TUGAS AKHIR 3(1*(1'$/,$1³52//%27´0(1**81$.$1$1'52 ... · Bapak Petrus Setyo Prabowo, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Sanala Dharma Ycgyakarta. 3

i

TUGAS AKHIR

PENGENDALIAN “ROLLBOT” MENGGUNAKAN ANDROID

MELALUI BLUETOOTH DAN ARDUINO

Diajukan Untuk Memenuhi Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

disusun Oleh:

Leonardus Antony Wibisono

NIM : 12514017

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2016

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

FINAL PROJECT

CONTROLLING “ROLLBOT” USING ANDROID TROUGH

BY BLUETOOTH AND ARDUINO

Presented as Partial Fulfillment of The Requirements

To Obtain The Sarjana Teknik Degree

In Electrical Engineering Study Program

Leonardus Antony Wibisono

NIM : 12514017

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2016


LEMBAR PERSETUJUAN

TUGAS AKHIR

PENGENDALTAN "ROLL BOT" MENGGUNAKAN ANDROID


,'quf

il-i4lrt., t

ilt


ti

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

PENGENDALIAN "ROLL BOT' MENGGUNAKAN ANDROID


Disusun oleh:

LEONARDUS ANTONY WIBISONO

Ketua:

Sekretaris:

Anggota:

Djoko

k. Ti

t fW|-b*s..zoroFakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma

tv

ffi-fboyoKotrSe I

iMungkasi, S.Si., M.Math. Sc., Ph.D


LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir ini tidak memuat karya

atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka

sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Penulis


MOTTO:

TIDAK ADA HAL YAN6 TTDAK MUNGKIN JIKA KITA

MELAKUKANNYA BER5AMA DENoAN TUHAN

Skripsi ini kupersembahkan untuk...

Yesus Kristus pembimbing dan Iuhanku yang haik

Papa dan Mama tercinta

vi


LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

IINTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:

Nama : LEONARDUS ANTONY WIBISONO

Nomor Mahasiswa : l25ll40l7

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan Universitas

Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul:

PENGENDALIAN *ROLI. BOT'' MENGGUNAKAN ANDROID

MELALUI BLUETOOTH DAN ARDUII\O

Beserta perangkat yang diperiukan (biia a<ia). Dengan <iemii<ian saya memberikan kepacia

Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk

media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan seara terbatas, dan

mempublikasikannya dilntemet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu

meminta ijin dari saya maupun memberikan royaliti kepada saya sekana tetap mencantumkan

nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.

Yogyakarla, 1l Juli 2016

(LEONA us ANTONY WIBISONO)

VII


INTISARI

Dalam perkembangan zaman yang cepat ini perkembangan teknologi pun jugaberkembang dengan cepat pula. Hal ini dimanfaatkan oleh beberapa orang untukmengembangkan teknologi yang sudah ada khususnya bluetooth dan remote control.Teknologi Bluetooth ini dapat digunakan untuk pengiriman dan penerima data. Sebagaimahasiswa teknik elektro yang berkembang pada bidang kendali, maka sudah seharusnyamengembangkan teknologi yang berkaitan dengan system kendali tersebut. Berfikir untukmengembangkan teknologi dari bluetooth untuk mengendalikan mobil remote control, makadibentuklah system pengendalian menggunakan bluetooth untuk mengendalikan "Roll Bot"yang merupakan mobil remote control dengan dua roda.

Prinsip kerja dari system tersebut adalah dengan menggunakan handphone dengansystem operasi android yang nantinya akan mengirimkan perintah yang berupa perintah maju,mundur, belok kanan, belok kiri, berhenti, demo, menambah kecepatan dan mengurangikecepatan dan akan menerima data yang berupa jarak "Roll Bot" terhadap halangan. Datayang dikirim berupa jarak antara "Roll Bot" dengan halangan dalam centimeter. Data yangditerima oleh mikrokontroler akan menimbulkan gerakan yang sesuai dengan perintah yangdikirimkan oleh android.

Hasil aklir dari penelitian ini adalah dapat- dihasilkannya system pengontrolan mobilremote control menggunakan android yang melalui bluetooth dan menghasilkan system untukmengirimkan data dari mikrokontroler ke android.

Kata kunci: Bluetooth, mikrokontroler arduinorooRoll Bot", android.

vilt


ABSTRACT

In this rapid development period technological developments was also growing quicklyas well. This is use by the several people to develop existing technologies particularybluetooth and remote control. Bluetooth technology can be used for sending and receivingdata. As a student of electrical engineering that developed in the field of control, then it shouldbe to develop technologies relating to the control system. Thinking to develop the technologyof bluetooth to control a remote control car, then formed using bluetooth control system tocontrol the "Roll Bot" which is a remote control car with two wheels.

The working principle of the system is to use a mobile phone with the operatingsystem android that will send commands a command forward, backward, turn right, turn left,stop, demos, increase the speed and reduce the speed and will receive the data form of distance

"Roll Bot "against the obstruction. The data is sent form of distance between "Robot" withobstruction in centimeters. Data received by the microcontroller will cause movement inaccordance with commands sent by the android.

The end result of this research is can control system generates a remote control car thatusing android system through bluetooth and generating system to send data from themicrocontroller to android.

Keywords: Bluetooth, microcontroller arduinor"Roll Bot", android.


KATA PEIGANTAR

Puji syukur dan terima kasih kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala karuniaNya

sehingga tugas akhir ini yang berjudul "PENGENDALIAN "ROLL BOT"

MENGGTINAKAN ANDROID MELALUI BLUETOOTH DAN ARDUINO" dapat

diselesaikan dengan baik. Laporan tugas akhir ini disusun sebagai persyaratan mahasiswa

untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik atas bantuan, gagasan, dukungan baik

moral maupun material dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini peneliti ingin mengucapkan

terima kasih kepada:

1. Selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Bapak Petrus Setyo Prabowo, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro

Universitas Sanala Dharma Ycgyakarta.

3. Bapak Djoko Untoro Suwarno, S.Si., M.T. selaku dosen pembimbing yang dengan

kesabaran hati telah memberikan pengarahan serta membimbing penulis dalam

penyelesaian tugas akhir ini.

4. Kepada seluruh dosen, laboran dan staff Teknik Elektro yang sudah memberikan ilmu ,

pengarahan dan masukan selama perkuliahan berlangsung.

5. Seluruh teman-teman seperjuangan Teknik Elektro angkatan 2012 yang telah

membantu mengingatkan, membantu, memberi arahan dan menghibur penulis dalam

penulisa tugas akhir ini.

6. Kedua orang tuaku tersayang yang telah membantu penulis dalam hal moral dan

material dan yang telah mengingatkan serta mendoakan penulis dalam menyelesaikan

tugas akhir ini.

7. Maria Angelika Suhadi sebagai kekasih yang telah selalu mengingatkan dan memberi

semangat kepada penulis dalam pengerjaan tugas akhir ini.

8. Semua pihak yang membantu penulis menyelesaikan tugas akhir ini secara langsung

maupun tidak langsung.


Penulis menyadari pasti ada kekurangan dalam penulisan tugas akhir ini maka, penulis

sangat mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun serta menyempurnakan tulisan

tugas akhir ini. Semoga tugas akhir ini dapat dimanfaatkan dan dikembangkan lebih lanjut

oleh peneliti lain sehingga tulisa ini dapat lebih bermanfaat.

