangkat Lunak ... 45

3.4.1. Program Mikrokontroler ... 47

3.4.2. Program Pengenalan Warna Benda Pada MATLAB ... 48

3.4.3. Program Pengaturan Awal Posisi Siaga Lengan Robot ... 49

3.4.4. Program Pengendalian Sudut Putar Motor Servo dalam Pengambilan dan Peletakan Benda ... 50

3.4.5. Perancangan GUI Matlab ... 55

BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Bentuk Fisik dan Sistem Kerja Lengan Robot ... 56

4.2. Hasil Data Pengujian dan Pembahasan ... 58

4.2.1.Pengujian Nilai Batasan pada RGB ... 58

4.2.2.Pengujian Nilai Citra RGB Warna Benda ... 60

4.2.3.Sudut Motor Servo ... 64

4.2.4.Pengujian Tingkat Keberhasilan Sistem Mendeteksi Warna Benda ... 67

4.2.5.Pengujian Tingkat Keberhasilan Lengan Robot Saat Mengambil dan Memindahkan Benda Berdasarkan Warna ... 71

4.2.6.Pengujian Sistem Dalam Proses Pengenalan Benda dan Proses Pemindahan Benda ... 74

4.2.7.1. Menggunakan Looping ... 74

4.2.7.2. Tidak Menggunakan Looping ... 75

4.3. Analisa dan Pembahasan Perangkat Lunak ... 75

4.3.1.Aplikasi CodeVision AVR ... 75

4.3.1.1. Pengendali Sensor Photodiode ... 75

4.3.1.2. Pengendali Komunikasi USART ... 76

4.3.1.3. Pengendali Motor Servo ... 77

4.3.1.4. Subrutin Program Utama ... 79

4.3.2.Aplikasi MATLAB ... 80

4.3.2.1. Tampilan Gui MATLAB ... 80

(18)

4.3.2.3. Inisialisasi Webcam ... 81

4.3.2.4. Proses Pengolahan Citra ... 82

4.3.2.5. Proses Pengenalan Warna Benda ... 82

Kesimpulan dan Saran ... 85

(19)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Diagram Blok Sistem ... 3

Gambar 2.1. Anatomi Lengan Robot ... 4

Gambar 2.2. Sistem Lengan Robot ... 5

Gambar 2.3. Jenis Gripper Mekanik ... 6

Gambar 2.4. Konfigurasi Robot ... 6

Gambar 2.5. Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega32 ... 8

Gambar 2.6. Mode Phase Correct PWM ... 11

Gambar 2.7. Mode fast PWM ... 12

Gambar 2.8. Register UDR ... 13

Gambar 2.9. Register UCSRA ... 13

Gambar 2.10. Register UCSRB ... 14

Gambar 2.11. Register UCSRC ... 16

Gambar 2.12. Motor Servo ... 17

Gambar 2.13. Konfigurasi Pin Motor Servo ... 17

Gambar 2.14. Sinyal untuk Mengendalikan Motor Servo ... 18

Gambar 2.15. Lebar Pulsa dan Posisi Servo ... 18

Gambar 2.16. Baris dan Kolom Karakter pada LCD 16x2 ... 19

Gambar 2.17. Konfigurasi Kaki Pin LCD 16x2 ... 20

Gambar 2.18. Webcam Logitech Seri C270H ... 21

Gambar 2.19. Simbol dan Bentuk Photodiode ... 22

Gambar 2.20. Respon Relatif Spektral Untuk Si, Ge, dan Selenium Dibandingkan dengan Mata Manusia ... 23

Gambar 2.21. Hubungan Iλ Dengan Fc Pada Photodiode ... 23

Gambar 2.22. Rangkaian Sensor Photodiode ... 24

Gambar 2.23. Aplikasi Sensor Photodiode ... 24

Gambar 2.24. Contoh Rangkaian Transistor sebagai Saklar ... 25

Gambar 2.25. Bentuk Fisik Relay ... 25

Gambar 2.26. Konfigurasi Pin IC Regulator ... 26

Gambar 2.27. Rangkaian Umum Regulator 78xx ... 27

(20)

Gambar 2.29. Pengaturan Citra RGB ... 29

Gambar 2.30. (a) Citra sebelum di Crop, (b) Citra Sesudah Cropping ... 30

Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem ... 31

Gambar 3.2. Keseluruhan Sistem Lengan Robot ... 32

Gambar 3.3. Model Anatomi Lengan Robot ... 32

Gambar 3.4. Komponen 1 ... 33

Gambar 3.7. Gripper Tampak Atas ... 34

Gambar 3.8. Benda Berbentuk Kotak 3x3x3cm ... 34

Gambar 3.9. Jarak Lengan Robot dengan Benda dan Wadahnya ... 35

Gambar 3.10. Konfigurasi Robot ... 35

Gambar 3.11. Rangkaian Osilator ATmega32 ... 37

Gambar 3.12. Rangkaian Reset ATmega32 ... 38

Gambar 3.13. Rangkaian LCD 16x2 ... 38

Gambar 3.14. Setting Port LCD ... 38

Gambar 3.15. Webcam Logitech C270H ... 39

Gambar 3.16. Towerpro MG946R ... 39

Gambar 3.17. Towerpro SG90 ... 39

Gambar 3.18. Pin Motor Servo ke Mikrokontroler ... 40

Gambar 3.19. Lebar Pulsa Motor Servo ... 41

Gambar 3.20. Konstruksi Lengan Robot ... 42

Gambar 3.21. Rangkaian Regulator 7805 Dengan Penguat Arus ... 43

Gambar 3.22. Rangkaian Sensor Photodiode ... 44

Gambar 3.23. Rangkaian Transistor Sebagai Saklar dan Relay ... 44

Gambar 3.24. Diagram Alir Utama ... 46

Gambar 3.25. Diagram Alir Pengendalian Motor servo pada Mikrokontroler ... 47

Gambar 3.26. Diagram Alir Pengenalan Warna Pada Matlab ... 49

Gambar 3.27. Diagram Alir Pengaturan Awal Posisi Siaga Lengan Robot ... 50

Gambar 3.28. Diagram Alir Gerak Servo Mode Merah ... 52

Gambar 3.29. Diagram Alir Gerak Servo Mode Hijau ... 53

Gambar 3.30. Diagram Alir Gerak Servo Mode Biru ... 54

(21)

