BAB III
METODELOGI PENELITIAN
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian 3.1.1. Lokasi Penelitian
Kegiatan penelitian direncanakan akan dilakukan di Laboratorium Dasar Digital Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Medan Area Jl.
Kolam No. 1 Medan Estate, Sumatera Utara.
3.1.2. Waktu Penelitian
Waktu penelitian dilakukan selama ±3 (tiga) bulan, sebagaimana yang ditunjukkan pada tabel 3.1 berikut ini :
Tabel 3.1 : Jadwal Pelaksanaan Penelitian
No Jenis Kegiatan
Bulan Ke
I II III
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1. Persiapan
2. Survey Bahan/Alat
3. Pembuatan Alat
4. Analisa Alat yang dirancang 5. Pengumpulan Data
6. Analisa Data
7. Penulisan Laporan Tugas Akhir
3.2. Blok Diagram
Sistem otomatis pengecat marka jalan raya yang akan dirancang secara garis besar dapat ditunjukkan pada blok diagram Gambar 3.1 berikut. Power supply, merupakan sumber tenaga utama pada alat yang akan dirancang dan dari power supply akan diteruskan ke sistem pengendali mikrokontroler dan sensor, kemudian sensor akan membaca dan mengubah besaran fisis yang dideteksi menjadi elektrik dan dikomunikasikan kepada mikrokontroler dan selanjutnya data tersebut akan diproses oleh mikrokontroler dan menghasilkan output untuk mengaktifkan beban kontrol yaitu motor servo.
Gambar 3.1 : Blok Diagram Sistem Penelitian
3.3. Alat, Bahan dan Desain Penelitian 3.3.1. Alat dan Bahan
Adapun deskripsi alat dan bahan yang akan digunakan dalam perancangan sistem otomatis pengecat marka jalan raya adalah :
Motor DC GearBox Kiri
Motor Servo
Motor DC GearBox Kanan MikrokontrolerA
TMega 16 SensorInf
rared Catu Daya
(Power Supply)
1. Mikrokontroler ATMega 16 2. Sensor Infrared
3. Catu Daya (Power Supply) 4. Baterai 12 Volt
5. Resistor
6. Motor Servo (Mikro Servo)
7. Kabel, Timah, PCB, Lem plastik dan solder
8. Bor listrik
9. Satu Unit Komputer 10. Penyedot Timah 11. Multimeter 12. Acrelic
3.3.1.1. Penetapan Komponen
Sebelum alat (prototype) dirancang maka dilakukan terlebih dahulu penetapan komponen beserta merek ataupun type agar alat yang dirancang nantinya dapat terbentuk dengan optimal serta dapat bekerja sesuai tujuan perancangan dalam penelitian ini.
Berikut adalah Tabel 3.2 yang menyajikan jenis dan spesifikasi komponen yang digunakan :
Tabel 3.2 : Daftar Komponen Elektronik
Nama Komponen Type/Merek Jumlah
Sistem Minimum AVR 1 Buah
Mikrokontroler Atmega 16 1 Buah
Motor Servo Micro Servo 1 Buah
Sensor Pengikut Garis Infrared + Photodioda 1 Buah Sumber Tenaga AC-DC Adaptor + Baterai 1 Buah
Resistor Tetap 1 Buah
Kabel Data ISP-Prog 1 Buah
Berikut ini adalah Tabel 3.3 yang menyajikan daftar bahan beserta merek/type yang digunakan dalam perancangan alat sistem pengecat marka jalan raya.
Tabel 3.3 : Daftar Bahan
Nama Bahan Type/Merek Jumlah
Arcrelic Bening Secukupnya
Timah 90%-TC 1 Rol
Lakban Hitam Standard 1 Buah
Berikut ini adalah Tabel 3.4 yang menyajikan daftar alat beserta merek/type yang digunakan dalam perancangan alat sistem pengecat marka jalan raya.