Juli 2016

xl


i

DAFTAR ISI

Halaman Sampul (Bahasa Indonesia) .......................................................... i

Halaman Sampul (Bahasa Inggris) ............................................................... ii

Lembar Persetujuan ....................................................................................... iii

Lembar Pengesahan ....................................................................................... iv

Lembar Pernyataan Keaslian Karya ............................................................ v

Halaman Motto ............................................................................................... vi

Lembar Pernyataan Persetujuan Publikasi Karya Ilmiah ......................... vii

Intisari ............................................................................................................. viii

Abstract ............................................................................................................ ix

Kata Pengantar ............................................................................................... x

Daftar isi .......................................................................................................... xii

Daftar Gambar ............................................................................................... xvii

Daftar Tabel .................................................................................................... xx

BAB I: PENDAHULUAN .............................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ................................................................................ 1

1.2 Tujuan ............................................................................................ 2

1.3 Batasan Masalah ............................................................................ 2

1.4 Metodologi Penelitian ................................................................... 3

BAB II: DASAR TEORI ................................................................................ 4

2.1 Android ........................................................................................... 4

2.1.1. Pengertian Handphone Android ........................................... 4

2.1.2. Android Studio ..................................................................... 4


ii

2.2 Arduino Nano Menggunakan ATMEGA 328 ................................ 5

2.2.1. Pengertian ............................................................................. 5

2.2.2. Spesifikasi ............................................................................. 5

2.2.3. Sumber Tegangan ................................................................. 6

2.2.4. PIN ........................................................................................ 6

2.2.5. Memori ................................................................................. 8

2.2.6. Konfigurasi Arduino Nano Menggunakan ATMEGA 328 .. 8

2.2.7. Komunikasi ........................................................................... 9

2.3 Bluetooth HC-05 ............................................................................ 10

2.3.1. Deskripsi ............................................................................... 10

2.3.2. Spesifikasi ............................................................................. 10

2.4 Komunikasi ..................................................................................... 12

2.4.1. Protokol Komunikasi Serial ................................................. 12

2.4.2. Protokol Komunikasi Bluetooth HC-05 ............................... 13

2.5 Motor DC ........................................................................................ 15

2.5.1. Pengertian ............................................................................. 15

2.5.2. Cara Kerja ............................................................................. 16

2.6 Driver Motor DC Menggunakan ICL298 ....................................... 17

2.5.1. Pengertian ............................................................................. 17

2.5.2. Spesifikasi ............................................................................. 17

2.7 Sensor Jarak Ultrasonik PING ........................................................ 18

2.5.1. Pengertian ............................................................................. 18

2.5.2. Spesifikasi ............................................................................. 18

2.5.1. Cara Kerja Sensor ................................................................. 19

2.8 Keseimbangan Benda Tegar ........................................................... 20


iii

BAB III: PERANCANGAN ........................................................................... 23

3.1 Proses Kerja Sistem Pengendalian “Roll Bot” ............................... 23

3.2 Kebutuhan Perangkat Keras ........................................................... 24

3.3 Kebutuhan Perangkat Lunak .......................................................... 25

3.4 Perancangan Alat ............................................................................ 26

3.4.1. Perancangan Konstruksi “Roll Bot” ..................................... 26

3.4.2. Perancangan Rangkaian Penggerak Motor ........................... 26

3.4.3. Perancangan Sensor PING ................................................... 29

3.5 Perancangan Program ..................................................................... 30

3.5.1. Diagram Alir Pergerakan “Roll Bot” Pada Arduino ............ 30

3.5.2. Diagram Alir Pergerakan “Roll Bot” Pada Android ............ 32

3.5.3. Tampilan Interface Pada Hand Phone Android ................... 34

BAB IV: HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................... 37

4.1 Hasil Implementasi Alat ................................................................. 37

4.2 Hasil Perancangan Perangkat Keras ............................................... 38

4.3 Penggunaan Modul Bluetooth HC-05 ............................................ 39

4.4 Hasil Perancangan Menggunakan Arduino .................................... 39

4.4.1. Perintah Maju ....................................................................... 40

4.4.2. Perintah Mundur ................................................................... 40

4.4.3. Perintah Kanan ..................................................................... 41

4.4.4. Perintah Kiri ......................................................................... 41

4.4.5. Perintah Demo ...................................................................... 42

4.4.6. Perintah Berhenti .................................................................. 43

4.4.7. Perintah Tambah ................................................................... 44

4.4.8. Perintah Kurang .................................................................... 44


iv

4.4.9. Mengirim Data Sensor PING ............................................... 45

4.5. Hasil Perancangan Menggunakan Android ................................... 46

4.4.1. Connect ................................................................................. 46

4.4.2. Tombol Atas ......................................................................... 47

4.4.3. Tombol Bawah ..................................................................... 48

4.4.4. Tombol Kanan ...................................................................... 48

4.4.5. Tombol Kiri .......................................................................... 49

4.4.6. Tombol Demo ....................................................................... 49

4.4.7. Tombol Stop ......................................................................... 50

4.4.8. Tombol Tambah ................................................................... 50

4.4.9. Tombol Kurang .................................................................... 51

4.4.10. Menerima Data Dari Arduino ............................................. 51

4.6 Analisis Percobaan ......................................................................... 52

4.6.1. Analisis data sensor PING .................................................... 52

4.6.2. Hasil data pengamatan pergerakan dan kinerja “Roll Bot” .. 56

4.6.1. Tombol Maju ............................................................. 56

4.6.2. Tombol Mundur ......................................................... 57

4.6.3. Tombol Belok Kanan ................................................ 58

4.6.4. Tombol Belok Kiri .................................................... 58

4.6.5. Tombol Stop .............................................................. 59

4.6.6. Tombol Menambah Kecepatan .................................. 59

4.6.7. Tombol Menurangi Kecepatan .................................. 60

4.6.8. Tombol Demo ............................................................ 61

4.6.9. Mengirim Data PING dari Arduino ke Android ........ 62

4.6.10. “Roll Bot” Berhenti Otomatis ................................. 63


v

BAB V: KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 64

5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 64

5.2 Saran ............................................................................................... 64

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 65

LAMPIRAN


vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Tampilan Awal Android Studio ................................................ 5

Gambar 2.2. Board Arduino Nano Beserta PIN ............................................. 7

Gambar 2.3. Tampilan Awal Program Arduino ............................................. 10

Gambar 2.4. Konfigurasi PIN Bluetooth HC-05 ............................................ 11

Gambar 2.5. Bluetooth HC-05 ........................................................................ 12

Gambar 2.6. Detail Mekanik Motor DC ......................................................... 16

Gambar 2.7. Konfigurasi IC L298 .................................................................. 17

Gambar 2.8. Sensor Jarak Ultrasonik PING ................................................... 18

Gambar 2.9. Diagram Waktu Sensor PING ................................................... 19

Gambar 2.10. Jarak Ukur Sensor PING ........................................................... 20

Gambar 2.11. Instalasi Sensor PING ................................................................ 20

Gambar 2.12. Ilustrasi Titik Berat “Roll Bot” (Tampak Samping) .................. 17

Gambar 3.1. Proses Kerja “Roll Bot” ............................................................. 23

Gambar 3.2. Konstruksi Roll Bot Tampak Depan dan Tampak Atas ............ 26

Gambar 3.3. Driver Motor DC Dengan IC L298 ........................................... 27

Gambar 3.4. Grafik Jarak Terhadap Waktu .................................................... 30

Gambar 3.5. Flowchart Sistem Pada Arduino ................................................ 32

Gambar 3.6. Arah Putar “Roll Bot” Pada Perintah Demo .............................. 32

Gambar 3.7. Flowchart Sistem Pada Android ................................................ 34

Gambar 3.8. Interface Pada Handphone Android .......................................... 35

Gambar 4.1. Rancangan Alat “Roll Bot” Secara Keseluruhan ....................... 37


vii

Gambar 4.2. Driver Motor DC L298 .............................................................. 38

Gambar 4.3. Modul Bluetooth HC-05 ............................................................ 38

Gambar 4.4. Modul Sensor PING .................................................................. 39

Gambar 4.5. Program Maju Pada Arduino ..................................................... 40

Gambar 4.6. Program Mundur Pada Arduino................................................. 41

Gambar 4.7. Program Belok KananPada Arduino ......................................... 41

Gambar 4.8. Program Belok Kiri Pada Arduino ............................................ 42

Gambar 4.9. Program Demo Pada Arduino ...................................................... 43

Gambar 4.10. Program Berhenti Pada Arduino ................................................ 44