Gambar 3.32. Flowchart Menghitung Jumlah Benda yang Telah Terdeteksi ... 55

Gambar 4.1. Sistem Minimum ATmega32 ... 56

Gambar 4.2. Regulator Tegangan ... 56

Gambar 4.3. Lengan Robot Keseluruhan ... 57

Gambar 4.4. Conveyor ... 57

Gambar 4.5. Lengan Robot ... 57

Gambar 4.6. Benda Berwarna ... 57

Gambar 4.7. Wadah Benda Berwarna ... 57

Gambar 4.8. Sudut 0o ... 65

Gambar 4.18. Sudut 100o_{... 65}

Gambar 4.19. Sudut 110o_{... 65}

Gambar 4.20. Sudut 120o_{... 66}

Gambar 4.21. Sudut 130o_{... 66}

Gambar 4.27. Pengujian Benda Warna Merah ... 68

Gambar 4.28. Pengujian Benda Warna Hijau ... 69

Gambar 4.29. Pengujian Benda Warna Biru ... 70

Gambar 4.30. Pengujian Benda Bukan Warna Dasar ... 70

(22)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Hubungan PIN dan Interupsi ... 10 Tabel 2.2. Penentuan Ukuran Karakter ... 15 Tabel 2.3. Konfigurasi Kaki Pin LCD 16x2 ... 19 Tabel 2.4. Operasi Dasar LCD 16x2 ... 21 Tabel 2.5. Konfigurasi Setting LCD 16x2 ... 21 Tabel 2.6. Karakteristik Regulator Tegangan ic 78xx ... 26 Tabel 2.7. Contoh Nilai Matriks Setelah dijumlahkan ... 30 Tabel 3.1. Nilai Sudut Tiap Motor Servo ... 36 Tabel 3.2. Perhitungan Nilai OCR ... 41 Tabel 3.3. Perhitungan Torsi Motor Servo ... 42 Tabel 3.4. Contoh Nilai RGB pada Benda ... 45 Tabel 4.1. Data Pengujian Nilai Batasan RGB ... 59 Tabel 4.2. Data Citra RGB Masing – masing Warna Benda ... 60 Tabel 4.3. Perhitungan Lebar Pulsa Motor Servo Towerpro MG946R ... 67 Tabel 4.4. Nilai Sudut Tiap Motor Servo ... 67 Tabel 4.5. Pengujian Tingkat Keberhasilan Sistem Mendeteksi Warna Benda ... 68 Tabel 4.6. Pengujian Tingkat Keberhasilan Lengan Robot Mengambil

dan Memindahkan Benda dengan Posisi Benda 0,5 cm ke Atas ... 72 Tabel 4.7. Pengujian Tingkat Keberhasilan Lengan Robot Mengambil

dan Memindahkan Benda dengan Posisi Benda 0,5 cm ke Bawah ... 72 Tabel 4.8. Pengujian Tingkat Keberhasilan Lengan Robot Mengambil

dan Memindahkan Benda dengan Posisi Benda di Tengah ... 72 Tabel 4.9. Pengujian Tingkat Keberhasilan Lengan Robot Mengambil

dan Memindahkan Benda dengan Jarak 0 cm ... 73 Tabel 4.10.Pengujian Tingkat Keberhasilan Lengan Robot Mengambil

(23)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan teknologi robotika saat ini telah membuat kualitas kehidupan manusia semakin tinggi. Saat ini perkembangan teknologi robotika telah mampu meningkatkan kualitas maupun kuantitas produksi di berbagai industri. Teknologi robotika juga telah menjangkau sisi hiburan dan pendidikan bagi manusia. Salah satunya topik yang saat ini sedang dikembangkan dan banyak aplikasinya di industri adalah robot dan image processing. Penggunaan robot sebagai alat bantu kerja merupakan alternatif yang aman bagi manusia untuk bekerja. Selain itu, penggunaan image processing memudahkan manusia untuk mengetahui jenis suatu benda secara jelas. Sebagian besar industri hanya menggunakan sensor untuk mengetahui keberadaan benda, namun tidak dapat mengidentifikasi warna, bentuk dan ukurannya dengan menggunakan satu sensor. Saat ini diketahui industri sekarang berusaha meminimalkan man power untuk memproduksi suatu benda dalam jangka besar, salah satunya adalah aktivitas pengelompokan benda. Pengelompokan benda yang dilakukan manual oleh manusia membutuhkan waktu yang lama, disamping itu manusia tidak dapat melakukan suatu aktivitas secara terus menerus dengan waktu istirahat yang singkat, apabila manusia dipaksa melakukan hal itu maka ketelitiannya akan berkurang secara otomatis dan mengakibatkan kekeliruan dalam aktivitas tersebut.

Sistem pengenalan benda berdasarkan warna menggunakan lengan robot sudah pernah dilakukan, antara lain oleh Rio Arismarjito[1]. Metode yang digunakan untuk dapat mendeteksi warna menggunakan sensor TCS3200. Peneliti lainnya adalah Syarifah Hamidah yang membuat sistem pengendalian lengan robot menggunakan pemrograman visual basic[2]. Pada Penulisan ini, penulis membuat sistem aplikasi pengenalan benda berdasarkan warna menggunakan lengan robot dengan webcam sebagai sensor untuk image processing yang akan diproses dan dikenali warnanya.

(24)

1.2. Tujuan dan Manfaat

Tujuan yang ingin dicapai dalam penulisan tugas akhir ini adalahmembuat lengan robot sebagai pemindah dan menempatkan benda pada wadahnya berdasarkan warna menggunakan

webcam secara realtime.

Manfaat dari penelitian ini adalah :

a. Membantu memudahkan pekerjaan manusia pada industri-industri besar baik dari segi efisiensi waktu, tenaga, kualitas, dan hasil yang didapat.

b. Untuk penelitian awal pengenalan benda menggunakan webcam dengan lengan robot pemindah dan menempatkannya pada wadah berdasarkan warna.

c. Untuk media pembelajaran mengenai image processing dan pengenalan warna dasar seperti merah, hijau, dan biru.

1.3. Batasan Masalah

Penulis menetapkan beberapa batasan masalah pada perancangan ini, yaitu :

1. Mikrokontroler ATmega32 menggunakan AVR Code Vision untuk memogram empat buah servo pada lengan robot.

2. Menggunakan laptop mengoprasikan aplikasi matlab untuk pengenalan warna dasar dan bukan warna dasar pada benda dengan menggunakan webcam

Logitech C270h sebagai sensor untuk image processing. Webcam akan diletakan 20cm di atas benda yang diletakkan pada conveyor. Menggunakan GUI untuk menampilkan warna benda, menghitung banyak benda sesuai warna, dan nilai warna pada benda. Terdapat tiga tombol yaitu start, reset dan stop. 3. Benda berbentuk kubus berwarna merah, hijau, dan biru. Tambahan warna

bukan warna dasar ditentukan oleh penulis. Berukuran 3x3x3 cm terbuat dari akrilik dengan berat masing- masing benda berwarna adalah 20gram.

4. Lengan robot serta gripper terbuat dari bahan akrilik dengan tebal 3mm terdiri dari empat buah servo. Didesain menggunakan aplikasi google sketchup. 5. Conveyor yang dapat menampung enam buah benda kubus berwarna yang

diletakkan di tengahnya secara rapi dan tersusun pada tiap benda. Sensor

photodiode yang digunakan untuk mendeteksi benda.

(25)

7. USB TO TTL Converter sebagai komunikasi serial laptop dengan mikrokontroler ATmega32 dan barang sudah tersedia dipasaran.

8. Keluaran yang akan ditampilkan pada LCD 16 x 2 berupa warna benda.

1.4. Metodologi Penelitian

Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Studi pustaka mengenai penggunaan webcam untuk image processing pada matlab, pengendalian motor servo, serta penggunaan mikrokontroler ATmega32.

2. Perancangan subsistem hardware dan software. Tahap ini bertujuan untuk mencari bentuk model yang optimal dari sistem yang akan dibuat dengan mempertimbangkan dari berbagai faktor permasalahan dan kebutuhan yang telah ditentukan. Gambar 1.1 adalah model diagram blok.

