Jurnal KAPUTAMA, Vol.7 No.2, Januari 2014

Jurnal KAPUTAMA, Vol.7 No.2, Januari 2014
ISSN :
1979-6641
PERANCANGAN ROBOT PEMBACA GARIS HITAM BERBASIS
MIKROKONTROLER
Budi Serasi Ginting, S.Kom.,M.Kom.1, Drs.Hermansyah Sembiring,M.Kom.2
STMIK Kaputama, Jl. Veteran No. 4A-9A, Binjai
Sumut, Indonesia
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk menyelesaikan permasalahan bagaimana robot mampu
membaca garis hitam sebagai media jalurnya. Perancangan ini menyediakan kemampuan
konektivitas yang berbasis mikrokontroler dengan membaca garis yang berwarna hitam.
Robot Sebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik menggunakan
pengawasan dan kontrol manusia, ataupun menggunakan program biasanya digunakan untuk tugas
yang berat, berbahaya, pekerjaan yang berulang dan kotor. Biasanya kebanyakan robot industri
digunakan dalam bidang produksi. Penggunaan robot lainnya termasuk untuk pembersihan limbah
beracun, penjelajahan bawah air dan luar angkasa, pertambangan, pekerjaan mencari dan
menolong orang (search and rescue).
Untuk mendukung sistem ini penulis melakukan studi kepustakaan dengan cara membaca
dan mempelajari dari berbagai buku juga bersumber literatur yang berkaitan perancangan robot
yang memungkinkan robot dapat berkomunikai.
Dari penelitian ini dapat ditarik kesimpulan bahwa dengan sistem yang dirancang ini Perangkat
lunak ini memungkinkan pembaca garis hitam sebagai alat peraga, kita dapat memahami dasar
pengendali robot.
Kata Kunci : Robot, Mikrokontroler, Line Follower, LED, RISC.
1. Pendahuluan
1.1. Latar Belakang Penelitian
Dalam era globalisasi saat ini
kemajuan
teknologi
semakin
pesat.
Kemajuan teknologi didasari pola pikir
manusia yang semakin cerdas serta
keinginannya untuk mencari segala sesuatu
yang lebih mudah, praktis dan ekonomis.
Hal itulah yang membuat manusia untuk
mengembangkan teknologi yang
bisa
menggantikan tenaga manusia, sehingga
manusia mengembangkan teknologi robot
untuk membantu pekerjaan manusia di aspek
industri di seluruh dunia. Karena disamping
ekonomis, robot juga memiliki efisiensi
dalam melakukan pekerjaan lebih banyak
dan lebih lama di bandingkan dengan tenaga
manusia sehingga dapat meningkatkan
jumlah produksi. Dan hal ini berdampak
pada berkurangnya tenaga manusia yang di
butuhkan dalam oprasional dalam kegitan
industri.
Robot bahkan mampu melakukan
hampir semua hal yang bisa dilakukan oleh
manusia, termasuk analisa dan bahkan
berfikir layaknya manusia. Tidak dapat
dibayangkan
bahwa
perkembangan
teknologi telah berkembang semakin
pesatnya.
Namun semua itu tidaklah murah,
bahkan untuk merancang sebuah robot yang
mampu melakukan tugas yang spesifik
dibutuhkan biaya yang sangat besar.
Nilainya bisa mencapai puluhan juta rupiah.
Meskipun demikian perancangan robot
sekarang ini sudah semakin mudah dengan
banyaknya vendor-vendor menyediakan kitkit (bagian-bagian robot bongkar pasang)
yang siap untuk dirakit menjadi sebuah robot
yang diinginkan. Tentu berat bagi beberapa
kalangan orang, tertentu yang ingin
membuat sebuah robot, karena uang yang
akan dikeluarkan tersebut nilainya terbilang
sangat besar sekali.
1.2. Identifikasi Masalah
Dalam pengerjaan Penelitian ini,
terdapat beberapa identifikasi masalah yang
dihadapi mahasiswa dalam membuat sebuah
robot, antara lain :
1. Bagai mana cara membuat hardware
untuk sebuah robot?
2. Bagai mana cara memprogram sebuah
robot?
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai
28
Jurnal KAPUTAMA, Vol.7 No.2, Januari 2014
3. Dengan menggunakan komponen apa
robot bisa membaca garis hitam yang di
dibuat?