Gambar 4.11. Program Tambah Pada Arduino ................................................ 44

Gambar 4.12. Program Kurang Pada Arduino ................................................. 45

Gambar 4.13. Program Mengirim Data Sensor PING Pada Arduino ............... 46

Gambar 4.14. Program Connect Pada Android ................................................ 47

Gambar 4.15. Program Send Data Pada Android ............................................. 47

Gambar 4.16. Program Atas (Maju) Pada Android .......................................... 48

Gambar 4.17. Program Bawah (Mundur) Pada Android .................................. 48

Gambar 4.18. Program Kanan (Belok Kanan) Pada Android .......................... 49

Gambar 4.19. Program Kiri (Belok Kiri) Pada Android .................................. 49

Gambar 4.20. Program Demo Pada Android .................................................... 50

Gambar 4.21. Program Stop Pada Android ...................................................... 50

Gambar 4.22. Program Tambah (Menambah Kecepatan) Pada Android ......... 51

Gambar 4.23. Program Kurang (Mengurangi Kecepatan) Pada Android ........ 51

Gambar 4.24. Program Menerima data Dari Arduino Pada Android ............... 52

Gambar 4.25. Program Sensor PING ............................................................... 53


viii

Gambar 4.26. Pergerakan “Roll Bot” pada perintah maju ............................... 56

Gambar 4.27. Pergerakan “Roll Bot” pada perintah mundur ........................... 57

Gambar 4.28. Pergerakan “Roll Bot” belok kanan ........................................... 58

Gambar 4.29. Pergerakan “Roll Bot” belok kiri ............................................... 58

Gambar 4.30. Pemberhentian putaran motor .................................................... 59

Gambar 4.31. Penambahan kecepatan “Roll Bot” ............................................ 60

Gambar 4.32. Pengurangan kecepatan “Roll Bot” ........................................... 60

Gambar 4.33. Pergerakan demo “Roll Bot” ..................................................... 61

Gambar 4.34. Grafik pergerakan demo “Roll Bot” .......................................... 61

Gambar 4.35. Hasil pembacaan jarak ............................................................... 62


ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Spesifikasi Arduino Nano................................................................ 5

Tabel 2.2. Konfigurasi PIN Pada Arduino nano ............................................... 6

Tabel 2.3. Tabel Konfigurasi PIN Bluetooth HC-05 ........................................ 11

Tabel 2.4. Tabel Logika kontrol driver Motor DC dengan IC L298 kanan ..... 17

Tabel 2.5. Tabel Logika kontrol driver Motor DC dengan IC L298 kiri ......... 18

Tabel 3.1. Kondisi Putaran Motor DC terhadap arah pergerakan “Roll Bot” .. 28

Tabel 3.2. Tabel Perhitungan Menggunakan Rumus 2.2 Pada Dasar Teori ..... 29

Tabel 4.1. Data Percobaan ................................................................................ 53

Tabel 4.2. Error Pada Masing – Masing Jarak ................................................. 55

Tabel 4.3. Tabel keberhasilan “Roll Bot” ........................................................ 63


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Seiring dengan berkembangnya jaman modern ini, perkembangan teknologi pun

semakin cepat dan semakin canggih dalam perkembangannya. Ada pun sekarang permainan

anak – anak menjadi sorotan untuk dikembangkan menjadi lebih modern lagi. Pada Tahun

1966 dunia dikenalkan sebuah teknologi mainan untuk anak – anak yang terbaru yaitu mobil

remote control, yang diproduksi oleh EL-Gi (Elettronica Giocattoli), sebuah perusahan asal

Eggio Emilia, Italia[1]. Kemudian ditahun 1970 dunia dikenalkan mobil remote control yang

bertenaga nitro, yang diproduksi oleh mardave, perusahaan asal Inggris[1]. Kemudian pada

tahun 1976 perusahaan Jepang Tamiya mengeluarkan produk RC pertamanya dengan

menggunakan sistem radio atau krontrol jarak jauh menggunakan remote yang memancarkan

gelombang radio[1].

Bukan hanya permainan anak – anak yang berkembang namun, teknologi telepon

genggam pun menunjukan perkembangan yang sangat signifikan dari tahun ke tahun. Pada

Tahun 1990-an kita memandang hand phone yang berwarna kemudian touch screen sudah

sangat canggih, namun pada zaman sekarang ini hampir seluruh hand phone yang diproduksi

oleh beberapa pabrik menggunakan teknologi tersebut, untuk performa kecepatan , sistem

operasi dan tampilan pada layar pun menjadi bervariasi. Kemudian pada Tahun 2005

Android.inc dengan dukungan dari google mulai mengembangkan teknologi android untuk

sistem operasi dihand phone, yang kemudian dirilis pada tahun 2007[2]. Ponsel pertama yang

dirilis menggunakan sistem operasi android adalah ponsel HTC Dream pada Oktober 2008

dengan nama sistem operasi android 1.0 Astro[2]. Kemudian teknologi ini pun berkembang

hingga sekarang, versi android terbaru untuk saat ini adalah android 6.0 Marshmallow, yang

tentunya tampilannya lebih menarik dibandingkan sistem operasi android sebelumnya.

Peneliti mendapatkan suatu ide untuk perkembangan mainan anak – anak yang

khususnya mobil remote control ini, yang kemudian peneliti menamai maninan mobil remote

control menggunakan julukan “Roll Bot”. Peneliti akan mengembangkan teknologi ini dengan

cara mengendalikan mobil remote dengan menggunakan hand phone android melalui


2

bluetooth yang ada dihand phone , modul bluetooth yang ada pada “Roll Bot” dan arduino

yang terpasang pada “Roll Bot”. Alasan peneliti melakukan penelitian ini adalah untuk

mengikuti perkembangan zaman pada khususnya permainan untuk anak – anak yaitu mobil

remote control.

1.2. Tujuan dan Manfaat Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat “Roll Bot” yang dikontrol

menggunakan handphone dengan sistem operasi android melalui Bluetooth dan arduino.

Manfaat penelitian ini bagi perkembangan teknologi saat ini adalah anak – anak dan

orang dewasa pencinta Mobil remote control akan menjadi lebih tertarik untuk memainkan

permainan ini karena dapat dikendalikan menggunakan hand phone mereka dan dapat

mengetahui apakah didepan mobil – mobilan mereka ada penghalangnya atau tidak.

1.3. Batasan Masalah

Agar tugas akhir ini dapat mengarah pada tujuan dan untuk menghindari terlalu

kompleksnya permasalahan yang akan muncul, maka perlu adanya batasan – batasan masalah

yang sesuai dengan judul tugas akhir ini. Adapun batasan masalahnya adalah:

1. Menggunakan mikrokontroler Arduino nano sebagai pengolah data dari android ,

data dari sensor ping dan menampilkan jarak menuju ke penghalang pada ponsel

android.

2. Sensor jarak yang digunakan adalah sensor Ping.

3. Modul Bluetooth yang digunakan adalah HC – 05.

4. Sistem operasi android yang digunakan adalah android 4.4 kitkat.

5. Hand Phone yang digunakan adalah Hand Phone dengan sistem operasi android.

6. “Roll Bot” akan bergerak maju jika ditekan tombol maju pada Hand Phone, “Roll

Bot” akan bergerak mundur jika ditekan tombol mundur pada Hand Phone, “Roll

Bot” akan berbelok ke kanan jika ditekan tombol kanan pada Hand Phone, “Roll

Bot” akan berbelok ke kiri jika ditekan tombol kiri pada Hand Phone, “Roll Bot”

akan berhenti jika ditekan tombol berhenti pada Hand Phone , dan “Roll Bot” akan

melakukan demo jika ditekan tombol demo pada Hand Phone.


3

1.4. Metodologi Penelitian

Berdasarkan pada tujuan yang ingin dicapai metode – metode yang digunakan dalam

penyusunan tugas akhir ini adalah:

1. Studi Literatur, yaitu dengan cara mendapatkan reverensi sebagai bagian dari data

dengan membaca buku – buku dan jurnal – jurnal yang berkaitan dengan

permasalahan yang dibahas dalam tugas akhir ini.

