TUGAS AKHIR
RASPBERRY PI SEBAGAI CONTROLLER PADA UNMANNED GROUND VEHICLE
(UGV)
Disusun Oleh:
FAUZI KURNIAWAN SOPLESTUNY (09560159)
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT, Atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga peneliti dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul:
“RASPBERRY PI SEBAGAI CONTROLLER PADA UNMANNED GROUND VEHICLE (UGV”
Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu peneliti mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan kedepan.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu sehingga tugas akhir ini terselesaikan
Wassalamualaikum Wr. Wb.
Malang 19 Oktober 2015
Penulis
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR PERNYATAAN ... iv LEMBAR PERSEMBAHAN ... vi ABSTRAK ... viii ABSTRACT ... ix KATA PENGANTAR ... x DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR TABEL ... xvi
BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Rumusan Masalah ... 1 1.3. Tujuan Penelitian ... 1 1.4. Batasan Masalah ... 2 1.5. Metodologi Penelitian ... 2 1.6. Sistematika Penulisan ... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 4
2.1. UGV (Unmanned Ground vehicle) ... 4
2.1.1. Sensor ... 4
2.1.2. Platform ... 4
2.1.3. Control ... 4
2.1.4. Human Machine Interface (Antar Muka Manusia Mesin) ... 4
2.1.5. Communication ... 4
2.2. Single Board Computer Raspberry Pi ... 5
2.2.1. GPIO (General Purpose Input Output) ... 6
2.3. IC L293D Motor Driver ... 7
2.3.1. Konstruksi Pin Driver Motor DC IC L293D ... 7
2.3.2. Fungsi Pin Driver Motor DC IC L293D... 7
2.3.3. Fitur Driver Motor DC IC L293D ... 7
2.4. Bahasa Pemrograman Python ... 8
2.5. Konsep Sreaming ... 8
2.5.1. Video Streaming ... 9
2.5.2. Protokol Streaming ... 9
2.6. MJPG Streamer ... 10
2.7. Jaringan Komputer Tanpa Kabel / Wireless LAN ... 10
2.7.1. Jaringan Wireless... 10
2.7.2. Topologi Jaringan Wireless ... 11
BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM ... 14
3.1. Analisa Sistem ... 12
3.1.1. Skema Rancangan UGV ... 12
3.1.2. Skema Mekanik ... 12
3.1.2.1 Gerak Maju ... 13
3.1.2.2 Putar Kiri ... 13
3.1.2.3 Putar Kanan ... 13
3.1.2.4 Gerak Mundur ... 14
3.1.2 Skema Live Streaming ... 14
3.2. Perancangan Sistem ... 14
3.2.1. Kebutuhan Hardware ... 14
3.2.1.1 Raspberry Pi 2 Type B ... 14
3.2.1.2 150Mbps USB Wifi Ralink RT5370 Chip ... 15
3.2.1.3 Raspberry Pi Camera Modul ... 16
3.2.1.4 Dagu Multi Chasis Tank Version... 16
3.2.1.5 Baterei Li-Ion 18650 3400 mAh 3.7v ... 18
3.2.1.7 Regulator MP1584 Step Down ... 18 3.2.2. Kebutuhan Software ... 19 3.2.2.1 WebIOPi... 19 3.2.2.2 Mjpg Streamer... 20 3.2.3. Perancangan Hardware ... 20 3.2.3.1.Raspberry Pi ... 21 3.2.3.2.IC L293D ... 21 3.2.3.3.DC Motor ... 21 3.2.3.4.Power Supply ... 22 3.2.3.5.Regulator ... 22 3.2.3.6.USB Wifi... 22 3.2.3.7.Modul Camera... 22 3.2.4. Perancangan Software ... 22