2. Tinjauan Pustaka
2.1 Pengertian Perancangan
Menurut Al fattah (2007, h, 12),
“Perancangan merupakan tahap selanjutnya
setelah analisa sistem. Setelah mendapatkan
gambaran dengan jelas tentang apa yang
akan dikerjakan pada tahap analisa sistem,
maka dilanjutkan dengan memikirkan
bagaimana membentuk sistem tersebut.”
Menurut Al-Bahra Bin Ladjamudin
(2008, h, 39), menyebutkan bahwa :
”Perancangan adalah suatu kegiatan yang
memiliki tujuan untuk mendesign sistem
baru yang dapat menyelesaikan masalahmasalah yang dihadapi perusahaan yang
diperoleh dari pemilihan alternatif sistem
yang terbaik.”
2.2 Pengertian Robot
Menurut Pitowarno, Endra, (2006, h,
3), menyebutkan bahwa “Robot adalah
Sebuah alat mekanik yang dapat melakukan
tugas fisik, baik menggunakan pengawasan
dan kontrol manusia, ataupun menggunakan
program yang telah didefinisikan terlebih
dulu (kecerdasan buatan)”. Istilah robot
berawal bahasa Cheko “robota” yang berarti
pekerja atau kuli yang tidak mengenal lelah
atau bosan.
Robot biasanya digunakan
untuk tugas yang berat, berbahaya,
pekerjaan yang berulang dan kotor. Biasanya
kebanyakan robot industri digunakan dalam
bidang produksi. Penggunaan robot lainnya
termasuk untuk pembersihan limbah
beracun, penjelajahan bawah air dan luar
angkasa, pertambangan, pekerjaan "cari dan
tolong" (search and rescue).
2.3 Pengertian Garis
geometri digunakan untuk memodel
dunia nyata, garis digunakan untuk
menggambarkan obyek lurus dengan lebar
dan tinggi yang berbeda. Garis adalah
idealisasi dari obyek semacam itu dan tidak
punya lebar atau tinggi dan panjangnya
dianggap tak hingga.
2. 4. Pengertian Hitam
Hitam dalam definisi ideal adalah
representasi ketidak hadiran sedikit pun
warna atau cahaya di dalam sebuah ruang
gelap. Dalam fotografi, hal ini berarti
ketidak mampuan film atau sensor
menangkap cahaya akibat intensitas
pembakaran terlalu rendah. Hal ini bisa
ISSN :
1979-6641
dicapai dengan melakukan pengukuran
under
exposure
dalam
penggunaan
lightmeter.
2.5. Pengertian Robot Line Follower
Menurut Suyadhi, Taufiq Dwi
Septian, dalam (2008, h, 47), menyebutkan
bahwa “Robot line follower adalah Sebuah
robot yang bisa bergerak mengikuti garis
tebal berwarna hitam.” Bagaimana bisa
robot ini mengikuti garis hitam? Tentulah
diperlukan sebuah sensor, yaitu sensor
proximity. Sensor ini bisa kita buat sendiri.
Prinsip
kerjanya
sederhana,
hanya
memanfaatkan sifat cahaya yang akan
dipantulkan jika mengenai benda berwarna
terang dan akan diserap jika mengenai benda
berwarna gelap. Sebagai sumber cahaya kita
gunakan LED (Light Emiting Diode) yang
akan memancarkan cahaya merah dan untuk
menangkap pantulan cahaya LED kita
gunakan photodiode. Jika sensor berada
diatas garis hitam maka photodioda akan
menerima sedikit sekali cahaya pantulan.
Tetapi jika sensor berada diatas garis putih
maka photodioda akan menerima banyak
cahaya pantulan.
2.6 Mikrokontroller ATmega 8535
Menurut Agus Bejo(2008, h, 24),
menyebutkan
bahwa
“Mikrokontroler
adalah IC yang dapat diprogram
berulang kali, baik ditulis atau dihapus.”
Biasanya digunakan untuk pengontrolan
otomatis dan manual pada perangkat
elektronika.
Beberapa
tahun
terakhir,
mikrokontroler sangat banyak digunakan
terutama dalam pengontrolan robot.
Seiring
perkembangan
elektronika,
mikrokontroler dibuat semakin kompak
dengan bahasa pemrograman yang juga
ikut berubah. Salah satunya adalah
mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s
Risc processor) ATmega8535 yang
menggunakan teknologi RISC (Reduce
Instruction
Set Computing) dimana
program berjalan lebih cepat karena hanya
membutuhkan satu siklus clock untuk
mengeksekusi satu instruksi program.