2. Perancangan hardware, tahap ini bertujuan untuk mencari bentuk model yang

optimal dari sistem yang akan dibuat dengan mempertimbangkan dari berbagai

faktor – faktor permasalahan dan kebutuhan yang telah ditentukan.

3. Pembuatan hardware, pada tahap ini peneliti akan membuat hardware untuk tugas

akhir ini.

4. Eksperimen, yaitu dengan cara langsung melakukan praktek dan pengujian pada

alat yang akan dibuat dalam tugas akhir ini.

5. Pengambilan data percobaan, pada tahap ini peneliti akan menguji alat agar sesuai

dengan apa yang diinginkan dengan cara melihat respon dari alat dan data yang

dikirimkan oleh sensor dari alat yang dibuat, data yang dilihat berupa perbandingan

jarak dengan waktu pada sensor PING.

6. Analisis dan penyimpulan hasil percobaan, Pada tahap ini peneliti akan

menganalisis hasil dari pengujian hardware dengan membandingkan data yang

kemudian nantinya peneliti akan menghitung error dari alat yang dibuat, kemudian

peneliti akan menyimpulkan hasil yang sudah dianalisis tadi.


4

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Android

2.1.1. Pengertian Handphone Android

Handphone android merupakan perangkat seluler yang menggunakan sistem

operasi android yang dikembangkan oleh android, Inc yang didukung oleh Google.

2.1.2. Android Studio

Android Studio adalah sebuah IDE yang bisa digunakan untuk pengembangan

aplikasi Android, dan dikembangkan oleh Google. Android Studio merupakan

pengembangkan dari Eclipse IDE, dan dibuat berdasarkan IDE Java populer, yaitu IntelliJ

IDEA. Android Studio direncanakan untuk menggantikan Eclipse ke depannya sebagai

IDE resmi untuk pengembangan aplikasi Android, bentuk tampilan dari android studio

dapat di lihat pada gambar 2.1.

Sebagai pengembangan dari Eclipse, Android Studio mempunyai banyak fitur-fitur

baru dibandingkan dengan Eclipse IDE. Berbeda dengan Eclipse yang menggunakan Ant,

Android Studio menggunakan Gradle sebagai build environment. Fitur-fitur lainnya adalah

sebagai berikut :

a) Menggunakan Gradle-based build sistem yang fleksibel.

b) Bisa mem-build multiple APK .

c) Template support untuk Google Services dan berbagai macam tipe perangkat.

d) Layout editor yang lebih bagus.

e) Built-in support untuk Google Cloud Platform, sehingga mudah untuk integrasi

dengan Google Cloud Messaging dan App Engine.

f) Import library langsung dari Maven repository


5

2.2. Arduino Nano Menggunakan ATMEGA 328 [3]

2.2.1. Pengertian

Arduino Nano adalah salah satu papan pengembangan mikrokontroler yang

berukuran kecil, lengkap dan mendukung penggunaan breadboard. Arduino Nano

diciptakan dengan basis mikrokontroler ATmega328 (untuk Arduino Nano versi 3.x) atau

ATmega 168 (untuk Arduino versi 2.x). Arduino Nano dihubungkan ke komputer

menggunakan port USB Mini-B.

2.2.2. Spesifikasi

Pada tabel 2.1 merupakan spesifikasi dari Arduino Nano:

Tabel 2.1. Spesifikasi Arduino Nano

Mikrokontroler Atmel ATmega168 atau ATmega328

Tegangan Operasi 5V

Input Voltage (disarankan) 7-12V

Input Voltage (limit) 6-20V

Pin Digital I/O 14 (6 pin digunakan sebagai output PWM)

Gambar 2.1. Tampilan awal android studio


6

Tabel 2.1. (Lanjutan) Spesifikasi Arduino Nano

Pins Input Analog 8

Arus DC per pin

I/O

40 mA

Flash Memori 16KB (ATmega168) atau 32KB (ATmega328) 2KB digunakan oleh

Bootloader

SRAM 1 KB (ATmega168) atau 2 KB (ATmega328)

EEPROM 512 byte (ATmega168) atau 1KB (ATmega328)

Clock Speed 16 MHz

Ukuran 1.85cm x 4.3cm

2.2.3. Sumber Tegangan

Arduino Nano dapat diaktifkan melalui koneksi USB Mini-B, atau melalui catu

daya eksternal dengan tegangan belum teregulasi antara 6-20 Volt yang dihubungkan

melalui pin 30 atau pin VIN, atau melalui catu daya eksternal dengan tegangan teregulasi 5

volt melalui pin 27 atau pin 5V. Sumber daya akan secara otomatis dipilih dari sumber

tegangan yang lebih tinggi. Chip FTDI FT232L pada Arduino Nano akan aktif apabila

memperoleh daya melalui USB, ketika Arduino Nano diberikan daya dari luar (Non-USB)

maka Chip FTDI tidak aktif dan pin 3.3V pun tidak tersedia (tidak mengeluarkan

tegangan), sedangkan LED TX dan RX pun berkedip apabila pin digital 0 dan 1 berada

pada posisi HIGH.

2.2.4. PIN

Pada tabel 2.2. dibawah ini merupakan konfigurasi PIN pada Arduino nano, serta

untuk gambar dari konfigurasi PIN dari arduino nano dapat di lihat pada gambar 2.2.

Tabel 2.2. Konfigurasi PIN pada Arduino Nano

Nomor Pin Nama Pin

Arduino Nano

6 Digital Pin 3 (PWM)

7 Digital Pin 4

4 & 29 GND

27 VCC

4 & 29 GND

27 VCC

- -

- -



7

Tabel 2.2. (Lanjutan) Konfigurasi PIN pada Arduino Nano


10 Digital Pin 7

11 Digital Pin 8


13 Digital Pin 10 (PWM - SS)

14 Digital Pin 11 (PWM - MOSI)

15 Digital Pin 12 (MISO)

16 Digital Pin 13 (SCK)

27 VCC

25 Analog Input 6

18 AREF

4 & 29 GND

26 Analog Input 7

19 Analog Input 0

20 Analog Input 1

21 Analog Input 2

22 Analog Input 3

24 Analog Input 4 (SDA)

25 Analog Input 5 (SCL)

28 & 3 RESET

2 Digital Pin 0 (RX)

1 Digital Pin 1 (TX)

5 Digital Pin 2

Gambar 2.2. Board Arduino Nano Beserta PIN


8

2.2.5. Memori

ATmega328 memiliki flash memori sebesar 32 KB, (juga dengan 2 KB digunakan

untuk bootloader). Sedangkan ATmega328 memiliki 2 KB memori pada SRAM dan 1 KB

pada EEPROM.

2.2.6. Konfigurasi Arduino Nano Menggunakan ATMEGA 328

Masing-masing dari 14 pin digital pada Arduino Nano dapat digunakan sebagai

input atau output, dengan menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan

digitalRead(). Semua pin beroperasi pada tegangan 5 volt. Setiap pin dapat memberikan

atau menerima arus maksimum 40 mA dan memiliki resistor pull-up internal sebesar 20-50

KOhm. Selain itu beberapa pin memiliki fungsi khusus, yaitu:

a) Serial : 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan

(TX) TTL data serial. Pin ini terhubung ke pin yang sesuai dari chip FTDI USB-to-

TTL Serial.

b) External Interrupt (Interupsi Eksternal): Pin 2 dan pin 3 ini dapat dikonfigurasi

untuk memicu sebuah interupsi pada nilai yang rendah, meningkat atau menurun,

atau perubahan nilai.

c) PWM : Pin 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan output PWM 8-bit dengan fungsi

analogWrite(), PWM juga memiliki skala yaitu 0 sampai 225. Jika pada jenis papan

berukuran lebih besar (misal: Arduino Uno), pin PWM ini diberi simbol tilde atau

“~” sedangkan pada Arduino Nano diberi tanda titik atau strip.

d) SPI : Pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung

komunikasi SPI. Sebenarnya komunikasi SPI ini tersedia pada hardware, tapi untuk

saat belum didukung dalam bahasa Arduino.

e) LED : Pin 13. Tersedia secara built-in pada papan Arduino Nano. LED terhubung

ke pin digital 13. Ketika pin diset bernilai HIGH, maka LED menyala, dan ketika

pin diset bernilai LOW, maka LED padam.