Tabel 3.4 : Daftar Alat
Nama Alat Type/Merek Jumlah
Gerinda Modern 1 Buah
Tools Mechanic Fukung 1 Set
Mistar Stationery 1 Buah
Multimeter DT-830B/ Digital 1 Buah
Komputer Axioo 1 Buah
Solder MD-80/200 W 1 Buah
Penyedot timah ED-300 1 Buah
Bor listrik Gun Drill/McCULLOCH 1 Buah
Mata bor TS 601200 1 Set
3.3.2 Flowchart
Berikut ini adalah gambar 3.2 yaitu flowchart dalampenelitian :
Gambar 3.2 : Flowchart
Mulai
Studi Pustaka
Mengidentifikasi Masalah
Menentukan Tujuan
Membuat Alat Mempersiapkan
Alat dan Bahan Perancangan Alat Hardware dan Software
Selesai Penyusunan Laporan
Ya
Tidak Oke
Pengujian Alat
3.4 Desain Penelitian
Adapun yang menjadi deskripsi tata letak komponen desain penelitian sistem yang akan dirancang adalah dapat dilihat pada Gambar 3.3 berikut :
Gambar 3.3 : Tata Letak Desain Penelitian
Keterangan Gambar 3.9 : 1. Roda Depan Kiri 2. Roda Depan Kanan 3. Roda Belakang
4a. Mikrokontroler Atmega 16 4b. Mikrokontroler Atmega 16 5. Driver Sensor Infrared 6. Baterai
7. Motor Servo
8. Jarum Pengecat (Tinta Pulpen) 9. Driver Motor (L298)
10. Motor Depan Kiri 11. Motor Depan Kanan 12. Photodioda
13. LED Infrared
3
5 6
8
9
7
12 13
1 10 11 2
4b
4a
3.5 Skema Rangkaian dan Instalasi Alat yang Dirancang
Berikut ini adalah Gambar 3.4, Gambar 3.5, Gambar 3.6, Gambar 3.7 dan Gambar 3.8 yang menampilkan masing-masing skema rangkaian dan instalasi sistem-sistem pembentuk alat yang dirancang yang meliputi sistem input, sistem pengolah data, dan output.
1. Skema rangkaian sistem minimum AVR ATmega 16
Gambar 3.4 di bawah ini adalah gambar yang menunjukkan skema rangkaian dari sistem minimum AVR Atmega 16 :
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
20 21
22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
40 PA0 (ADC0) PA1 (ADC1) PA2 (ADC2) PA3 (ADC3) PA4 (ADC4) PA5 (ADC5) PA6 (ADC6) PA7 (ADC7)
PC7 (TOSC2) PC6 (TOSC1) PC5 (TDI) PC4 (TDO) PC3 (TMS) PC2 (TCK) PC1 (SDA) PC0 (SCL) PD7 (OC2) (XCK/TO) PBO
(T1) PB1 (INT2/AIN0) PB2 (OC0/AIN1) PB3 (SS) PB4 (MOSI) PB5 (MISO) PB6 (SCK) PB7
XTAL1
(OC1B) PD4 (OC1A) PD5 (ICP) PD6 GND
Cap 20 pF Cap 20 pF
Crystal 12 MHz +5V
VCC
R3 4K7
GND 10 nF
Cap
RESET RESET
XTAL 2
+5V R 10K VCC
C 100nF GND AREF
AVCC AGND VCC
GND +5V
ATMEGA 16
180 Ohm x 4
(INT1) PD3 (INT0) PD2 (TXD) PD1 (RXD) PD0
Gambar 3.4: Skema Rangkaian sistem Minimum AVR Atmega 16
2. Skema Instalasi sensor InfraRed
Gambar 3.5 di bawah ini adalah gambar yang menunjukkan skema instalasi dari sensor InfraRed :
PA0 (ADC0) PA1 (ADC1)
LED IR PHOTODIODA
LED IR PHOTODIODA
R 150 Ohm
R 10kOhm
R 150 Ohm
R 10 kOhm
GND VCC
+5V
VCC +5V GND
Gambar 3.5 : Skema Instalasi sensor infraRed
3. Skema instalasi motor servo
Gambar 3.6 di bawah ini adalah gambar yang menunjukkan skema instalasi dari motor servo :