Secara umum, AVR dapat dikelompokkan
menjadi 4 kelas, yaitu kelas AT nya,
keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega,
dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang
membedakan masing-masing kelas adalah
memori, peripheral, dan fungsinya. Dari
segi arsitektur dan instruksi yang
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai
29
Jurnal KAPUTAMA, Vol.7 No.2, Januari 2014
digunakan, mereka bisa dikatakan hampir
sama.
Mikrokontroler
AVR
ATmega8535
memiliki
fitur
yang
cukup
lengkap. Mikrokontroler AVR
ATmega8535 telah dilengkapi dengan
ADC
internal,
EEPROM
internal,
Timer/Counter,
PWM,
analog
comparator.
3. Tujuan dan Manfaat Penelitian
3.1 Tujuan Penelitian
Berdasarkan uraian di atas, maka penelitian
ini bertujuan untuk :
1. Merancang robot pembaca garis hitam
sebagai alat peraga untuk memahami
dasar pengendali robot.
2. Membangun persepsi yang positif bahwa
dalam merancang sebuah robot tidak
dibutuhkan biaya yang sangat besar.
3.2 Manfaat Penelitian
Berdasarkan uraian di atas, maka manfaat
penelitian ini untuk :
1. Memberikan wawasan/pengetahuan
tentang perancangan robot pembaca
garis hitam sederhana dengan
berbagai macam bentuk kinematika
geraknya.
2. Memberikan pemahaman bagai mana
cara memberikan intruksi kepada
robot pembaca garis hitam.
3. Memberi pemahaman bagaimana
caranya membangun logika dalam
rangkaian elektronika pada sistem
kendali robot pembaca garis hitam
agar mampu menghasilkan output
yang sesuai dengan kebutuhannya.
4. Perancangan
4.1 Alat dan Bahan
Peralatan yang di gunakan dalam
perancangan ini adalah : Alat pemrograman
dari PC ke Mikrokontroler yaitu Serial
Programer/downloader, multimeter digital,
solder, project board, tang potong, penghisap
timah.
Sedangkan
bahan-bahan
yang
digunakan pada perancangan ini adalah
komponen semikonduktor dan komponen
pasif
elektronika,
ATMega8535,
LCD(2x16), baterai, triplek, timah, kabel
pita, Printed Circuit Board (PCB), dan
berbagai bahan (komponen) yang diginakan
sebagai pelengkap dalam perakitan alat.
4.2 Unit interface
ISSN :
1979-6641
Unit interface berfungsi sebagai
penghubung antara unit komputer dengan
unit mikrokontroler. Alat yang digunakan
sebagai unit interface pada perancangan alat
ini adalah Serial downloader ATMega8535.
Serial programmer ATMega8535
adalah alat utama dalam hal memprogram
mikrokontroler ini, karena alat ini
merupakan penghubung langsung antara
hardware mikrokontroler dengan software
didalamnya.
Sehingga proses baca dan tulis
mikrokontroler dapat berjalan. Serial
programmer ATMega8535 hanya untuk
mikrokontroler dari keluarga ATMega saja.
Adapun bentuk dari Serial programmer
ATMega8535 dapat dilihat pada gambar
berikut :
Gambar 1 Serial downloader
4.3 Perancangan Fungsional
Perancangan perangkat keras
dalam pembuatan robot pembaca garis hitam
dibutuhkan perincian yang lebih spesifik
khususnya yang berkenaan dengan kontruksi
objek. Dalam perancangan perangkat keras,
diusahakan agar komponen yang dipakai
tidak mahal sehingga tidak memerlukan
biaya
yang
terlalu
besar
untuk
pembuatannya. Selain itu kemungkinan akan
terjadinya kerusakan sangat besar.
1. Unit Catu Daya Utama
Menurut Taufik Dwi septian (2010,h,
87 ), menyebutkan bahwa “Catu daya
adalah suatu sistem filter penyearah
(rectifier-filter) yang mengubah tegangan
AC menjadi tegangan DC murni.” Banyak
rangkaian catu daya yang berlainan yang
dapat digunakan untuk pekerjaan tersebut.
Komponen dasar yang digunakan untuk
rangkaian yang lebih sederhana adalah
transformator, penyearah (dioda), resistor,
kapasitor, dan inductor. catu yang diatur
secara lebih kompleks dapat menambahkan
transistor atau trioda sebagai pengindrategangan dan pengontrolan tegangan,
ditambah dengan dioda zener atau tabung
VR untuk menyediakan tegangan acuan
(reference). Sistem penyearah sendiri dibagi
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai
30
Jurnal KAPUTAMA, Vol.7 No.2, Januari 2014
menjadi dua, yaitu penyearah setengah
gelombang dan penyearah gelombang
penuh.