Arduino Nano memiliki 8 pin sebagai input analog, diberi label A0 sampai dengan

A7, yang masing-masing menyediakan resolusi 10 bit (yaitu 1024 nilai yang berbeda).

Secara default pin ini dapat diukur/diatur dari mulai Ground sampai dengan 5 Volt, juga

memungkinkan untuk mengubah titik jangkauan tertinggi atau terendah mereka


9

menggunakan fungsi analogReference(). Pin Analog 6 dan 7 tidak dapat digunakan sebagai

pin digital. Selain itu juga, beberapa pin memiliki fungsi yang dikhususkan, yaitu:

I2C : Pin A4 (SDA) dan pin A5 (SCL). Yang mendukung komunikasi I2C (TWI)

menggunakan perpustakaan Wire.

Masih ada beberapa pin lainnya pada Arduino Nano, yaitu:

a) AREF : Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan fungsi

analogReference().

b) RESET : Jalur LOW ini digunakan untuk me-reset (menghidupkan ulang)

mikrokontroler. Biasanya digunakan untuk menambahkan tombol reset pada shield

yang menghalangi papan utama Arduino.

2.2.7. Komunikasi

Arduino Nano memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer,

dengan Arduino lain, atau dengan mikrokontroler lainnya. ATmega328 menyediakan

komunikasi serial UART TTL (5 Volt), yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan pin 1

(TX). Sebuah chip FTDI FT232RL yang terdapat pada papan Arduino Nano digunakan

sebagai media komunikasi serial melalui USB dan driver FTDI (tersedia pada software

Arduino IDE) yang akan menyediakan COM Port Virtual (pada Device komputer) untuk

berkomunikasi dengan perangkat lunak pada komputer. Perangkat lunak Arduino termasuk

didalamnya serial monitor memungkinkan data tekstual sederhana dikirim ke dan dari

papan Arduino. LED RX dan TX yang tersedia pada papan akan berkedip ketika data

sedang dikirim atau diterima melalui chip FTDI dan koneksi USB yang terhubung melalui

USB komputer (tetapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1).

Sebuah perpustakaan SoftwareSerial memungkinkan komunikasi serial pada

beberapa pin digital Nano. ATmega328 juga mendukung komunikasi I2C (TWI) dan SPI.

Perangkat lunak Arduino termasuk perpustakaan Wire digunakan untuk menyederhanakan

penggunaan bus I2C. Tampilan dari program arduino dapat di lihat pada gambar 2.3.


10

Gambar 2.3. Tampilan awal program arduino

2.3. Bluetooth HC-05

2.3.1. Deskripsi

Bluetooth Module HC-05 merupakan module komunikasi nirkabel pada frekuensi

2.4GHz dengan pilihan koneksi bisa sebagai slave, ataupun sebagai master. Interface yang

digunakan adalah serial RXD, TXD, VCC dan GND. Built in LED sebagai indikator

koneksi bluetooth[5].

Tegangan input antara 3.6 ~ 6V, arus saat unpaired (tidak terhubung) sekitar 30mA,

dan saat paired (terhubung) sebesar 10mA. 4 pin interface 3.3V dapat langsung

dihubungkan ke berbagai macam mikrokontroler, jarak efektif jangkauan sebesar 10

meter[5].

2.3.2. Spesifikasi

Spesifikasi Bluetooth HC-05 adalah sebagai berikut[4]:

a) Bluetooth protocal: Bluetooth Specification v2.0+EDR


11

b) Frequency: 2.4GHz ISM band

c) Modulation: GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying)

d) Emission power: 4dBm, Class 2

e) Sensitivity: 0-84dBm at 0.1% BER

f) Kecepatan: Asynchronous: 2.1Mbps(Max) / 160 kbps, Synchronous:

1Mbps/1Mbps

g) Security: Authentication and encryption

h) Profiles: Bluetooth serial port

i) Power supply: +3.3VDC 50mA

j) Working temperature: -20 ~ +75 Centigrade

k) Dimensi: 3.57cm x 1.52cm

Untuk konfigurasi PIN Bluetooth HC-05 dapat di lihat pada tabel 2.3 dan gambar 2.4.

Tabel 2.3. Tabel Konfigurasi PIN Bluetooth HC-05[4]

PIN Name PIN # Pad Type Description

GND 13

21

22

VSS Ground Pot

3.3 VCC 12 3.3V Integrated 3.3 Volt(+) supply with

On-Chip Linear Regulator output

within 3.15-3.3 Volt

P1O0 23 Bi-Directional

RX EN

Programmable input / output line,

control output for LNA(if fitted)

P1O1 24 Bi-Directional

TX EN

Programmable input / output line,

control output for PA(if fitted)

Gambar 2.4. Konfigurasi PIN Bluetooth HC-05


12

2.4. Komunikasi

2.4.1. Protokol Komunikasi Serial [11]

Komunikasi serial adalah komunikasi yang mengantarkan data digital secara bit

per bit secara bergantian melalui media interface serial. Pengiriman data melalui interface

serial dapat dilakukan secara bit per bit (setiap satu step waktu 1 bit) atau juga dalam satuan

baud dimana 1 baud tidak mesti senilai dengan 1 bit per second, tergantung besaran data untuk

setiap kali clock transfer.

Komunikasi serial memiliki beberapa konsekuensi yaitu:

a) Tingginya tingkat keamanan terhadap gangguan karena tingginya ayunan

tegangan (dengan jangkauan max. 50 Volt) Sehingga dapat

direalisasikan dengan kabel yang lebih panjang.

b) Membutuhkan sedikit kabel penghantar.

c) Membutuhkan penyesuaian protokol komunikasi data terutama untuk

sinkronisasi antara pengirim dan penerima

Problem utama komunikasi serial adalah metode sinkronisasi, yakni pengendalian

clock pengirim dan penerima. Kedua clok seharusnya berada pada frekuensi yang sama,

agar penerima dapat mengambil data tepat pada waktunya. Tujuan sinkronisasi adalah

menghindari keterlambatan dan kesalahan pengambilan data sehingga perlu dilakukan

penyesuaian clok penerima dengan clok pengirim.

Gambar 2.5. Bluetooth HC-05


13

Komunikasi serial di bagi menjadi dua yaitu:

a) Komunikasi sinkron

Komunikasi sinkron di tandai dengan clock penerima disetting hanya pada

awal komunikasi clock pengirim. Komunikasi sinkron terdapat 2 bentuk

realisasi yaitu menyediakan tiga penghantar (untuk data yang dikirim ,

diterima dan eksternal clock) pada hal ini membutuhkan bantuan penghantar

clock agar penerima dapat mengendalikan proses pengambilan data,

kemudian bentuk realisasi lainnya adalah Interface serial terdiri hanya satu

penghantar atau pasangan penghantar, dimana diawal paket data dikirimkan

bit preamble sebagai bit sinkronisasi. Clock penerima akan mengalami

settingan selama bit preamble berjalan.

b) Komunikasi asinkron

Komunikasi asinkron ditandai dengan sinkronisasi clock pengirim dan

penerima terjadi pada awal dari setiap simbol data yang dikirim. Realisasi

dari komunikasi asinkron adalah sebelum bits data terdapat satu atau dua

startbit. Starbit ini menentukan kapan penerima mengambil data, dan ini

berjalan dalam sebagian dari periode clock. Komunikasi asinkron

mengirimkan data secara simbol per simbol, dimana disini ditandai

acknowledge untuk setiap penyelesaian masing-masing simbol. Format data

pada komunikasi asinkron tidak standar, bervariasi tergantung pada genap

atau ganjilnya parity dan satu atau dua stop bit.

