(RC) yang Diaktifkan dengan Smartphone

BAB II
LANDASAN TEORI
Pada bab ini akan dibahas dasar teori yang berhubungan dengan perancangan skripsi
antara lain pengertian parkir, Piloted parking System, modul bluetooth, mikrokontroler
arduino Mega 2560 dan modul Embedded Module Series (EMS) 5A H-Bridge.
2.1. Tinjauan Pustaka
Dalam subbab ini akan menjelaskan tentang penelitian yang berkaitan dengan alat
yang dibuat penulis. Penelitian dari Junghoon Ha, dkk yang berjudul Parallel Parking R/C
Car merupakan salah satu penelitian yang berkaitan dengan alat yang dibuat penulis.
Penelitian tersebut terinspirasi dari sistem self parking dari mobil merk the new Lexus LS.
Penelitian yang dilakukan Junghoon Ha menggunakan mobil RC yang memiliki sistem
mekanik menyerupai mobil pada umumnya. Self parking system pada mobil Lexus LS
diaktifkan dengan mengkondisikan pengguna mobil berada di dalam mobil. Sistem ini
dirasa penulis kurang efisien, dikarenakan jika mendapat tempat parkir yang sempit, maka
pengguna mobil akan kesulitan untuk keluar dari mobil. kesulitan lain yang dihadapi jika
jumlah tempat parkir paralel lebih sedikit daripada tempat parkir tegak lurus, maka mobil
akan kesulitan untuk parkir.
Dalam pembuatan alat tersebut penulis mengkondisikan sistem diaktifkan dengan
menggunakan smartphone, yang dimana penulis terinspirasi dengan sistem parkir pada
mobil merk audi yang dapat diaktifkan menggunakan menggunakan smartphone atau kunci
mobil. Tambahan lain pada alat ini adalah alat dapat mengisi dua jenis tempat parkir, yaitu
parkir paralel dan tegak lurus.
2.2. Pengertian Parkir
Satuan ruang parkir merupakan ukuran luas efektif yang digunakan untuk meletakan
satu buah kendaraan, seperti sepeda motor, mobil penumpang, bus atau truk. Didalamnya
juga termasuk ruang bebas kanan dan kiri dengan pengertian pintu dapat dibuka yang
digunakan untuk naik dan turun penumpang serta hal - hal yang berfungsi sebagai ruang
gerak.
5
2.2.1 Parkir Paralel
Parkir paralel merupakan jenis parkir yang dimana diatur dalam sebuah baris, dengan
bumper depan mobil menghadap salah satu bumper belakang yang berdekatan. Parkir
dilakukan sejajar dengan tepi jalan, baik di sisi kiri jalan atau sisi kanan jalan atau kedua
sisi bila hal itu memungkinkan. Parkir paralel sering digunakan untuk parkir mobil di
pinggir jalan. Cara tersebut juga dapat digunakan di pelataran parkir ataupun gedung parkir
khususnya untuk mengisi ruang parkir yang tidak memungkinkan untuk parkir serong.
Gambar 2.1. Parkir Paralel
2.2.2 Parkir Tegak Lurus
Parkir tegak lurus merupakan jenis parkir dengan memarkirkan mobil secara
berdampingan menghadap tegak lurus ke lorong atau gang, trotoar atau dinding. Pada jenis
parkir tegak lurus, terdapat 2 baris tempat parkir yang diatur berhadapan depan mobil
dengan depan mobil atau belakang mobil dengan belakang mobil dengan atau tanpa ada
gang diantara keduanya. Jenis parkir tersebut biasanya ditemukan di tempat pelataran
parkir atau gedung parkir.
Gambar 2.2. Parkir Tegak Lurus
6
2.3. Piloted Parking System
Piloted parking system merupakan sebuah terobosan dari penyempurnaan self
parking system yang dikembangkan oleh pabrikan mobil Audi yang dimana mobil dapat
parkir sendiri dengan sistem diaktifkan melalui remote kunci mobil atau dengan
menggunakan aplikasi pada smartphone milik pengguna mobil.
Cara kerja dari sistem ini adalah saat pengguna mobil telah menemukan ruas parkir
yang akan ditempati, pengguna mobil akan keluar dari dalam mobil kemudian mulai
mengaktifkan sistem dengan menggunakan smartphone atau dengan remote kunci mobil
dan mobil mulai berjalan untuk mengisi ruas parkir tersebut. Setelah mobil masuk ruas
parkir, maka mesin mobil akan mati dengan sendirinya.