Gambar 1.1. Diagram Blok Sistem

3. Membuat program GUI menggunakan aplikasi matlab untuk pengolahan citra digital RGB menggunakan webcam Logitech C270h sebagai pengidentifikasi warna pada benda.

4. Merancang serta menguji minimum system mikrokontroler ATmega32 dengan

software CodeVision AVR sebagai pengendali sistem secara keseluruhan. 5. Proses pengambilan data. Teknik pengambilan data dilakukan dengan mendata

pada masing – masing warna benda, melihat tanggapan sistem dalam mendeteksi warna benda, serta sudut motor pada lengan robot.

(26)

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Lengan Robot

Lengan robot merupakan gabungan dari beberapa segmen dan sendi yang secara umum dibagi menjadi tiga bagian , yaitu : arm, wirst, dan gripper. Robotic Industries Association

(RIA) mendefinisikan lengan robot sebagai lengan yang didesain untuk memindahkan material, benda, alat tertentu lewat pergerakan yang terprogram untuk melakukan berbagai macam tugas [3].

Gambar 2.1. Anatomi Lengan robot [3]

Lengan robot diilustrasikan pada Gambar 2.1 adalah lengan robot yang memiliki dua lengan dan pergelangan. Di ujung pergelangan dapat diinstal berbagai tool sesuai dengan fungsi yang diharapakan. Jika dipandang dari sudut pergerakan maka terdiri dari tiga pergerakan utama yaitu badan robot yang dapat berputar ke kiri dan ke kanan, lengan masing-masing dapat bergerak ke atas dan ke bawah, dan gerak pergelangan sesuai dengan sifat tool [3].

Perangkat pendukung lengan robot secara umum dapat ditunjukan pada Gambar 2.2 yang terdiri dari beberapa komponen, yaitu :

(27)

Gambar 2.2. Sistem Lengan robot

Manipulator adalah bagian mekanik yang dapat difungsikan untuk memindah, mengangkat dan memanipulasi benda kerja. Sensor adalah komponen berbasis instrumentasi (pengukuran) yang berfungsi sebagai pemberi informasi tentang berbagai keadaan atau kedudukan dari bagian-bagian robot. Kontroler adalah rangkaian elekronik berbasis mikroprosesor yang berfungsi sebagai pengatur seluruh komponen. Aktuator adalah komponen penggerak yang jika dilihat dari prinsip penghasil geraknya dapat dibagi menjadi tiga bagian yaitu penggerak berbasi motor listrik (motor servo, motor steper, motor DC dan sebagainya), penggerak pneumatik (berbasis kompresi: udara, nitrogen) dan penggerak hidrolik (berbasis benda cair: minyak pelumas).

2.2. Gripper

(28)

Gambar 2.3. Jenis Gripper Mekanik [5]

Ada 3 jenis gripper yang dikenal seperti Gripper mekanik, grippervacuum dan gripper magnetic. Mechanical gripper didesain untuk menggenggam dan menahan objek dengan memberikan kontak pada objek. Biasanya menggunakan finger/jari mekanik yang disebut dengan jaws. Finger ini dapat dilepas dan dipasang sehingga sangat fleksibel pemakaiannya. Sumber tenaga yang diberikan pada gripper ini bisa berupa pneumatic, hidrolik, dan elektrik.

2.3. Inverse Kinematics

Kinematika robot adalah studi analitis pergerakan lengan robot terhadap sistem kerangka koordinat acuan yang diam/bergerak tanpa memperhatikan gaya yang menyebabkan pergerakan tersebut. Lengan robot 2 sendi yaitu sebuah lengan robot yang terdiri dari 2 buah lengan dan 2 buah derajat kebebasan. Ilustrasi dari lengan robot ini ditunjukan oleh gambar 2.4.

(29)

Pada inverse kinematics, nilai koordinat x dan y serta l1 dan l2 sudah ditentukan sehingga hanya dicari nilai � dan � . Rumus untuk mendapatkan nilai � dan � ditunjukan pada persamaan 2.1 dan 2.2 [4].

� = arccos⁡ 2+ 2_{� �}−� 2−� 2 (2.1)

� = arcsin⁡� sin⁡ �_√ ₂₊ ₂ ) + arctan⁡ ) (2.2)

2.4. Mikrokontroler AVR ATmega32

AVR (Alf and Vegard’sRiscProcessor) merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit

yang diproduksi oleh Atmel berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Chip AVR yang digunakan untuk tugas akhir ini adalah ATmega32. Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock dan mempunyai 32 registergeneral-purpose, timer/counter

fleksibel dengan mode compare, interupsi internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, dan power saving mode. AVR juga mempunyai ADC, PWM internal dan In-System Programmable Flash on-chip yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang [6].

2.4.1. Arsitektur AVR ATmega32

Mikrokontroler ATmega32 memiliki arsitektur sebagai berikut [6]:

a. Saluran IO sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C dan Port D.

b. ADC 10 bit sebanyak 8 Channel.

c. Tiga buah timer/counter yaitu Timer 0, Timer 1, dan Timer 2. d. Watchdog Timer dengan osilator internal.

e. SRAM sebanyak 512 byte.

f. Memori Flash sebesar 8 kb.

g. Sumber Interupsi internal dan eksternal. h. Port SPI (Serial Pheriperal Interface) i. EEPROM on board sebanyak 512 byte. j. Komparator analog.

(30)

2.4.2. Deskripsi Mikrokontroler ATmega32

[image:30.595.96.506.190.758.2]

Konfigurasi Pin Mikrokontroller ATmega32 dengan kemasan 40-pin DIP (dual in-line package) dapat dilihat pada Gambar 2.5. Untuk memaksimalkan performa dan paralelisme, AVR menggunakan arsitektur Harvard (dengan memori dan bus terpisah untuk program dan data). Ketika sebuah instruksi sedang dikerjakan maka instruksi berikutnya diambil dari memori program [6].

Gambar 2.5. Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega32 [6] Mikrokontroler Atmega 32 memiliki konfigurasi Pin sebagai berikut [6]:

a. VCC (power supply) b. GND (ground)

c. Port A (PA7..PA0) Port A berfungsi sebagai input analog pada ADC (analog

i. digital converter). Port A juga berfungsi sebagai suatu Port I/O 8-bit dua arah. d. Port B (PB7..PB0) Port B adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan

i. resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit).

e. Port C (PC7..PC0) Port C adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan i. resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit).

f. Port D (PD7..PD0) Port D adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan i. resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit).

g. RESET (Reset input) h. XTAL1 (Input Oscillator) i. XTAL2 (Output Oscillator)

(31)

Port A berfungsi sebagai input analog pada A/D Konverter dan port I/O 8-bit dua arah.

Port B, Port C, Port D adalah suatu port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up

(yang dipilih untuk beberapa bit). Pada rangkaian reset, waktu pengosongan kapasitor dapat dihitung dengan persamaan 2.3.

T = R x C

(2.3)

2.4.3. Organisasi Memori AVR ATmega32

Mikrokontroler ATmega32 memiliki 3 jenis memori yaitu memori program, memori data dan EEPROM. Ketiganya memiliki ruang sendiri dan terpisah.