2.4.2. Protokol Komunikasi Bluetooth HC-05[12]

Bluetooth memiliki cara protokol komunikasi sebagai slave / device atau master /

host, sebelum mengaktifkan bluetooth ada langkah yang harus kita lakukan yaitu

melakukan koneksi dengan sumber tegangan, setelah terkoneksi dengan sumber tegangan

kemudian scan bluetooth menggunakan PC / laptop kemudian akan muncul nama “HC-

05”, kemudian koneksikan bluetooth dengan PC / laptop, jika ada pesan untuk

mempairing bluetooth maka masukan password “1234”. Jika lampu pada bluetooth

berwarna biru maka bluetooth dapat dikatakan aktif, kemudian buka terminal serial dan

pilih COM yang tersambung pada Bluetooth. Untuk menkonfirmasi terminal serialnya

dapat menggunakan parameter ini:

a) Baud rate : 9600


14

b) Data bit : 8

c) Stop bit : 1

d) Parity : no parity

Kemudian buka koneksi dan Bluetooth pun siap menerima dan mengirim data.

Sebelum mengaktifkan Bluetooth sebagai master / slave maka kita harus menghubungkan

pin KEY dengan VCC dan power supply ke modul bluetooth , maka kita akan memasuki

mode AT MODE, pada mode ini harus menggunakan baud rate 38400 kemudian kita akan

mengganti baud rate yang sesuai untuk bluetooth sebagai master / slave, berikut ini adalah

protokol komunikasi menggunkan bluetooth:

a) Protokol komunikasi bluetooth sebagai master / host

Jika Bluetooth sebagai master / host maka bluetooth di setting menjadi berikut ini:

i. Inputan tinggi kepada pin KEY.

ii. Hubungkan power supply ke modul bluetooth. Kemudian modul akan

masuk ke AT COMMAND.

iii. Atur parameter terminal hyper atau port serial lain (baud rate: 38400 ,

data bit : 8, stop bit : 1, no parity bit , no flow control).

iv. Kirim karakter “AT+ROLE=1\r\n” melalui serial, kemudian terima

karakter “OK\r\n”, “\r\n” adalah CLRF.

v. Kirim karakter “AT+CMODE=1\r\n” melalui serial, kemudian terima


vi. Kunci password standart pabrikan adalah: 1234, hal ini harus sama dengan

bluetooth yang bekerja sebagai slave jika ingin melakukan pairing.

Untuk membaca kunci password gunakan command: “AT+PSWD?”.

Untuk mengganti kunci password command kirim karakter

“AT+PSWD=XXXX”. Password harus empat digit.

vii. Kembalikan pin KEY dan power supply ke modul. Setelah itu modul

bluetooth akan menjadi master dan akan mencari perangkat bluetooth lain

yang bekerja sebagai slave dan akan melakukan koneksi secara otomatis

(baud rate: 96000 , data bit : 8, stop bit : 1, no parity bit , no flow control).

b) Protokol komunikasi bluetooth sebagai slave / device

Jika Bluetooth sebagai slave/ device maka bluetooth disetting menjadi berikut ini:

i. Inputan tinggi kepada pin KEY.


15

ii. Hubungkan power supply ke modul bluetooth. Kemudian modul akan

masuk ke AT COMMAND.

iii. Atur parameter terminal super atau port serial lain (baud rate: 38400 , data

bit : 8, stop bit : 1, no parity bit , no flow control).

iv. Kirim karakter “AT+ROLE=0\r\n” melalui serial, kemudian terima


v. Kirim karakter “AT+CMODE=0\r\n” melalui serial, kemudian terima


vi. Kunci password standart pabrikan adalah: 1234, hal ini harus sama dengan

bluetooth yang bekerja sebagai slave jika ingin melakukan pairing.

Untuk membaca kunci password gunakan command: “AT+PSWD?”.

Untuk mengganti kunci password command kirim karakter

“AT+PSWD=XXXX”. Password harus empat digit.

vii. Kembalikan pin KEY dan power supply ke modul. Setelah itu modul

bluetooth akan menjadi slave dan menunggu perangkat bluetooth lain yang

bekerja sebagai master dan akan melakukan koneksi secara otomatis (baud

rate: 38400 , data bit : 8, stop bit : 1, no parity bit , no flow control).

Yang dimaksud dengan AT-COMMAND adalah perintah – perintah yang

digunakan dalam komunikasi dengan serial port. Seluruh komunikasi yang menggunakan

modem atau modul membutuhkan AT-COMMAND untuk melakukan komunikasi

terhadap perangkat lain. AT_COMMAND juga dapat digunakan untuk mengetahui kondisi

dari modem atau modul, pengiriman data dan penerimaan data[13].

2.5. Motor DC[7]

2.5.1. Pengertian

Motor adalah suatu mesin yang berfungsi mengubah tenaga listrik menjadi tenaga

mekanik. Pada motor DC tenaga mekanik tersebut berupa putaran rotor secara kontinu.

Pada dasarnya motor DC mempunyai dua bagian penting yaitu bagian stator dan bagian

rotor. Lebih jelasnya bagian dari motor DC diperlihatkan pada gambar 2.6.

a) Bagian stator

Stator ialah bagian yang tinggal tetap (tidak bergerak) yang terdiri dari rumah

dengan kutub magnet yang dibuat dari pelat-pelat yang dipejalkan dengan gulungan

penguat magnet berikut tutup rumah.


16

b) Bagian rotor

Rotor ialah bagian yang bergerak yang terdiri dari silinder dibuat dari pelat-pelat

yang dipejalkan yang diberi saluran sebagai tempat kumparan yang biasa disebut armatur.

Pada armatur terpasang kolektor/komutator yang terdiri dari sigmen-sigmen yang

berhubungan dengan gulungan armatur.

Fungsi komutator adalah membalik arah aliran arus listrik yang melalui kumparan

armaturnya. Pada saat kumparan armatur berpindah dari kutub utara ke kutub selatan (atau

sebaliknya), untuk mendapatkan putaran motor sesuai dengan yang dikehendaki.

Gambar 2.6. Detail mekanik motor DC

2.5.2. Cara Kerja

Prinsip kerja dari motor DC berdasarkan pada penghantar yang membawa arus

kedalam kumparan sehingga kumparan akan menimbulkan medan magnet. Medan magnet

ini dibuat sedemikian rupa sehingga keadaannya selalu tolak menolak antara medan

magnet yang ditimbulkan stator dan medan magnet yang ditimbulkan rotor sehingga

didapat gaya dorong diantara keduanya maka timbulah putaran.

Pada motor DC magnet permanen tegangan armaturnya dapat diatur dengan cara

mengatur besar arus yang lewat pada armatur, karena besar arus sebanding dengan

kecepatan motor. Sedangkan untuk mengubah arah putaran motor DC dengan cara

membalikkan polaritas sumber tegangannya.


17

2.6. Driver Motor DC Menggunakan IC L298D[8]

2.6.1. Pengertian

IC L298D adalah driver motor DC H-Bridge dengan 2 unit driver didalam 1 chip

IC yang dapat digunakan untuk mengendalikan motor DC dengan arus maksimum 4

Ampere, IC ini dapat digunakan untuk mengendalikan 2 motor sekaligus secara

independent. Untuk konfigurasi PIN dari IC L298D dapat dilihat pada gambar 2.7.

2.6.2. Spesifikasi

Spesifikasi driver motor DC L298D adalah:

a. Operating supply voltage up to 46 Volt

b. Total DC current up to 4 Ampere

c. A low saturation voltage overtemperature protection

d. Logical “0” Input Voltage up to 1.5 Volt (High Noise Immunity)

Gambar 2.7. Konfigurasi IC L298D

Logika kontrol dari IC L298D dapat dilihat pada tabel 2.4. dan 2.5.