2. Perancanan Hardware
a. Led dan Photodiode
Sebagai sumber cahaya kita gunakan
LED (Light Emiting Diode) yang akan
memancarkan cahaya merah dan untuk
menangkap pantulan cahaya LED kita
gunakan photodiode. Jika sensor berada
diatas garis hitam maka photodioda akan
menerima sedikit sekali cahaya pantulan.
Tetapi jika sensor berada diatas garis putih
maka photodioda akan menerima banyak
cahaya pantulan.
Sifat dari photodioda adalah jika
semakin banyak cahaya yang diterima, maka
nilai resistansi diodanya semakin kecil.
Dengan melakukan sedikit modifikasi, maka
besaran resistansi tersebut dapat diubah
menjadi tegangan. Sehingga jika sensor
berada diatas garis hitam, maka tegangan
keluaran sensor akan kecil, demikian pula
sebaliknya. Agar dapat dibaca oleh
mikrokontroler, maka tegangan sensor harus
disesuaikan dengan level tegangan TTL
yaitu 0 – 1 volt untuk logika 0 dan 3 – 5 volt
untuk logika 1. Pada robot pembaca garis
hitam, sedikitnya diperlukan 2 buah sensor
proximity yang disusun agar keduanya
berada tepat diatas garis hitam.
Berikut adalah rangkaian lengkap dua
set sensor proximity untuk robot pembaca
garis hitam :
ISSN :
1979-6641
pada driver motor DC, motor DC ini akan
dapat bekerja dan akan berhenti bekerja
apabila diberikan pulsa low.
Berikut adalah rangkaian motor DC
untuk robot pembaca garis hitam :
Gambar 3 Rangkaian Motor DC
c. Perancangan PCB (Printed Circuit
Board)
Perancangan
pcb
dibutuhkan
ketelitian, karena berkenaan dengan
kontruksi. Perancangan dibuat dengan
menggunakan software eagle 5.2.0. untuk
membuat rancangan ini diperlukan beberapa
alat dan bahan, seperti papan pcb, strika,
printer, fericlorit.
Ini adalah contoh gambar PCB yang telah
dibuat :
Gambar 4 Tampilan Pcb
Gambar 2 Rangkaian Sensor Proximity
b. Motor DC
Motor DC dari penggerak mekanik
robot digunakan sebagai gerakan robot.
Motor dc ini akan aktif atau bekerja apabila
motor tersebut dialiri arus. Motor DC ini
bekerja pada tegangan ± 6 Volt dengan arus
yang besar. Karena itulah dalam mekanik
robot dibuat driver untuk menyuplai
tegangan ini. Untuk mengontrol keaktifan
dari motor dc ini maka diperlukan satu pin
kontrol. Dengan memberikan pulsa high
4.4 Perancangan Software
1. Penyusunan Program
Langkah awal dalam perancangan
program kerja robot dengan menggunakan
bahasa
C
adalah
menulis
atau
mendefinisikan header pendukung yang
sudah disediakan oleh compilernya untuk
menjalankan perintah-perintah tertentu serta
mendefinisikan alamat memori dari Port ,
menulis variabel dan jenis variabel yang
digunakan
secara
universal,
dan
mendefinisikan nama dari tiap Pin Port 1.
Dalam Program robot ini digunakan
header “stdio.h” yang digunakan untuk
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai
31
Jurnal KAPUTAMA, Vol.7 No.2, Januari 2014
fasilitas standart input/output. “reg8535.h”
digunakan untuk menjalankan program yang
berhubungan
dengan
register
microcontroller AT Mega 8535 , dan
“absacc.h” untuk menjalankan perintah
yang berhubungan dengan accumulator.
#include <mega8535.h>
#include <delay.h>
#define MAJU 0
#define MUNDUR 1
#define MOTOR_KIRI OCR1A
#define MOTOR_KANAN OCR1B
#define ARAH_KANAN PORTD.3
#define ARAH_KIRI PORTD.6
#define GO PINB.7
bit standby;
signed char data;
Karena AT Mega 8535 menggunakan
Port maka dalam program harus dituliskan
penempatan lokasi dari masing-masing Port
. Sebelum melakukan operasi pada mode 0,
maka harus dilakukan inisialisasi pada PPI
(Programmable Peripheral Interface) PPI
adalah suatu komponen paralel input atau
paralel output port dalam suatu chip
serbaguna yang dapat diprogram fungsi
input / outputnya. dengan mengirimkan
suatu Control Word. Setelah dilakukan
inisialisasi pada mikrokontroler tersebut
dapat ditentukan apakah Port A, Port B,
Port
C dapat berfungsi sebagai input
maupun output kondisi ini sesuai dengan bitbit yang ada atau diisikan dalam Port
Control Word. Ketika PPI mendapat sinyal
reset, maka semua Port diset menjadi mode
input.