Orange
Digital (Port 7)
Coklat (Gnd) Merah (5 Volt)
Gambar 3.6 : Skema Instalasi Motor Servo
4. Skema Instalasi Comparator
Gambar 3.7 di bawah ini adalah gambar yang menunjukkan skema instalasi dari comporator :
+
- LM324
LED Resistor 680 Ohm
3
2
1 IC 1A
VCC VCC
Trimpot 20K
Output dari Photodioda
PORTA.0
+
- LM324
LED Resistor 680 Ohm
5
6
7 IC 1A
VCC VCC
Trimpot 20K
Output dari Photodioda
PORTA.1
Gambar 3.7 : Skema Instalasi Comparator
5. Skema instalasi H-Bridge
Gambar 3.8 di bawah ini adalah gambar yang menunjukkan skema instalasi dari H-Bridge :
L298
M2 M1
4
VCC
Vs +5V
3
2 13
14 8
GND
5
7
10 12 9
VCC
+5V IN 2
IN 1 IN 3
IN 4
OUT 2
OUT 1 OUT 3
OUT 4
Vss
PORTD.0
PORTD.1 PORTD.2
PORTD.3
Gambar 3.8 : Skema Instalasi H-Bridge
3.6. Skema Penggabungan Seluruh Instalasi Sistem Pembentuk Alat
Skema penggabungan seluruh instalasi pembentuk alat adalah sebuah skema yang menampilkan tata letak penyambungan setiap komponen pembentuk alat dalam penelitian ini. Adapun skemanya dapat dilihat pada Gambar 3.9 di bawah ini :
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
20 21
22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
40 PA0 (ADC0) PA1 (ADC1) PA2 (ADC2) PA3 (ADC3) PA4 (ADC4) PA5 (ADC5) PA6 (ADC6) PA7 (ADC7)
PC7 (TOSC2) PC6 (TOSC1) PC5 (TDI) PC4 (TDO) PC3 (TMS) PC2 (TCK) PC1 (SDA) PC0 (SCL) PD7 (OC2) (XCK/TO) PBO
(T1) PB1 (INT2/AIN0) PB2 (OC0/AIN1) PB3 (SS) PB4 (MOSI) PB5 (MISO) PB6 (SCK) PB7
XTAL1
(OC1B) PD4 (OC1A) PD5 (ICP) PD6
L298
M2 M1
4 VCC Vs +5V
3
2 13
14 8 GND
5 7
10 12
(RXD) PD0 (TXD) PD1 9
VCC +5V
(INT0) PD2 IN 2
IN 1 IN 3
IN 4
OUT 2
OUT 1 OUT 3
OUT 4
(INT1) PD3 GND
Cap 20 pF Cap 20 pF
Crystal 11.0592 MHz +5V
VCC
R3 4K7
GND 10 nF Cap
RESET RESET
XTAL 2
+5V R 10K VCC
C 100nF GND AREF
AVCC AGND VCC
GND +5V
LED IR PHOTODIODA
R 150 Ohm
R 10kOhm
VCC +5V
GND
ATMEGA 16
Vss
+
- LM324
LED Resistor 680 Ohm
3 2
1 IC 1A
VCC VCC
Trimpot 20K
+
- LM324
LED Resistor 680 Ohm
5 6
7 IC 1A VCC
VCC Trimpot 20K
PHOTODIODA
R 10kOhm
VCC +5V R 150 Ohm
OUT
OUT IN
IN
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
20 21
22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
40 PA0 (ADC0) PA1 (ADC1) PA2 (ADC2) PA3 (ADC3) PA4 (ADC4) PA5 (ADC5) PA6 (ADC6) PA7 (ADC7)
PC7 (TOSC2) PC6 (TOSC1) PC5 (TDI) PC4 (TDO) PC3 (TMS) PC2 (TCK) PC1 (SDA) PC0 (SCL) PD7 (OC2) (XCK/TO) PBO
(T1) PB1 (INT2/AIN0) PB2 (OC0/AIN1) PB3 (SS) PB4 (MOSI) PB5 (MISO) PB6 (SCK) PB7
XTAL1
(OC1B) PD4 (OC1A) PD5 (ICP) PD6 GND
Cap 20 pF Cap 20 pF
Crystal 11.0592 MHz +5V
VCC
R3 4K7
GND 10 nF
Cap
RESET
RESET
XTAL 2
+5V R 10K VCC
C 100nF GND AREF
AVCC AGND VCC
GND +5V
ATMEGA 16
180 Ohm x 4
LED
GND
(INT1) PD3 (INT0) PD2 (TXD) PD1 (RXD) PD0 Gnd
Vcc
Gnd Data
Motor Servo
Gambar 3.9 : Skema Penggabungan Seluruh Instalasi Pembentuk Alat