Tabel 2.4. Tabel logika kontrol driver motor DC dengan IC L298D kondisi motor Kanan

Pin ENA Pin IN1 Pin IN2 Kondisi Motor

Kanan

0 x x Stop

1 1 0 Forward

1 0 1 Reverse

1 1 1 Break

1 0 0 Break


18

Tabel 2.5. Tabel logika kontrol driver motor DC dengan IC L298D kondisi motor Kiri

Pin ENB Pin IN3 Pin IN4 Kondisi Motor

Kiri

0 x x Stop

1 1 0 Forward

1 0 1 Reverse

1 1 1 Break

1 0 0 Break

Logika pada tabel control diver motor DC dengan IC L298D diatas adalah logika digital

dimana logika 1 = HIGH (+5Volt DC), logika 0 = LOW (0 Volt DC) dan logika “x” adalah

logika don’t care atau tidak akan berpengaruh pada output.

2.7. Sensor Jarak Ultrasonik PING [6]

2.7.1. Pengertian

Sensor jarak ultrasonik ping adalah sensor 40 khz produksi parallax yang banyak

digunakan untuk aplikasi. Kelebihan sensor ini adalah hanya membutuhkan 1 sinyal selain

jalur 5 volt dan ground. Perhatikan gambar 2.8 dibawah ini :

Gambar 2.8 Sensor jarak ultrasonik ping

Sensor PING mendeteksi jarak objek dengan cara memancarkan gelombang

ultrasonik ( 40 KHz ) selama t = 200 us kemudian mendeteksi pantulannya. Sensor PING

memancarkan gelombang ultrasonik sesuai dengan kontrol dari mikrokontroller pengendali

( pulsa trigger dengan tout min 2 us ). Diagram sensor PING dapat di lihat pada gambar 2.9

dan untuk gambar dari jarak ukur sensor PING dapat dilihat pada gambar 2.10

2.7.2. Spesifikasi

Spesifikasi sensor ini :

a. Kisaran pengukuran 3cm-3m.


19

b. Input trigger –positive TTL pulse, 2uS min., 5uS tipikal.

c. Echo hold off 750uS dari fall of trigger pulse.

d. Delay before next measurement 200uS.

e. Burst indicator LED menampilkan aktifitas sensor.

2.7.3. Cara Kerja Sensor

Gambar 2.9. Diagram Waktu Sensor Ping

Gelombang ultrasonik ini melalui udara dengan kecepatan 344 meter per detik,

mengenai obyek dan memantul kembali ke sensor. Sensor Ping mengeluarkan pulsa output

high pada pin SIG setelah memancarkan gelombang ultrasonik dan setelah gelombang

pantulan terdeteksi Ping akan membuat output low pada pin SIG. Lebar pulsa High (tIN)

akan sesuai dengan lama waktu tempuh gelombang ultrasonik untuk 2x jarak ukur dengan

obyek. Maka jarak yang diukur dapat dilihat pada rumus 2.1 dan 2.2 :

Cudara = 331.5 +0.6 Tc ⁄

Keterangan: TC adalah Suhu yang berpengaruh pada sensor

⁄ detik

Keterangan: - Diasumsikan suhu yang digunakan adalah suhu ruangan 27-28 oC

- tIN = waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak

(2.2)

(2.1)


20

Gambar 2.10. Jarak Ukur Sensor Ping

Keluaran dari pin SIG ini yang dihubungkan ke salah satu port dimikrokontroller.

Fungsi Sigout untuk mentrigger ping, sedangkan fungsi Sigin digunakan untuk mengukur

pulsa yang sesuai dengan jarak dari objek target. Cara untuk instalasi sensor PING dapat di

lihat pada gambar 2.11

Gambar 2.11. Instalasi Sensor Ping

2.8. Keseimbangan Benda Tegar [10]

Sebuah benda tegar berada dalam keadaan seimbang mekanis bila, relative

terhadap suatu kerangka acuan inersial:

a) Percepatan linier pusat massanya nol.

b) Percepatan sudutnya mengelilingi sembarang sumbu tetap dalam kerangka acuan

ini juga nol.

Persyaratan di atas tidak mengharuskan benda tersebut dalam keadaan diam, karena

persyaratan pertama membolehkan benda bergerak dengan kecepatan pusat massanya

konstan, sedangkan persyaratan kedua membolehkan benda berotasi dengan kecepatan

sudut rotasi yang konstan juga. Bila benda benarbenar diam (relatif terhadap suatu

kerangka acuan), yaitu ketika kecepatan linier pusat massanya dan kecepatan sudut

rotasinya terhadap sembarang sumbu tetap, bernilai nol keduanya, maka benda tegar


21

tersebut dikatakan berada dalam keseimbangan statik. Bila suatu benda tegar berada dalam

keadaan seimbang statik, maka kedua persyaratan di atas untuk keseimbangan mekanik

akan menjamin benda tetap dalam keadaan seimbang statik. Persyaratan pertama ekuivalen

dengan persyaratan bahwa total gaya eksternal yang bekerja pada benda tegar sama dengan

nol. Gaya (F) pada keseimbangan benda tegar di bagi menjadi 2 dengan rumus 2.4:

Fx= F cos ϴ

Fy= F sin ϴ

Dengan ϴ = sudut gaya terhadap sumbu x

Sedangkan persyaratan kedua ekuivalen dengan persyaratan bahwa total torsi

eksternal yang bekerja pada benda tegar sama dengan nol. Torsi (τ) pada kondisi

keseimbangan static memiliki rumus pada rumus 2.5:

τ = F d

Keterangan:

F = gaya (Newton)

d= jarak gaya ke poros (meter)

Jika terjadi gerakan maka akan terjadi pula gaya gesek , gaya gesek memiliki rumus pada

rumus 2.6:

f = μ N

Keterangan:

f = gaya gesek (Newton)

N = Gaya normal (Newton)

Μ = koefisien gesekan

Jika ada benda maka benda tersebut memiliki berat (W), yang berumus pada rumus 2.7:

Keterangan:

W = berat (kilogram)

m = massa (kilogram)

g = percepatan gravitasi bumi ( ⁄ )

Gambar 2.12. Ilustrasi titik berat (Center Of Gravity) “Roll Bot” (tampak samping)

(2.4)

(2.5)

(2.6)

(2.7)


22

Jika titik berat dari “Roll Bot” berada satu garis lurus dengan titik Center Of

Gravity maka “Roll Bot” akan seimbang, yang dimaksud dengan Center Of Gravity adalah

titik seimbang dari suatu benda, yang dapat dilihat pada gambar 2.12[14].


23

BAB III

PERANCANGAN

3.1. Proses Kerja Sistem Pengendalian “Roll Bot”

Proses kerja “Roll Bot” yang pengendaliannya menggunakan android ditunjukan pada

gambar 3.1.

Gambar 3.1 Proses Kerja “Roll Bot”

Sistem pengendalian “Roll Bot” ini merupakan system pengendalian dua arah, hal ini

disebabkan “Roll Bot” akan mengirimkan data ke ponsel mengenai jarak terhadap penghalang

yang berada didepan “Roll Bot”, pada hal ini user akan menjadi yang mengontrol gerak robot


24

sekaligus mengetahui jarak “Roll Bot” dengan penghalang. Sebelum menggerakan “Roll Bot”

user akan mengkoneksikan “Roll Bot” dengan Handphone Android menggunakan alat

penghubung berupa Bluetooth. Android akan mengirimkan data melalui Bluetooth yang ada

pada handphone yang kemudian akan diterima oleh Bluetooth yang ada pada “Roll Bot” yang

kemudian data tersebut akan diproses oleh arduino, kemudian akan menggerakan motor DC

yang sebagai penggerak “Roll Bot”. Untuk mengirimkan data yang berupa jarak, sensor ping

akan mendeteksi jarak dari penghalang, yang kemudian akan akan diproses oleh arduino dan

akan dikirim menggunakan Bluetooth pada “Roll Bot” dan akan diterima oleh Handphone

Android yang kemudian akan ditampilkan pada handphone.