Dalam program robot ini, Port B
sebagai Output Motor dc, dan Port C
sebagai Output motor DC. Sehingga Port
Control Word harus diisi dengan dinilai 90
Hexadesimal.
2. Program Kerja Motor Stepper
Dalam robot ini Motor dc bergerak
berdasarkan byte yang diberikan pada Port
B. Pergerakan motor dc tiap step /
langkahnya terjadi akibat pemberian
tegangan pada salah satu pin motor dc.
Untuk menghasilkan pergerakan yang
berkesinambungan maka dari keempat pin
motor dc harus diberi tegangan secara
bergantian. Untuk menghasilkan arah
perputaran motor dc berlawanan atau searah
dengan perputaran arah jarum jam hanya
diperlukan perubahan pemasukan nilai pada
Port B di programnya.
ISSN :
1979-6641
Table III.1 Nilai Logika Pada Pergerakan
motor dc berlawanana arah jarum jam
Step 1
Step 2
Step 3
Step 4
Pin 1
1
0
0
0
Pin 2
0
1
0
0
Pin 3
0
0
1
0
Pin 4
0
0
0
1
Tabel III.2 Nilai Logika Pada Pergerakan
Motor dc Searah Putaran Jarum Jam
Pin 1
Pin 2
Pin 3
Pin 4
Step 1
0
0
0
1
Step 2
0
0
1
0
Step 3
0
1
0
0
Step 4
1
0
0
0
Dalam robot ini pergerakan motor dc
dirancang untuk bergerak dalam 4 (empat)
kondisi utama yaitu :
1. Kondisi Diam
Kondisi diam
atau berhenti
merupakan, kondisi yang di mana posisi
robot di dalam keadaan siap untuk di berikan
intruksi atau dalam keadaan robot telah
selesai mengerjakan tugas yang telah di
berikan dan ini kode programnya :
void stop() {
OCR1A=0;
OCR1B=0;Kondisi Maju
}
2. Kondisi Maju
Untuk kondisi maju motor
dc kanan harus berputar searah
putaran jarum jam dan motor dc
kiri harus berputar arah putaran
jarum jam juga, dan ini kode
programnya :
void lurus() {
OTOR_KANAN=250;
ARAH_KANAN=MAJU;
MOTOR_KIRI=300;
ARAH_KIRI=MAJU;
}
3. Kondisi Belok Kanan
Kondisi
belok
kanan
menggerakkan motor dc kekanan
dan kiri berputar berlawanan arah
putaran jarum jam. Cuplikan
Programnya adalah sebagai berikut:
void condong_kanan() {
MOTOR_KANAN=250;
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai
32
Jurnal KAPUTAMA, Vol.7 No.2, Januari 2014
ARAH_KANAN=MAJU;
MOTOR_KIRI=25; //
0 = stop
ARAH_KIRI=MUNDUR;
}
4. Kondisi Belok Kiri
Kondisi
belok
kiri
merupakan kebalikkan dari kondisi
belok kanan dimana motor dc kanan
dan kiri berputar searah putaran
jarum jam. Kode progrmanya
adalah :
void condong_kiri() {
MOTOR_KIRI=300;
ARAH_KIRI=MAJU;
MOTOR_KANAN=25; // 0 =
stop
ARAH_KANAN=MUNDUR;
Kondisi belok kanan, dan belok kiri
diharapkan motor dc dapat bergerak dengan
sudut perubahan roda robot yang tidak
terlalu kecil dan tidak terlalu besar. Karena
dengan
sudut
yang
kecil
akan
memperlambat gerak robot dan apabila
dengan sudut yang terlalu besar akan
menyebabkan robot bergerak yang terlepas
dari pengendalian sensor.
Disini penulis akan menjelaskan
bagai mana proses implementasi dalam
bentuk logika dan flowchart.