2.4.3.1.Memori Program

Kode program disimpan dalam flash memory, yaitu memori jenis non-volatile yang tidak akan hilang datanya meskipun catu daya dimatikan [7]. Dalam ATmega32 terdapat 8Kbyte On-Chip di dalam sistem Memory Flash Reprogrammable untuk penyimpanan program. Untuk keamanan perangkat lunak, flash memori dibagi menjadi dua bagian, yaitu

boot program dan bagian aplikasi program [6].

2.4.3.2.Memori Data

Memori data adalah memori RAM (Random Access Memory) yang digunakan untuk keperluan program. Memori data terdiri dari 32 General Purpose Register (GPR) yang merupakan register khusus yang bertugas untuk membantu eksekusi program oleh Arithmetic Logic Unit (ALU) dan I/O register dan additional I/O register yang difungsikan khusus untuk mengendalikan berbagai peripheral dalam mikrokontroler antara lain pin, port, timer/counter, USART. ATmega32 memiliki kapasitas memori data sebesar 608 Byte yang terbagi menjadi 3 bagian yaitu register serba guna, register I/O dan SRAM [8].

2.4.4. Interupsi

(32)

Tabel 2.1. Hubungan PIN dan Interupsi [9]

Jenis interrupt PIN pada Atmega 32

INT0 PORTD.2

INT1 PORTD.3

INT2 PORTB.2

ATmega32 menyediakan tiga interupsi eksternal yaitu, INT0, INT1, dan INT2. Masing-masing interupsi tersebut terhubung dengan pin ATmega32 seperti ditunjukan pada Tabel 2.1. Interupsi eksternal bisa dilakukan dengan memberikan logika 0 atau perubahan logika (rissing edge dan falling edge) pada pin interupsi yang bersangkutan.

2.4.5. Timer/Counter

Atmega 32 memiliki tiga modul timer yang terdiri dari dua buah timer/counter 8 bit dan satu buah timer/counter 16 bit. Ketiga modul ini dapat diatur dalam mode yang berbeda-beda secara individu dan tidak saling mempengaruhi satu sama lain. Selain itu semua

timer/counter juga dapat difungsikan sebagai pencacahan waktu seperti pada jam digital maupun untuk menghasilkan sinyal PWM (Pulse Width Modulation) yakni sinyal kotak dengan frekuensi dan duty cycle yang nilainya bisa diatur [7].

2.4.5.1.Timer/counter0

Timer/counter0 merupakan modul timer/counter 8 bit dengan fitur sebagai berikut : a. timer/counter 1 kanal.

b. Auto reload yaitu timer akan dinolkan kembali saat match compare.

c. Dapat menghasilkan pulsa PWM (pulse width modulation) dengan glitch free. d. Frequency generator.

e. External event counter.

f. Prescalar 10 bit untuk timer.

(33)

Perhitungan overflow interrupt sebagai pembangkit PWM ditunjukan pada persamaan 2.4, 2.5, dan 2.6 berikut [7].

� = (2.4)

� � ⁡� �� = �⁡ × ⁡ × � (2.5)

OCR = _� _⁡�� (2.6)

Keterangan :

f = frekuensi yang digunakan untuk eksekusi program T = periode

N = prescaller yang digunakan OCR = nilai cacahan pulsa

Pulse = lebar pulsa

2.4.5.2.Mode Operasi

1. Mode normal, timer digunakan untuk menghitung saja, membuat delay, dan mengitung selang waktu [10].

2. Mode phase correct PWM (PCP), digunakan untuk menghasilkan sinyal PWM dimana nilai register counter (TCNT0) yang mencacah naik dan turun secara terus menerus akan selalu dibandingakan dengan register pembanding OCR0 [5]. Hasil perbandingan

register TCNT0 dan OCR0 digunakan untuk membangkitkan sinyal PWM yang dikeluarkan pada OC0 seperti ditunjukan Gambar 2.6.

[image:33.595.87.526.116.739.2]

(34)

3. CTC (Clear timer on compare match), register counter (TCNT0) akan mencacah naik kemudian di-reset atau kembali menjadi 0x00 pada saat nilai TCNT0 sama dengan OCR0. Sebelumnya OCR diset dulu, karena timer 0 dan 2 maksimumnya 255, maka

range OCR 0-255 [7].

4. Fast PWM, mode ini hampir sama dengan mode phase correct PWM, hanya perbedaannya adalah register counter TCNT0 mencacah naik saja dan tidak pernah mencacah turun seperti terlihat pada Gambar 2.7 [7].

Gambar 2.7. Mode Fast PWM [6]

2.4.6

Komunikasi Serial USART [6]

Komunikasi data adalah perpindahan data antara dua atau lebih peranti, baik yang berjauhan maupun yang berdekatan. Perpindahan data antara dua atau lebih peranti dapat dilaksanakan secara paralel atau seri. Komunikasi seri dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu komunikasi dara seri sinkron dan komunikasi data asinkron. Dikatakan sinkron jika sisi pengirim dan sisi penerima ditabuh (clocked) oleh penabuh (clock) yang sama, satu sumber penabuh, data dikirim beserta penabuh. Dikatakan asinkron jika sisi pengirim dan sisi penerima ditabuh oleh penabuh yang terpisah dengan frekuensi yang hampir sama, data dikirim disertai informasi sinkronisasi.

[image:34.595.93.501.192.530.2]

(35)

Pada proses inisialisasi ini setiap perangkat yang terhubung harus memiliki baudrate

yang sama. Beberapa fasilitas yang disediakan USART AVR adalah sebagai berikut: a) Operasi full duplex (mempunyai register receive dan transmit yang terpisah) b) Mendukung kecepatan multiprosesor

c) Mode kecepatan berorde Mbps d) Operasi asinkron atau sinkron

e) Operasi master atau slave clock sinkron

f) Dapat menghasilkan baud-rate (laju data) dengan resolusi tinggi g) Modus komunikasi kecepatan ganda pada asinkron

2.4.6.1.Inisialisasi USART

Pada mikrokontroler AVR untuk mengaktifkan dan mengeset komunikasi USART dilakukan dengan cara mengaktifkan register-register yang digunakan untuk komunikasi USART. Register-register yang digunakan untuk komunikasi USART antara lain:

1. USART I/O Data Register (UDR)

UDR merupakan register 8 bit yang terdiri dari 2 buah dengan alamat yang sama, yang digunakan sebagai tempat untuk menyimpan data yang akan dikirimkan (TXB) atau tempat data diterima (RXB) sebelum data tersebut dibaca.