3.2.4.1 Perancangan Software Pada Raspberry Pi ... 23
3.2.4.2 Perancangan Halaman Interface ... 23
3.2.5. Perancangan Koneksi Antar Perangkat ... 23
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN APLIKASI ... 26
4.1. Implementasi ... 26
4.1.1. Implementasi Hardware ... 26
4.1.1.1 Proses Perakitan ... 26
4.1.2. Implementasi Software ... 28
4.1.2.1 Penginstalan Dan Konfigurasi ... 28
4.1.2.1.1 WebIOPi ... 28
4.1.2.1.2 Mjpg Streamer ... 30
4.1.2.2 Pemrograman ... 31
4.1.2.3 Halaman Interface ... 35
4.1.3. Implementasi Koneksi Antar Perangkat ... 37
4.1.3.1 Sinkronisasi Antar Perangkat ... 39
4.2. Pengujian Sistem ... 40
4.2.1. Mekanik Gerak ... 40
4.2.3. Real Time Streaming ... 41
4.2.4. Jangkauan Koneksi ... 41
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 43
5.1. Kesimpulan ... 43
5.2. Saran ... 43
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.2.1 Raspberry Pi 2 Model B ... 5
Gambar 2.2.2 Port GPIO Raspberry Pi 2 Model B ... 6
Gambar 2.3.1.1 Konstruksi Pin Driver Motor IC L293D ... 7
Gambar 2.4.1.1 Alur Kerja Proses Streaming Dalam Simulasi ... 9
Gambar 2.4.2.1 Hubungan Tiap Lapisan Protokol ... 10
Gambar 3.1.1.1 Skema Rancangan UGV... 12
Gambar 3.1.2.1.1 Mekanik Gerak Maju ... 13
Gambar 3.1.2.1.2 Mekanik Putar Kiri ... 13
Gambar 3.1.2.1.3 Mekanik Putar Kanan ... 13
Gambar 3.1.2.1.4 Mekanik Gerak Mundur ... 14
Gambar 3.1.3 Skema Live Streaming ... 14
Gambar 3.2.1.1.1 Raspberry Pi 2 Type B ... 15
Gambar 3.2.1.1.2 Pin GPIO ... 15
Gambar 3.2.1.2.1 150Mbps USB Wifi Ralink RT5370 ... 15
Gambar 3.2.1.3.1 Raspberry Pi Camera Modul ... 16
Gambar 3.2.1.4.1 Dagu Multi Chasis Kit ... 16
Gambar 3.2.1.4.2 Dagu Multi Chasis Kit Tank Version ... 17
Gambar 3.2.1.5.1 Baterei Li-Ion 18650 3400 mAh 3.7v. ... 18
Gambar 3.2.1.6.1 IC L293D Motor Driver ... 18
Gambar 3.2.1.7.1 Regulator MP1584 Step Down ... 19
Gambar 3.2.2.1.1 Tampilan WebIOPi ... 19
Gambar 3.2.2.2.1 Tampilan Mjpg Streamer ... 20
Gambar 3.2.3.1 Perancangan Hardware ... 20
Gambar 3.2.4.1 Perancangan Software ... 22
Gambar 4.1.1.1.1 Pemasangan Regulator (Level 0) ... 26
Gambar 4.1.1.1.2 Pemasangan Power Supply (Level 1)... 27
Gambar 4.1.1.1.3 Pemasangan Hardware (Level 3) ... 27
Gambar 4..1.1.1.4 Pemasangan Body Penutup ... 28
Gambar 4.1.2.1.1.1 Download WebIOPi ... 28
Gambar 4.1.2.1.1.2 Uncompress WebIOPi ... 28
Gambar 4.1.2.1.1.3 Pindah ke Direktory WebIOPi ... 29
Gambar 4.1.2.1.1.4 Setup WebIOPi ... 29
Gambar 4.1.2.1.1.5 Konfigurasi WebIOPi ... 29
Gambar 4.1.2.1.1.6 Set Pin GPIO OUT ... 29
Gambar 4.1.2.1.1.7 Set Default Script Path ... 30
Gambar 4.1.2.1.1.8 Set Default Path Index.html ... 30
Gambar 4.1.2.1.1.9 Start Service WebIOPi ... 30