Mulai
Hidupan Sensor
Sensor
hidup
ya
tdk
Membaca
Garis
Jalan Berputar-putar
Hitam
ya
Jalan Mengikuti Garis
Baterai
Habis
tdk
ya
Selesai
Gambar 5 Flowchart Proses Implementasinya
5. Hasil dan Pembahasan
5.1 Implementasi
ISSN :
1979-6641
1. Pembuatan
PCB
untuk
mikrokontroler
Tahap ini digunakan untuk
membuat
rangkaian
pada
mikrokontroler yang di mana PCB ini
nantinya akan menghubungkan ke
PCB-PCB di dalam robot line follower,
Komponen yang terdapat pada
rangkaian PCB mikrokontroler adalah:
a. Atmega8535 gunanya adalah untuk
menyimpan program pada robot
b. Resistor
gunanya
untuk
membatasin arus yang masuk ke
rangkian
c. Kapasitor
gunanya
untuk
menyimpan muatan listrik
d. Power suplay 5V Dc gunanya untuk
menyimpan arus sebelum masuk
kerangkaian
e. Pinhead gunanya untuk menyatukan
rangkaian-rangkaian
ke
PCB
Mikrokontroler
f. Led gunanya untuk menunjukan
adanya arus yang masuk di dalam
rangkaian
g. Sekema rangkaian untuk PCB
mikrokontroler
h. Rangkaian jadi PCB mikrokontroler
2. Pembuatan PCB untuk sensor
Tahap ini digunakan untuk
membuat rangkaian pada sensor yang
akan digunakan oleh robot line
follower, dalam pembuatan PCB sensor
ini penulis menggunakan pohotodioda
dan Led sebagai sensor pembaca garis
hitam, di mana cara kerjanya Led
mengeluarkan cahaya
Tidakdan photodioda
menyerap pantulan, semakin kecil
pantulan yang diterima robot akan
berjalan mengikuti track namun apa
bila semakin besar daya pantulannya
maka robot akan berjalan berputarputar.
Komponen yang terdapat pada
rangkaian PCB sensor adalah:
a. Led fungsinya adalah untuk
memancarkan cahaya
b. Photodioda
fungsinya
untuk
menyerapa pantulan yang di
keluarkan oleh Led
c. Resistor
gunanya
untuk
membatasin arus yang masuk ke
rangkian
d. IC LM339 fungsinya untuk
membandingkan tegangan yang
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai
33
Jurnal KAPUTAMA, Vol.7 No.2, Januari 2014
masuk atau yang di terima high
atau low oleh sensor
e. Rangakai jadi PCB sensor dan
kompalator
3 Pembuatan PCB untuk motor DC
Tahap ini digunakan untuk
membuat rankaian pada motor DC
yang akan digunakan oleh robot untuk
menjalankan roda.
Komponen yang terdapat pada
rangkaian PCB motor Dc adalah :
a. Power Suplay 5V DC gunanya
untuk menyimpan arus sebelum
masuk kerangkaian
b. Resistor
gunanya
untuk
membatasin arus yang masuk ke
rangkian
c. Led pada rangakaian PCB motor
DC ini adalah untuk menunjukan
adanya arus listrik pada rangkain
d. Kapasitor keramik gunanya untuk
menyimpan muatan listrik
4. Menghubungkan semua PCB ke PCB
mikrokontroler
Setelah semua PCB telah di buat
maka selanjutnya menghubungkan
semua PCB tersebut ke PCB
mikrokontroler, dengan mengunakan
pin head yang ada di PCB-PCB
tersebut.
5.2 Pengujian
1. Pengujian Pengukuran jarak
Pengujian pembacaan garis
warna hitam disini hanya mengacu
pada pembacaan potodioda dengan
dioda selang waktu antara sinyal
dikirim dan sinyal diterima. Karena
dalam pembuatan robot ini nilai jarak
tidak ditampilkan dan pembacaan jalur
warna hitam hanya digunakan untuk
mengetahui deteksi warna hitam
sebagai jalur berjalan bagi robot line
follower tanpa mengetahui nilai
jaraknya yang lain. Bila tidak ada jalur
hitam, maka robot line follower
berbalik putar dan kembali ke jalur
hitam lagi. Maka program yang
dirancang
hanya
menggunakan
pencacah hitungan yang selang
waktunya sama. Semakin besar nilai
pencacahnya maka akan diketahui
bahwa jalur hitam sebagai tempat
bergerak roda, demikian bila semakin
kecil nilai pencacahnya maka akan
ISSN :
1979-6641
diketahui bahwa jalur atau track tidak
terbaca oleh robot. Apabila jalur track
yang telah dibatasi pada pendeteksian
ini maka receiver akan menerima nilai
yang akan sama dengan nilai dimana
tidak ada halangan.