Gambar 2.8. Register UDR [6]

Gambar 2.9. Register UCSRA [6]

Penjelasan bit penyusun UCSRA :

a) RXC (USART Receive Complete)

[image:35.595.75.525.303.648.2]

(36)

jika diaktifkan dan akan berlogika nol secara otomatis bersamaan dengan eksekusi vektor interupsi yang bersangkutan.

b) TXC (USART Transmit Complete)

Bit ini akan set ketika data yang dikirim telah keluar. Flag ini akan membangkitkan interupsi TX jika diaktifkan dan akan clear secara otomatis bersamaan dengan eksekusi vektor interupsi yang bersangkutan.

c) UDRE (USART Data Register Empty)

Flag ini sebagai indikator isi UDR. Jika bernilai satu maka UDR dalam keadaan kosong dan siap menerima data berikutnya, jika flag bernilai nol berarti sebaliknya.

d) FE (Frame Error)

Bit ini sebagai indikator ketika data yang diterima error, misalnya ketika stop bit pertama data dibaca berlogika nol maka bit FE bernilai satu. Bit akan bernilai 0 ketika

stop bit data yang diterima berlogika nol. e) DOR (Data OverRun)

Bit ini berfungsi untuk mendeteksi jika ada data yang tumpang tindih. Flag akan bernilai satu ketika terjadi tumpang tindih data.

f) PE (Parity Error)

Bit yang menentukan apakah terjadi kesalahan paritas. Bit ini berfungsi jika ada kesalahan paritas. Bit akan berlogika satu ketika terjadi bit parity error apabila bit paritas digunakan.

g) U2X (Double the USART Transmission Speed)

Bit yang berfungsi untuk menggandakan laju data manjadi dua kalinya. Hanya berlaku untuk modus asinkron, untuk mode sinkron bit ini diset nol.

h) MPCM (Multi Processor Communication Mode)

Bit untuk mengaktifkan modus multi prosesor, dimana ketika data yang diterima oleh USART tidak mengandung informasi alamat akan diabaikan.

2. USART CONTROL AND STATUS REGISTER B (UCSRB)

(37)

Penjelasan bit penyusun UCSRB :

a) RXCIE (RX Complete Interrupt Enable)

Bit pengatur aktivasi interupsi penerimaan data serial, akan berlogika satu jika diaktifkan dan berlogika nol jika tidak diaktifkan.

b) TXCIE (TX Complete Interrupt Enable)

Bit pengatur aktivasi pengiriman data serial, akan berlogika satu jika diaktifkan dan berlogika nol jika tidak diaktifkan.

c) UDRIE (USART Data Register Empty Interrupt Enable)

Bit ini berfungsi untuk mengaktifkan interupsi data register kosong, berlogika satu jika diaktifkan dan sebaliknya.

d) RXEN (Receiver Enable)

Bit ini berfungsi untuk mengaktifkan pin RX saluran USART. Ketika pin diaktifkan maka pin tersebut tidak dapat digunakan untuk fungsi pin I/O karena sudah digunakan sebagai saluran penerima USART.

e) TXEN (Transmitter Enable)

Bit ini berfungsi untuk mengaktifkan pin TX saluran USART. Ketika pin diaktifkan maka pin tersebut tidak dapat digunakan untuk fungsi pin I/O karena sudah digunakan sebagai saluran pengirim USART.

f) UCSZ2 (Character Size)

Bit ini bersama dengan UCSZ1 dan UCSZ0 dalam register UCSRC digunakan untuk memilih tipe lebar data bit yang digunakan.

Tabel 2.2. Penentuan Ukuran Karakter [6]

g) RXB8 (Receive Data Bit 8)

Bit ini digunakan sebagai bit ke-8 ketika menggunakan format data 9-10 bit, dan bit ini harus dibaca dahulu sebelum membaca UDR.

UCSZ[2..0] Ukuran Karakter dalam bit

0 5

1 6

10 7

11 8

100-110 Tidak dipergunakan

(38)

h) TXB8 (Transmit Data Bit 8)

Bit ini digunakan sebagai bit ke-8 ketika menggunakan format data 9-10 bit, dan bit ini harus ditulis dahulu sebelum membaca UDR.

3. USART CONTROL AND STATUS REGISTER C (UCSRC)

Gambar 2.11. Register UCSRC [6] Penjelasan bit penyusun UCSRC :

a) URSEL (Register Select)

Bit ini berfungsi untuk memilih register UCSRC dengan UBBRH, dimana untuk menulis atau membaca register UCSRC maka bit harus berlogika satu.

b) UMSEL (USART Mode Select)

Bit pemilih mode komunikasi serial antara sinkron dan asinkron. c) UPM[1…0] (Parity Mode)

Bit ini berfungsi untuk memilih mode paritas bit yang akan digunakan. Transmittter

USART akan membuat paritas yang akan digunakan secara otomatis. d) USBS (Stop Bit Select)

Bit yang berfungsi untuk memilih jumlah stop bit yang akan digunakan. e) UCSZ1 dan UCSZ0

Merupakan bit pengatur jumlah karakter serial Bit yang berfungsi untuk memilih lebar data yang digunakan dikombinasikan dengan bit UCSZ2 dalam register UCSRB [13]. f) UCPOL (Clock Parity)

Bit yang berguna hanya untuk modus sinkron. Bit in berhubungan dengan perubahan data keluaran dan sampel masukkan, dan clock sinkron (XCK).

2.5. Motor Servo

Motor servo biasanya digunakan untuk robot berkaki, lengan robot atau actuator pada mobil robot. Motor servo adalah sebuah motor dengan sistem umpan balik tertutup dimana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor servo terdiri dari sebuah motor DC, beberapa gear, sebuah potensiometer, sebuah

(39)

Gambar 2.12. Motor Servo [12]

Motor servo dikemas dalam bentuk kotak segiempat seperti ditunjukan pada Gambar 2.12, terdiri dari tiga kabel konektor yaitu power (Vdd), control (I/O pin) dan ground (Vss) seperti ditunjukan pada gambar 2.13. Gear motor servo ada yang terbuat dari plastik, metal atau titanium. Di dalam motor servo terdapat potensiometer yang digunakan sebagai sensor posisi. Potensiometer tersebut dihubungkan dengan output shaft untuk mengetahui posisi aktual shaft. Ketika motor dc berputar maka output shaft juga berputar dan sekaligus memutar potensiometer. Rangkaian kontrol dapat membaca kondisi potensiometer tersebut untuk mengetahui posisi akutal shaft. Jika posisinya sesuai dengan yang diingikan , maka motor dc akan berhenti [9].

Gambar 2.13. Konfigurasi Pin Motor Servo [12]

Ada dua jenis motor servo yaitu :

1. Motor servo standard, yaitu yang mampu bergerak CW (clockwise) dan CCW (counter clockwise) dengan sudut operasi tertentu, misalnya 60°, 90°, atau 180°. 2. Motor servo continous, motor servo yang mampu bergerak CW dan CCW tanpa

(40)

Motor servo biasanya menggunakan tegangan 4,8 V hingga 7,2 V. Motor servo dikendalikan dengan cara mengirimkan sebuah pulsa yang lebarnya bervariasi. Lebar pulsa antara 1 ms sampai 2 ms dengan periode pulsa sebesar 20 ms.

Gambar 2.14. Sinyal untuk Mengendalikan Motor Servo [9]

Lebar pulsa akan mengakibatkan perubahan posisi pada motor servo. Misalnya sebuah pulsa 1,5 ms akan memutar motor pada posisi 90° (posisi netral). Agar posisi servo tetap pada posisi maka pulsa harus terus diberikan pada servo. Jadi mesikipun ada gaya yang melawan, servo akan tetap bertahan pada posisinya. Gaya maksimum servo tergantung dari rentang torsi servo.

Gambar 2.15. Lebar Pulsa dan Posisi Servo [10]

(41)

berbeda antara servo satu dengan servo lainnya adalah kecepatan servo untuk berubah dari posisi satu ke posisi lainnya (operating speed) [9].