Cara mengeluarkan mobil dari ruas parkir juga dengan memosisikan pengguna mobil
berada di luar mobil. Mesin mobil akan hidup dengan sendirinya saat mendapatkan
perintah dari pengguna mobil untuk keluar dari ruas parkir. Mobil akan berjalan keluar dari
ruas parkir. Saat mobil telah berhasil keluar, mobil akan berhenti dan mobil siap untuk
digunakan kembali.
Keuntungan dari penggunaan sistem ini adalah sebagai berikut :
1. Pengguna mobil dapat mengaktifkan self parking system tanpa harus berada di
dalam mobil.
2. Mobil dapat keluar sendiri dari tempat parkir yang juga dapat diaktifkan tanpa
harus masuk ke dalam mobil.
2.4. Arduino Mega 2560
Fungsi utama mikrokontroler adalah sebagai pusat sistem kendali yang dapat diatur
sesuai dengan keinginan pengguna. Pengaturan tersebut dilakukan melalui algoritma yang
ditanamkan pada mikrokontroler tersebut. Pada beberapa jenis mikrokontroler telah
didukung dengan beberapa kelebihan, misalnya memiliki flash ROM yang cukup besar,
memiliki ADC internal, terdapat timer yang dapat digunakan sebagai penghasil PWM,
terdapat jalur komunikasi serial, SPI dan I2C, terdapat pula jalur interupsi, serta memiliki
analog komparator.
7
Arduino Mega 2560 merupakan mikrokontroler dengan basis mikrokontroler
ATMega 2560. Arduino ini mempunyai 54 pin digital input / output yang juga 15 pin dapat
digunakan sebagai PWM output, 16 analog input, 4 UART, sebuah kristal 16MHz, sebuah
koneksi USB, sebuah jack power, sebuah ICSP header, dan sebuah tombol reset. Dari segi
memori Arduino Mega 2560 memiliki flash memory untuk menyimpan kode sebesar
256KB, SRAM 8KB, dan EEPROM 4KB.
Gambar 2.3. Konfigurasi pin mikrokontroler Arduino Mega 2560
Gambar 2.3 merupakan susunan konfigurasi pin pada mikrokontroler Arduino Mega
2560, berikut adalah penjelasan fungsi masing – masing tersebut:
1. VCC adalah masukan digital voltage supply.
2. GND adalah pin ground.
3. ADC Port (PF0 – PF7 , PK0 – PK7) digunakan untuk input ADC (Analog to
Digital Converter). Terdapat total 16 pin ADC yang dapat digunakan .
4. Digital Port (PA0 – PA7, PB0 – PB7 , PC0 – PC7 , PD0 – PD3 , PE0 , PE1 , PE3
– PE5 , PG0 – PG2 , PG5 , PH0 , PH1 , PH3-PH6 , PJ0 , PJ1 , PL0 – PL7).
Masing – masing dari 54 digital pin pada Arduino Mega 2560 dapat digunakan
8
sabagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan
digitalRead(). Arduino Mega 2560 beroperasi pada tegangan 5 volt, namun
direkomendasikan input power supply sebesar 7 – 12 volt. Setiap pin dapat
memberikan atau menerima arus maksimum 40 mA dan memiliki resistor pull-up
internal (yang terputus secara default) sebesar 20-50 kOhm.
VCC
R1
Arduino
INPUT
Gambar 2.4. Skematik resistor pull-up
Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus antara lain :
a. Serial : 0 (RX) dan 1 (TX); Serial 1 : 19 (RX) dan 18 (TX); Serial 2 : 17 (RX)
dan 16 (TX); Serial 3 : 15 (RX) dan 14 (TX). Digunakan untuk merima (RX)
dan mengirimkan (TX) data serial TTL. Pin 0 dan 1 juga terhubung ke pin
chip ATmega16U2 Serial USB-to-TTL.
b. Eksternal Interupsi : Pin 2 (interrupt 0), pin 3 (interrupt 1), pin 18 (interrupt
5), pin 19 (interrupt 4), pin 20 (interrupt 3), dan pin 21 (interrupt 2). Pin ini
dapat dikonfigurasikan untuk memicu sebuah interupsi pada nilai yang
rendah, meningkat atau menurun, atau perubah nilai.
c. SPI : pin 50 (MISO), pin 51 (MOSI), pin 52 (SCK), pin 53 (SS). Pin ini
mendukung komunikasi SPI menggunakan SPI library. Pin SPI juga
terhubung dengan header ICSP, yang secara fisik kompatibel dengan Arduino
Uno, Arduino Duemilanove dan Arduino Diecimila.
d. LED : pin 13. Tersedia secara built-in pada papan Arduino ATMega 2560.
LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin diset bernilai HIGH, maka LED
menyala, dan ketika pin diset bernilai LOW, maka LED akan padam.
e. TWI : pin 20 (SDA) dan pin 21 (SCL). Yang mendukung komunikasi TWI
menggunakan Wire library. Pin ini tidak di lokasi yang sama dengan pin TWI
pada Arduino Duemilanove atau Arduino Diecimila.
9
5. RESET. Jalur LOW ini digunakan untuk me-reset (menghidupkan ulang)
mikrokontroler. Jalur ini biasanya digunakan untuk menambahkan tombol reset
pada shield yang menghalangi papan utama Ardino.
6. XTAL1 dan XTAL2 berfungsi sebagai pin external clock.
7. AVCC merupakan pin tegangan supply untuk ADC.
8. AREF. Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan fungsi
analogReference().
2.5. Modul Bluetooth
Bluetooth merupakan sebuah teknologi komunikasi wireless (tanpa kabel) yang
beroperasi dalam pita frekuensi 2,4GHz unlicensed ISM (Industrial, Scientific and
Medical) dengan menggunakan sebuah frequency hopping tranceiver yang mampu
menyediakan layanan komunikasi data dan suara secara real-time antara host - host
bluetooth dengan jarak jangkauan layanan yang terbatas.
Pada dasarnya bluetooth diciptakan bukan hanya untuk menggantikan atau
menghilangkan penggunaan kabel dalam pertukaran informasi, tetapi juga mampu
menawarkan fitur yang baik untuk teknologi mobile wireless dengan biaya yang lebih
rendah, konsumsi daya yang rendah, interoperability yang menjanjikan, mempermudah
saat pengoperasian dan mampu menyediakan layanan yang beraneka ragam.
Gambar 2.5. Modul Bluetooth
10
2.6. Modul driver Embedded Module Series (EMS) 5 A H-Bridge
Embedded Module Series (EMS) 5 A H-Bridge merupakan driver H-Bridge yang
didesain untuk menghasilkan drive 2 arah dengan arus kontinyu sampai dengan 5 A pada
tegangan 5 Volt sampai 40 Volt. Modul ini dilengkapi dengan rangkaian sensor arus beban
yang dapat digunakan sebagai umpan balik ke pengendali. Modul ini mampu men-drive
beban - beban induktif seperti relay, solenoida, motor DC, motor stepper dan berbagai
macam beban lainnya.
Gambar 2.6. Skema fisik dari EMS 5 A H-bridge
Pada Gambar 2.6 merupakan skema fisik dari EMS 5 A H-bridge. Modul ini
memliki 1 set header (J2) dan 1 set terminal konektor (J1). Berikut adalah penjelasan dari
masing - masing header dan konektor :
1.
Interface Header (J2) berfungsi sebagai input untuk modul dengan input output
digital serta output analog dari modul H-bridge. Tabel berikut merupakan deskripsi
dari masing - masing pin pada Interface Header :
11
Tabel 2.1. Deskripsi dari pin Interface Header
No. Pin
Nama
I/O
Fungsi
1
MIN 1
1
Pin input untuk menentukan output MOUT 1
2
MIN 2
1
Pin input untuk menentukan outout MOUT 2
3
MSTAT1
0
Output digital yang melaporkan adanya kondisi fault
pada modul.
Berlogika Low jika ada fault pada modul atau output
4
MEN
1
Pin enable untuk output H-bridge (MOUT 1 dan
MOUT 2)
5
MCS
0
Output tegangan analog yang berbanding lurus
dengan arus beban (Range output 0 – 2,5 Volt)
6
MSLP
1
Pin input untuk mengatur kerja modul H-Bridge.
Diberi logika High untuk Full Operation, diberi
logika Low untuk Mode Sleep
2.
7,9
VCC
-
Terhubung ke catu daya untuk input (5 Volt)
8,10
PGND
-
Titik referensi untuk catu daya input
Power and Motor Con (J1) berfungsi sebagai konektor untuk catu daya dan beban.
Berikut merupakan deskripsi dari masing - masing terminal pada Power and Motor
Con :
Tabel 2.2. Deskripsi dari pin Power and Motor Con
Nama
PGND
VCC
Fungsi
Titik referensi untuk catu daya input.
Terhubung ke catu daya untuk input (5 Volt).
MGND
Titik referensi untuk catu daya output ke beban.
V MOTOR (V MOT)
Terhubung ke catu daya untuk output ke beban.
MOUT 2
Output ke beban dari half H-bridge kedua.
MOUT 1
Output ke beban dari half H-bridge pertama.
12