Maka setiap kali ada garis hitam
pada track atau jalur dari masingmasing
sensor
program
akan
menginterrupt. Seperti pada gambar 6.
Gambar 6 Sinyal Keluaran fototransistor
Nilai
pencacah
akan
dimasukkan dalam variabel tertentu
yang
dalam
langkah
program
selanjutnya akan dimasukkan pada
variabel
sensor . Dalam program
ditulis EX0 = 0 dan EX0 = 1
difungsikan untuk menghidupkan dan
mematikan interrupt. Penulisan ini
bertujuan agar dalam kondisi tertentu
apabila
terdapat
sinyal
yang
menyebabkan
interrupt,
jalannya
program tidak berpengaruh sama
sekali.
Interrupt terjadi apabila terjadi
kondisi low dari kondisi awal high pada
sinyal yang masuk ke
pin INT0. Bentuk sinyal yang
menyebabkan terjadinya interrupt
digambarkan pada gambar 7.
Voltage
Sinyal Interrupt
High
Low
Time
Gambar 7 Sinyal Interrupt
2. Pengujian Motor DC Penggerak Roda
Berdasarkan pemberian nilai byte
pada Port B, dapat dihasilkan perputaran
motor dc yang sesuai dengan keinginan guna
menggerakkan robot berdasar inputan yang
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai
34
Jurnal KAPUTAMA, Vol.7 No.2, Januari 2014
diterimanya. Gerakan motor dirancang pada
posisi mengikuti gerakan sensor baca garis
hitam. Artinya dikarenakan pergerakan robot
menurut track garis hitam
dan tidak
menggunakan panduan, maka robot dibuat
maju selangkah kemudian berputar kekiri
dan kekanan menurut track garis hitam.
Setelah tidak ketemu garis hitam, maka
robot line follower akan berputar, jika dia
berputar dan menemukan garis hitam dia
akan kembali mengikuti garis hitam, robot
line follower akan berhenti apa bila
menemukan persimpangan sesuai dengan
program yang penulis buat. Dan untuk
menjalankannya lagi penulis membuat
tombol khusus, tumbol tersebut dapat dilihat
pada gambar di bawah ini.
3.
Pengujian Robot Pembaca Garis
Hitam
Ketika sensor tidak mendetaksi
adanya track garis hitam, maka robot line
follower akan berputar-putar. Namun jika
sensor mendeteksi adanya track garis hitam,
maka robot line follower akan bergerak
maju sesuai jalur yang ditentukan dengan
garis hitam. Diketahui garis hitam tersebut
diperoleh dari sinyal photodioda yang
dipantulkan oleh LED. Setelah lampu nyala
pada robot , maka robot mulai bergerak
dengan membaca track garis hitam dan
melakukan pendeteksian track hitam sampai
kondisi track hitam tidak putus.
4. Pengujian Program Robot
Robot mulai bekerja ketika rangkaian
dan microkontroller di suplay tegangan atau
dengan mereset microkontroller. Ketika
robot mulai bekerja, robot akan berjalan
maju dan bergerak sesuai dengan kondisi
sensor yang dituliskan dalam program. Dari
hasil pengujian program robot ini dapat
diketahui bahwa Robot berjalan sangat
lambat, hal ini dipengaruhi oleh kerja dari
motor dc sangat kecil dayanya , serta waktu
yang dibutuhkan terhadap track pada setiap
kali pergerak robot. Pergerakan motor dc
dipengaruhi oleh tegangan suplay motor dc
dan waktu delay program. Waktu yang
dibutuhkan robot dalam bergerak dengan
tegangan suplay ke motor dc 6 volt. Berikut
ini adalah contoh listing dan penjelasannya.
include <mega8535.h>
#include <delay.h>
a. Program di atas untuk memanggil
library dari IC AT Mega 8535 dan
delay (penundaan waktu)
ISSN :
1979-6641
b.
c.
d.
e.
f.
g.