2.5.1

Torsi / Momen Gaya

Momen Gaya (Torsi (τ)) adalah kemampuan gaya F memutar/merotasi benda terhadap

poros diam. Sehingga semakin besar torsi (τ) maka gaya F memutar benda pun semakin besar [13].

Rumus :

τ= F r sin θ (2.7)

τ = Torsi (N-m)

F = Gaya (N), F = m x g

r = Jarak dari titik pangakal gaya sampai sumbu putar

θ = Derajat sumbu putar

2.6. LCD (Liquid Crystal Display)

Terdapat 2 jenis LCD yaitu LCD karakter dan LCD grafik. LCD karakter, adalah LCD yang tampilannya terbatas pada tampilan karakter, khususnya karakter ASCII (seperti karakter-karakter yang tercetak pada keyboard komputer). Sedangkan LCD grafik, adalah LCD yang tampilannya tidak terbatas, bahkan dapat menampilkan foto. LCD grafik inilah yang terus berkembang seperti layar LCD yang biasa dilihat di notebook/laptop [14]. Jenis LCD karakter yang beredar di pasaran biasa dituliskan dengan bilangan matriks dari jumlah karakter yang dapat dituliskan pada LCD tersebut, yaitu jumlah kolom karakter dikali jumlah baris karakter. Sebagai contoh, LCD16x2, artinya terdapat 16 kolom dalam 2 baris ruang karakter seperti ditunjukan pada Gambar 2.16, yang berarti total karakter yang dapat dituliskan adalah 32 karakter [14].

(42)

Agar dapat mengendalikan LCD karakter dengan baik, tentu diperlukan koneksi yang benar. Untuk itu perlu diketahui pin-pin antarmuka yang dimiliki oleh LCD karakter seperti yang ditunjukan pada Gambar 2.17 dan Tabel 2.3.

Gambar 2.17. Konfigurasi kaki pin LCD 16x2

Tabel 2.3. Konfigurasi kaki pin LCD 16x2

Nomor PIN PIN Keterangan

1 VSS GND

2 VDD 5V

3 Vo Kontras

4 RS

5 R/W Read / Write

6 EN Enable

7 DB0 Data 0

8 DB1 Data 1

9 DB2 Data 2

10 DB3 Data 3

11 DB4 Data 4

12 DB5 Data 5

13 DB6 Data 6

14 DB7 Data 7

15 - -

16 - -

Operasi dasar pada LCD 16x2 terdiri dari empat, yaitu instruksi mengakses proses internal, instruksi menulis data, instruksi membaca kondisi sibuk, dan instruksi membaca data [14]. Operasi dasar LCD 16x2 dapat dilihat pada tabel 2.4 dan tabel 2.5 adalah konfigurasi

(43)

[image:43.595.86.508.82.443.2]

Tabel 2.4. Operasi Dasar LCD 16x2

RS R/W Operasi

0 0 Input instruksi ke LCD

0 1 Membaca status flag (DB7) dan alamat counter (DB0-DB6)

1 0 Menulis data

1 1 Membaca data

Tabel 2.5. Konfigurasi Setting LCD 16x2 Pin Bilangan biner Keterangan

RS 0 Inisialisasi

1 Data

RW 0 Tulis LCD/W (Write)

1 Baca LCD/R (Read)

E 0 Pintu data terbuka

1 Pintu data tertutup

2.7. Webcam Logitech Seri C270h

Webcam adalah kamera digital yang dikoneksikan ke computer, digunakan untuk telekonferensi video atau tujuan lain. Pengoperasian webcam cukup mudah karena webcam

memiliki fitur fungsionalitas USB untuk koneksi menggunakan computer. Sehingga banyak digunakan untuk mengolah image processing yang kemudian akan diolah dengan perangkat lunak untuk pemrosesan berbasis pixel, RGB dan lain-lain. Salah satu contoh webcam

ditunjukan pada gambar 2.18[15].

Gambar 2.18. Webcam Logitech Seri C270h [15]

Sebuah webcam yang sederhana terdiri dari sebuah lensa, dipasang di sebuah papan sirkuit untuk menangkap sinyal citra. Webcam memiliki casing (pelindung/cover) depan dan

casing samping untuk menutupi lensa standar dan memiliki sebuah lubang lensa di casing

(44)

dilengkapi dengan software yang digunakan untuk mengambil citra hasil tangkapan kamera digital secara terus menerus ataupun dalam interval waktu tertentu.

2.8.

Photodiode

Photodiode adalah dioda yang bekerja berdasarkan intensitas cahaya, jika photodiode

terkena cahaya maka photodiode bekerja seperti dioda pada umumnya, tetapi jika tidak mendapat cahaya maka photodiode akan berperan seperti resistor dengan nilai tahanan yang besar sehingga arus listrik tidak dapat mengalir.

Photodiode merupakan sensor cahaya semikonduktor yang dapat mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Photodiode merupakan sebuah dioda dengan sambungan p-n yang dipengaruhi cahaya dalam kerjanya. Cahaya yang dapat dideteksi oleh photodiode ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X.

Karena photodiode terbuat dari semikonduktor p-n junction maka cahaya yang diserap oleh photodiode akan mengakibatkan terjadinya pergeseran foton yang akan menghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi dari sambungan. Ketika elektron-elektron yang dihasilkan itu masuk ke pita konduksi maka elektron-elektron itu akan mengalir ke arah positif sumber tegangan sedangkan hole yang dihasilkan mengalir ke arah negatif sumber tegangan sehingga arus akan mengalir di dalam rangkaian. Besarnya pasangan elektron ataupun hole yang dihasilkan tergantung dari besarnya intensitas cahaya yang diserap oleh photodiode [28]. Photodiode digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh

infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodiode tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared.

(45)

Gambar 2.20. Respon Relatif Spektral Untuk Si, Ge, Dan Selenium Dibandingkan Dengan Mata Manusia.[28]

Gambar 2.21. Hubungan Iλ Dengan Fc Pada Photodiode[28]

Grafik pada gambar 2.21 menunjukan bahwa arus maksimal pada sensor photodiode

adalah sebesar 800 µA, sehingga untuk penentuan nilai hambatan agar arus sensor photodiode

tidak terlalu besar yaitu [28]:

� = ��_� (2.8)

Sehingga nilai hambatan untuk sensor photodiode dengan asumsi bahwa Vcc = 5 Volt yaitu : 200 µA 25 KΩ

(46)

Rangkaian umum sensor photodiode dapat ditunjukan pada gambar 2.22.

Gambar 2.22. Rangkaian Sensor Photodiode

Gambar 2.23. Aplikasi Sensor Photodiode [28]

2.9.

Led InfraRed

Led infrared merupakan sumber cahaya dengan panjang gelombang 750nm-1000nm dan arus maksimal sebesar 100 mA [28]. Aplikasi led infrared biasa dijumpai pada modul sensor yang berhubungan dengan cahaya seperti photodiode dan photo transistor. Menurut gambar 2.23, led infrared merupakan sumber cahaya yang paling baik untuk sumber sensor cahaya. Penentuan nilai hambatan untuk led infrared dengan rumus :

� = ��_� (2.9)

2.10.