Gambar 4.1.2.1.1.10 Crontab ... 30
Gambar 4.1.2.1.2.1 Install Dependencies ... 30
Gambar 4.1.2.1.2.2 Replace Video Header ... 30
Gambar 4.1.2.1.2.3 Download Mjpg Streamer ... 30
Gambar 4.1.2.1.2.4 Unzip ... 31
Gambar 4.1.2.1.2.5 Build Mjpg Streamer ... 31
Gambar 4.1.2.1.2.6 Copy Mjpg Streamer ... 31
Gambar 4.1.2.1.2.7 Copy Plugin ... 31
Gambar 4.1.2.1.2.8 Copy Dir www ... 31
Gambar 4.1.2.1.2.9 Start Mjpg Streamer ... 31
Gambar 4.1.2.2.1 Motor Definition ... 32
Gambar 4.1.2.2.2 PWM Function ... 32
Gambar 4.1.2.2.4 Left_Forward ... 33
Gambar 4.1.2.2.5 Left Backward ... 33
Gambar 4.1.2.2.6 Right_Stop ... 33
Gambar 4.1.2.2.7 Right _Forward ... 33
Gambar 4.1.2.2.8 Right_Backward ... 33 Gambar 4.1.2.2.9 Go_Forward ... 34 Gambar 4.1.2.2.10 Go_Backward ... 34 Gambar 4.1.2.2.11 Turn_Left ... 34 Gambar 4.1.2.2.12 Turn_Right ... 34 Gambar 4.1.2.2.13 Stream.sh ... 35
Gambar 4.1.2.3.1 Tombol Javascript ... 35
Gambar 4.1.2.3.2 Javascript Macro ... 36
Gambar 4.1.2.3.3 Konten Streaming ... 36
Gambar 4.1.2.3.4 Login Halaman Interface ... 37
Gambar 4.1.2.3.5 Halaman Interface ... 37
Gambar 4.1.3.1 Install hostapd dan udhcpd ... 38
Gambar 4.1.3.2 Set IP ... 38
Gambar 4.1.3.3 Set IP static ... 38
Gambar 4.1.3.4 Konfigurasi hostapd ... 39
Gambar 4.1.3.5 Start Service hostapd dan udhcpd ... 39
Gambar 4.1.3.6 PING IP Ugv dari Client ... 39
DAFTAR TABEL
Tabel 3.3.1.1 Pengujian Mekanik Gerak ... 24
Tabel 3.3.3.1 Pengujian Real Time Streaming ... 24
Tabel 3.3.4.1 Pengujian Jangkauan Koneksi ... 25
Tabel 4.2.1.1 Pengujian Mekanik Gerak ... 40
Tabel 4.2.3.1 Pengujian Real Time Streaming ... 41
DAFTAR PUSTAKA
[1] Phuoc-Nguyen Nguyen-Huu and Jhosua Titus, Reliability and Failure in Unmanned Ground Vehicle, 2009, Hal. 5.
[2] Rosch L. Winn, Hardware Bible 5th Edition, 1999.
[3] https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-2-model-b (Diakses pada 2
Oktober 2015, 12.50 AM ).
[4] Hakim Malik Abdillah, Pemanfaatan Mini PC Raspberry Pi Sebagai Pengontrol Jarak Jauh Berbasis Web Pada Rumah, 2013.
[5] Texas Instruments, Quadruple Half-H Drivers, 2004.
[6] Rosmala Dewi, Pembangunan Website Content Monitoring System Menggunakan Difflib Python, 2012.
[7] Yustini, Video Streaming Dengan VideoLAN Project, 2009.
[8] Permana Fanny Nurindra, Analisa Kerja MPEG-4 Video Streaming Pada Jaringan HSDPA, 2012.
[9] Srikanth V, Video Monitoring system based on ARM 9, 2012.
[10] Panagiotakis. S, Architecture for Real time Commiunication Over The Web, 2013.
[11] Purnama, Analisis Mac Address Dalam kaitannya Dengan Sistem keamanan Jaringan Wifi LAN, 2011.
[12] T. H. Tran, Dynamic Modelling of Wheel-Terrain Interaction of a UGV, 2007. [13] Santoso Berkah, Bahasa Pemrograman Python di Platform GNU / Linux, 2011.