#define MAJU 0
#define MUNDUR 1
#define MOTOR_KIRI OCR1A
#define MOTOR_KANAN OCR1B
#define ARAH_KANAN PORTD.3
#define ARAH_KIRI PORTD.6
#define GO PINB.7
Program di atas untuk mengenalkan
fungsi-fungsi output untuk driver
bit standby;
signed char data;
Mengenalkan variable yang digunakan
dalam pemrograman.
void lurus() {
MOTOR_KANAN=25 0;
ARAH_KANAN=MAJU;
MOTOR_KIRI=300;
ARAH_KIRI=MAJU;
}
Fungsi Robot bergerak maju
void condong_kanan() {
MOTOR_KANAN=250;
ARAH_KANAN=MAJU;
MOTOR_KIRI=25; // 0 =
stop
ARAH_KIRI=MUNDUR;
}
Fungsi Robot belok Kanan
void condong_kiri() {
MOTOR_KIRI=300;
ARAH_KIRI=MAJU;
MOTOR_KANAN=25; // 0 = stop
ARAH_KANAN=MUNDUR;
}
Fungsi Robot belok Kiri
void stop() {
OCR1A=0;
OCR1B=0;Kondisi Maju
}
Fungsi Robot Untuk Berhenti
5.3 Hasil Jadi Bentuk Rancangan Robot
Pembaca Garis Hitam
Ada pun hasil rancangan robot yang
penulis buat dapat dilihat pada gambar
berikut ini:
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai
35
Jurnal KAPUTAMA, Vol.7 No.2, Januari 2014
ISSN :
1979-6641
2.
Gambar 8 Robot line follower berbelok kiri
Gambar 9 Robot Pembaca Garis Hitam
berbelok kanan
Gambar 10 Robot Pembaca Garis Hitam
Berhenti
Gambar 11 Robot Pembaca Garis Hitam
Mengikuti Garis
6. Kesimpulan dan Saran
6.1 Kesimpulan
Dari pengujian dan analisa serta fakta
yang telah di uraikan pada bab-bab
terdahulu, maka penulis mengambil suatu
kesimpulan sebagai berikut :
1. Dengan merancang sebuah robot
pembaca garis hitam sebagai alat
peraga, kita dapat memahami dasar
pengendali robot.
Dengan jadinya sebuah Robot Line
Follower ini, kita dapat memahami
bagai mana membuat sebuah robot yang
sederhana.
3. Setelah kita memahami bagai mana
kerja
robot
kita
dapat
mengembangkannya mejadi robot yang
mampu membantu manuasia didalam
melaksanakan pekerjaan.
5.1 Saran
Penulis sangat sadar bahwa apa yang
penulis buat sangat jauh dari hal yang
sempurna namun penulis berharap kepada
pembaca dapat memberikan saran dan
masukan yang membantu penulis dalam
perbaikan Penelitian ini. Disini penulis
memberikan saran kepada pembaca :
1. Pencarian garis warna hitam pada
perancangan robot pembaca garis hitam
ini berdasarkan pada kemampuan sensor
membaca garis hitam tersebut selama
mendeteksi garis hitam. Sehingga
gerakan robot line follower tergantung
pada garis hitam. Oleh karena itu perlu
adanya pengembangan robot pembaca
garis hitam dapat merespon cepat untuk
mengetahui perubahan warna garis hitam
dengan tepat.
2. Software robot line follower dalam
penelitian ini dapat dikembangkan untuk
aplikasi robot yang lain yang ingin
mengembangankannya. Seperti Robot
Pemadam Api,Robot pembaca jarak, dll
3. Robot yang penulis buat masih memiliki
kekurangan
didalam
pergerakan
melewati beberapa sudut dan tidak dapat
mencari tracknya sendiri diharapkan
dapat dikembangkan kembali untuk
mampu melewati sudut dan mencari
tracknya sendiri di saaat robot ini keluar
dari tracknya.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Hartati Sri dan Sari Iswanti, Sistem
Pakar dan Pengembangannya.
Cetakan Pertama, Graha Ilmu,
Yogyakarta, 2008.
[2] Kusmadewi
Sri,
Artificial
Intelligence, Graha Ilmu, Edisi
Pertama,
Cetakan
Pertama,
Yogyakarta, 2003.
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai
36
Jurnal KAPUTAMA, Vol.7 No.2, Januari 2014
ISSN :
1979-6641
[3] Pranata, Antony. 2005. Algoritma dan
Pemrograman. Yoyakarta: Graha
Ilmu.
[4] Pressman, Roger S. 2002. Rekayasa
Perangkat Lunak. Pendekatan
Praktisi (Buku Satu). Yogyakarta:
Andi.
[5[ Turban, Efraim; Aronson, Jay; Liang,
Ting-Peng.2005.Decision Support
Systems and Intelligent Systems
(Sistem pendukung keputusan dan
sistem cerdas). Yogyakarta: Andi.
[6] http:// jurnalteknik.janabadra.ac.id/ wpcontent/
uploads/
2012/01/
Bu_fitri_09-2.pdf
[7] http://www.php.net
[8] http://www.ilmu.komputer.com
[9] http://www.forumblackberry.com
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai
37