Transistor Sebagai Saklar

(47)

Gambar 2.24. Contoh Rangkaian Transistor sebagai Saklar [24]

Transistor dapat digunakan sebagai saklar elektronika dengan membuat transistor tersebut berada dalam kondisi cut-off (saklar terbuka, arus tidak mengalir) atau saturasi (saklar tertutup, sehingga arus mengalir).

2.11.

Relay

Relai merupakan suatu komponen elektronika yang berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik yang dikontrol dengan memberikan tegangan dan arus tertentu pada koilnya. Ada 2 macam relay berdasarkan tegangan untuk menggerakan koilnya yaitu AC dan DC [23].

Pada dasarnya relay adalah sebuah kumparan yang dialiri arus listrik, sehingga kumparan mempunyai sifat seperti magnet. Magnet sementara tersebut digunakan untuk menggerakan suatu sistem saklar yang terbuat dari logam sehingga pada saat relay dialiri arus listrik maka kumparan akan terjadi kemagnetan dan menarik logam tersebut. Saat arus listrik diputus, maka logam akan kembali pada posisi semula [23].

(48)

2.12. Regulator Tegangan IC 78xx dan Transistor Penguat Arus

Rangkaian penyearah pada dasarnya sudah cukup bagus jika tegangan ripple-nya kecil, namun ada masalah pada stabilitas tegangan yang dihasilkan. Regulator tegangan tipe 78xx adalah salah satu regulator tegangan tetap dengan tiga terminal, yaitu terminal Vin, GND dan Vout. Regulator tegangan 78xx dirancang sebagai regulator tegangan tetap, meskipun demikian keluaran dari regulator ini dapat diatur tegangan dan arusnya melalui tambahan komponen eksternal. kongifurasi pin IC regulator ditunjukan pada Gambar 2.26.

Gambar 2.26. Konfigurasi Pin IC Regulator [20]

Tabel 2.6 menunjukan spesifikasi IC regulator seri 78xx denga keluaran dan masukan minimum dan maksimum.

Tabel 2.6 Karakteristik Regulator Tegangan IC 78xx [21]

Type VOUT (Volt)

VIN (Volt) Min Maks

7805 5 7,3 20

7806 6 8,3 21

7808 8 10,5 23

7810 10 12,5 25

7812 12 14,6 27

7815 15 17,7 30

7818 18 21 33

(49)

Gambar 2.27. Rangkaian Umum Regulator 78xx [21]

Komponen eksternal yang digunakan yaitu transistor 2N3055 karena kemampuan arus maksimal adalah 15 A [22]. Untuk gambar rangkaian lengkap dengan ic regulator dapat ditunjukan gambar 2.28.

Gambar 2.28. Rangkaian Catu Daya dengan Penguat [22] Dari gambar 2.28, maka diperleh persamaan-persamaan sebagai berikut[22] :

VB = Vreg + VD (2.10)

Tegangan keluaran rangkaian menjadi[22],

Vo = VB– VBE (2.11)

Jika VD≈VBE, maka

Vo = Vreg (2.12)

Tegangan diantara kolektor dan emittor transistor 2N3055 adalah[22],

(50)

Disipasi daya transistor NPN 2N3055 adalah[22],

PD = VCE x IC (2.14)

Untuk nilai penguatan arus diperoleh dengan persamaan dibawah ini[21] :

Ic = β IB (2.15)

Ie = (β+1) IB (2.16)

2.13. Citra

2.13.1.Definisi Citra

Citra adalah gambar dua dimensi yang dihasilkan dari gambar analog dua dimensi yang kontinus menjadi gambar diskrit melalui proses sampling. Gambar analog dibagi menjadi N baris dan M kolom sehingga menjadi gambar diskrit. Persilangan antara baris dan kolom tertentu disebut dengan piksel. Contohnya adalah gambar/titik diskrit pada baris n dan kolom m disebut dengan piksel[n,m] [16]. Definisi lain dari citra menurut Kamus Webster adalah

“suatu representasi, kemiripan, atau imitasi dari suatu objek atau benda”. Secara harafiah, citra (image) adalah gambar pada bidang dwimatra (dua dimensi). Sedangkan ditinjau dari sudut pandang matematis, citra merupakan fungsi menerus (continue) dari intensitas cahaya pada bidang dwimatra. Sumber cahaya menerangi objek, objek memantulkan kembali sebagian dari berkas cahaya tersebut. Pantulan cahaya ini ditangkap oleh alat – alat optik, misalnya mata pada manusia, kamera pemindai (scanner), dan sebaginya, sehingga bayangan objek yang disebut citra tersebut terekam [17].

2.14. Pengolahan Citra Digital

(51)

Teknik-teknik pengolahan citra mentransformasikan citra menjadi citra lain. Jadi, masukkannya adalah suatu citra dan keluarannya juga citra, namun citra keluaran mempunyai kualitas lebih baik dari pada citra masukkan [17].

2.15. Pemrosesan Citra

2.15.1.RGB [18]

Suatu citra biasanya mengacu ke citra RGB. Sebenarnya bagaimana citra disimpan dan dimanipulasi dalam komputer diturunkan dari teknologi televisi, yang pertama kali mengaplikasikannya untuk tampilan grafis komputer. Jika dilihat dengan kaca pembesar, tampilan monitor komputer akan terdiri dari sejumlah triplet titik warna merah (RED), hijau (GREEN) dan biru (BLUE). Tergantung pada pabrik monitornya untuk menentukan apak titik tersebut merupakan titik bulat atau kotak kecil, tetapi akan selalu terdiri dari 3 triplet red, green

dan blue.

Citra dalam komputer tidak lebih dari sekumpulan sejumlah triplet dimana setiap triplet terdiri atas variasi tingkat keterangan (brightness) dari elemen red, green dan blue. Representasinya dalam citra, triplet akan terdiri dari 3 angka yang mengatur intensitas dari Red

(R), Green (G) dan Blue (B) dari suatu triplet. Setiap triplet akan merepresentasikan 1 piksel (picture element). Suatu triplet dengan nilai 67, 228 dan 180 berarti akan mengeset nilai R ke nilai 67, G ke nilai 228 dan B ke nilai 180. Angka-angka RGB ini yang seringkali disebut dengan color values. Pada format .bmp, citra setiap piksel pada citra direpresentasikan dengan dengan 24 bit, 8 bit untuk R, 8 bit untuk G dan 8 bit untuk B. Pengaturan citra RGB dapat dilihat pada gambar 2.29.

Gambar 2.29. Pengaturan Citra RGB

2.15.2.Cropping

Cropping citra bertujuan untuk memotong bagian tertentu dari suatu citra yang tidak diperlukan dalam proses pengolahan citra. Penentuan titik-titik yang akan diambil dalam proses

(52)

Contoh cropping dapat dilihat pada gambar 2.30.

(a) (b)

Gambar 2.30. (a) Citra sebelum di Crop, (b) Citra sesudah Cropping

2.16. Metode Pengenalan Warna

Metode yang digunakan adalah untuk melihat nilai hasil jumlah matriks red, green, dan

[image:52.595.88.520.253.607.2]

blue. Dari hasil jumlah tersebut dicari nilai terbesar pada penjumlahan masing - masing nilai matriks. Jumlah nilai terbesar menunjukan warna pada benda. Pada table 2.7 adalah contoh nilai yang didapat setelah di jumlahkan.

Tabel 2.7. Contoh Nilai Matriks setelah dijumlahkan Gambar benda

berwarna

Gambar setelah

di crop Nilai RGB benda

Pengenalan warna benda Merah = 0,0344

Hijau = 10,8446 Biru = 8,1087

Benda berwarna hijau

(53)

BAB III

PERANCANGAN PENELITIAN

Dalam bab III ini akan dibahas mengenai perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak. Pembahasan meliputi :

a. Proses kerja dan mekanisme lengan robot b. Perancangan mekanik

c. Perancangan perangkat keras (hardware) d. Perancangan perangkat lunak (software)

3.1. Proses Kerja dan Mekanisme Gerak Lengan Robot

Sistem dirancang menggunakan lengan robot yang mampu memindahkan dan menempatkan benda secara otomatis berdasarkan warna. Dengan menggunakan conveyor

[image:53.595.88.509.396.710.2]

sebagai pembawa benda, sensor photodiode yang akan memberhentikan conveyor apabila mendeteksi benda, lalu webcam sebagai sensor untuk image processing mengenali warna dan bentuk pada benda yang akan di proses melalui laptop, USB to TTL converter yang akan mentransfer data ke mikrokontroler dan akan memerintahkan lengan robot dalam mengambil dan meletakan benda pada wadah sesuai warnanya. Seperti ditunjukan pada gambar 3.1 yang merupakan diagram blok sistem.

(54)

3.2. Perancangan Mekanik

[image:54.595.102.507.190.720.2]

Pada perancangan mekanik dari robot tersebut, antara lain mendesain ukuran robot, penggunaan bahan dasar untuk mekanik robot yaitu akrilik setebal 3mm. Desain robot menggunakan software Google Sketchup untuk gambar robotnya. Lengan robot terdiri dari empat bagian utama yaitu poros, gripper, komponen 1, komponen 2, komponen 3.

Gambar 3.2. Keseluruhan Sistem Lengan Robot.

(55)

Perancangan mekanik lengan robot menggunakan metode puzzle dalam membentuk setiap bagian dari anatomi lengan robot. Berikut adalah gambar dua dimensi menggunakan

[image:55.595.86.526.175.622.2]

software Google Sketchup untuk setiap bagian dari lengan robot seperti terlihat pada gambar 3.4, gambar 3.5, gambar 3.6.

Gambar 3.4. Komponen 1

Gambar 3.7 adalah model Gripper penjepit benda, untuk bahan gripper digunakan akrilik 3 mm dan motor servo towerpro SG90 yang digunakan untuk menggerakan gripper

(56)

Gambar 3.7. Gripper Tampak Atas

[image:56.595.88.525.67.592.2]

Gambar 3.8 adalah benda yang berbentuk kubus dengan ukuran 3x3x3cm yang terbuat dari akrilik dengan berat 20gram. Benda berwarna merah, hijau dan biru.

Gambar 3.8. Benda Berbentuk Kotak 3x3x3cm

(57)

[image:57.595.95.519.70.396.2]

Gambar 3.9. Jarak Lengan Robot dengan Benda dan Wadahnya

Pada gambar 3.9 dapat dilihat penentuan sudut peletakan benda yang telah ditentukan sendiri. Pada proses ini motor servo satu pada poros robot mempunyai peran utama, motor tersebut akan menggerakan poros lengan robot dengan sudut putar yang telah diatur sesuai dengan warna benda yang telah terdeteksi. Jika benda berwarna merah maka sudut putar motor servo satu bergerak dari 90º ke 135º, jika benda berwarna hijau maka sudut putar motor servo satu bergerak dari 90º ke 180º, jika benda berwarna biru maka sudut putar motor servo satu bergerak dari 90º ke 45º. Nilai tiap motor servo terdapat pada tabel 3.1.

Saat posisi siaga sudut motor servo pada lengan robot ditentukan sendiri sesuai keinginan dan saat posisi pengambilan dan peletakan benda dilakukan perhitungan menggunakan inverse kinematics, nilai koordinat x dan y serta l1 dan l2 sudah ditentukan sehingga hanya dicari nilai � dan � [4].

(58)

Dengan melihat konfigurasi robot pada gambar 3.10 didapat rumus untuk mendapatkan nilai � dan � adalah sebagai berikut [4] :

� = arccos⁡ + − −

� = arcsin⁡ _{√ +}i ⁡ � ) + arctan⁡ ) Keterangan :

x = jarak antara robot dan benda y = tinggi benda

l1 = panjang lengan 1 l2 = panjang lengan 2 Pemberian nilai :

x = 15cm, y = 3cm, l1 = 14cm, l2 = 17cm sehingga didapat nilai :

� = arccos⁡ + −_{⁡ ⁡ ⁡ ⁡}− = 121,824º = 122º

� = arcsin⁡ _√ i ⁡₊ ) + arctan⁡ ) = 81,778º = 82º

[image:58.595.86.494.90.676.2]

Nilai sudut pada motor servo dapat dilihat pada tabel 3.1.

Tabel 3.1. Nilai Sudut Tiap Motor Servo

Posisi Sudut

Servo 1 Servo 2 Servo 3 Servo 4

Siaga 90º 110º 90º 90º

Ambil Benda 90º 82º 122º 180º

Meletakan Benda

Benda Merah 135º 82º 122º 90º

Benda Hijau 180º 82º 122º 90º

Benda Biru 45º 82º 122º 90º

Pada tabel 3.1 servo empat nilai sudut motor servonya adalah 90º posisi membuka

(59)

benda. Dan posisi mengambil dengan meletakan bendanya berdasarkan warna adalah sama yang berbeda hanya pada poros motor satu sesuai dengan warna benda yang dituju.

3.3. Perancangan Perangkat Keras

Ada beberapa bagian utama dalam perancangan subsistem perangkat keras lengan robot otomatis, yaitu :

a. Minimum system ATmega32 + LCD 16x2 b. Webcam Logitech seri C270h

c. Motor servo

d. RegulatorTegangan IC 7805 + penguat arus e. Sensor photodiode

f. Metode pengenalan warna

3.3.1. Minimum System ATmega32 + LCD 16x2

3.3.1.1.Minimum System ATmega32

Rangkaian minimum system berfungsi sebagai I/O untuk mengontrol/ atau mengendalikan sudut putar motor servo yang telah diprogram dalam mikrokontroler ATmega32 pada lengan robot. Mikrokontroler membutuhkan minimum system yang terdiri dari rangkaian eksternal yaitu, rangkaian osilator, rangkaian reset.

[image:59.595.84.514.202.430.2]

Untuk rangkaian osilator digunakan crystal dengan frekuensi sebesar 11,0592 MHz dan menggunakan kapasitor 22 pf pada pin XTAL1 dan XTAL2 di mikrokontroler. Rangkaian osilator ini berfungsi sebagai sumber clock bagi mikrokontroler. Pemberian kapasitor bertujuan untuk memperbaiki kestabilan frekuensi yang diberikan oleh osilator eksternal. Gambar 3.11 menunjukan rangkaian osilator.