3.2. Kebutuhan Perangkat Keras

Untuk dapat menggerakan “Roll Bot” penulis memerlukan beberapa perangkat keras

yang mendukung system kerja dari “Roll Bot” diantaranya:

1. Ponsel

Dalam pengontrolan “Roll Bot”, maka penulis membutuhkan Handphone

Android dengan sistem operasi versi Andoid Kitkat 4.4.

2. Notebook

Notebook digunakan untuk memprogram mikrokontroler menggunakan

program arduino serta untuk memprogram aplikasi Android menggunakan

software Android Studio.

3. Mikrokontroler Arduino nano dengan ATMEGA 328

Mikrokontroler ini digunakan untuk mengontrol pergrakan “Roll Bot” serta

komunikasi dengan handphone android.

4. Modul Bluetooth

Modul Bluetooth ini digunakan untuk menghubungkan “Roll Bot” dengan

handphone Android yang nanti akan diproses menggunakan mikrokontroler

Arduino. Modul Bluetooth yang digunakan adalah Bluetooth HC-05.


25

5. Sensor Jarak

Sensor jarak ini digunakan untuk menghitung jarak antara “Roll Bot” dengan

pengahalang yang berada didepan “Roll Bot”. Sensor jarak yang digunakan

adalah sensor Ping parallax.

6. IC L298

IC L298 ini digunakan untuk IC pada driver motor yang berfungsi untuk

mengendalikan arah putaran motor serta kecepatan motor yang nantinya akan

diatur pada mikrokontroler.

7. Motor DC

Motor DC ini digunakan untuk menggerakan “Roll Bot” yaitu bergerak maju,

mundur, belok kiri, dan belok kanan. Adapun Motor DC yang nantinya

digunakan membutuhkan tegangan DC 12 volt.

8. Catu Daya

Penulis menggunakan catu daya berupa batrei dengan tegangan 12 volt untuk

mensuply motor DC, dan akan menggunakan batrei dengan tegangan 5 volt

untuk mensuply mikrokontroler.

3.3. Kebutuhan Perangkat Lunak

Perangkat lunak yang digunakan oleh penulis ada dua yaitu:

1. Arduino

Arduino digunakan untuk mengisikan program pada memori flash pada arduino

nano dengan ATMEGA 328 yang ada pada “Roll Bot”.

2. Android Studio

Android Studio digunakan untuk membuat program untuk handphone android

dan interface pada handphone android.


26

5

3.4. Perancangan Alat

3.4.1. Perancangan Konstruksi “Roll Bot”

Pada perancangan konstruksi “Roll Bot” ini berisi komponen – komponen yang

membentuk sistem “Roll Bot” secara keseluruhan. Gambar 3.2 menggambarkan

konstruksi “Roll Bot” secara keseluruhan.

Gambar 3.2. Konstruksi “Roll Bot” tampak depan dan tampak atas

Keterangan Gambar 3.2 :

1. Roda “Roll Bot”

2. Modul sensor PING

3. Modul Bluetooth

4a. Motor DC Kiri

4b. Motor DC kanan

5. Battery

6. Driver Motor DC dengan IC L298D

3.4.2. Perancangan Rangkaian Penggerak Motor

Perancangan penggerak “Roll Bot” menggunakan motor DC sebagai

penggerak, sebuah mikrokontroler tidak dapat menggerakan motor DC secara

2

20 centi meter

3 4b

5

4a

6

12

centi m

eter

1

20 centi meter

12

centi m

eter

4a 4b

1

2

3 6


27

langsung, maka membutuhkan rangkaian khusus untuk menggerakan motor DC. Hal

ini disebabkan mikrokontroler hanya mengeluarkan tegangan sebesar 5 Volt padahal

motor DC membutuhkan tegangan 12 Volt untuk dapat bekerja secara optimal. Maka

dari itu mikrokontroler membutuhkan rangkaian khusus untuk menggerakan motor

DC. Rangkaian pengendali motor DC ini yang digunakan adalah rangkaian H-Bridge

dari sebuah komponen IC L298D Gambar 3.3 Menunjukkan koneksi pin pada IC

L298D terhadap motor DC dan mikrokontroler.

Gambar 3.3 Driver Motor DC dengan IC L298D

Keterangan Gambar 3.3:

1. Mikrokontroler Arduino nano dengan ATMEGA 328

2. IC L298D

3. Motor DC kiri

4. Motor DC kanan

5. Power supply 12 volt

IC L298D membutuhkan pulsa PWM untuk mengatur kecepatan motor DC.

Pengaturan kecepatan motor DC dengan IC L298 menggunakan digital pin 8 dan

digital pin 9 Karena pada port tersebut terdapat fungsi PWM. Untuk mengendalikan

5 3

2 4 1


28

pergerakan “Roll Bot” untuk bergerak maju, mundur, belok kiri, belok kanan, dan

berhenti menggunakan digital pin 2, digital pin 3, digital pin 4, digital pin 7 pada

arduino nano menggunakan mikrokontroler ATMEGA 328. Tabel 3.1. Menunjukkan

pergerakan putaran motor DC terhadap arah pergerakan “Roll Bot”.

Motor Kiri Motor Kanan Arah Pergerakan

“Roll Bot” Gambar Ilustrasi

CW CW Bergerak Maju

CCW CW Bergerak ke kiri

- - Berhenti

CW CCW Bergerak ke kanan

CCW CCW Bergerak Mundur

Tabel 3.1. Kondisi Putaran motor DC terhadap arah pergerakan “Roll Bot”


29

3.4.3. Perancangan Sensor PING

Dengan menggunakan rumus 2.2. yang ada pada dasar teori maka penulis dapat

melakukan perhitungan sebagai berikut yang ada pada tabel 3.2. dan grafik pada

gambar 3.4:

Tabel 3.2. tabel hasil perhitungan menggunakan rumus 2.2. pada dasar teori

No Jarak (meter) Waktu (s)

1 0.1 0.7

2 0.2 1.2

3 0.3 1.7

4 0.4 2.3

5 0.5 2.9

6 0.6 3.5

7 0.7 4.1

8 0.8 4.7

9 0.9 5.2

10 1 5.8

11 1.2 6.98

12 1.4 8.1

13 1.6 9.3

14 1.8 10.5

15 2 11.6

16 2.2 12.8

17 2.4 13.95

18 2.6 15.1

19 2.8 16.3

20 3 17.4


30

Gambar 3.4. Grafik Jarak Terhadap Waktu

3.5. Perancangan Program

3.5.1. Diagram Alir Pergerakan “Roll Bot” Pada Arduino

Gambar 3.5. merupakan gambar diagram alir (Flow Chart) pergerakan “Roll

Bot” pada mikrokontroler Arduino dengan ATMEGA 328. Proses awalnya adalah

melakukan koneksi dengan handphone android, setelah melakukan koneksi jika

berhasil maka arduino akan menerima perintah yang akan dikirim oleh handphone

android yang nantinya akan menibulkan gerakan sebagai berikut:

1. Jika tombol pada handphone android ditekan maka “Roll Bot” akan

bergerak maju.


bergerak mundur.

3. Jika tombol pada handphone android ditekan maka “Roll Bot” akan bergerak

kanan.


bergerak kiri.

3, 17.4

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

wak

tu (

ms)

Jarak (m)

Grafik Jarak Terhadap Waktu


31


bergerak berhenti.


melakukan gerakan demo yang berupa membentuk angka delapan.


melakukan koneksi dengan handphone.


menambahkan kecepatan putar motor DC.


megurangi kecepatan putar motor DC.

10. Jika tombol pada handphone android ditekan maka “Roll Bot” akan keluar

dari interface pada handphone.

Jika sensor PING yang ada pada “Roll Bot” mendeteksi sebuah halangan maka

arduino akan mengolah data yang di kirimkan oleh sensor PING yang kemudian akan di

kirimkan ke handphone usher menggunakan bluetooth yang ada pada “Roll Bot”.

Kecepatan yang di gunakan untuk menggerakan motor DC berskala 0 sampai 100, jika

di bandingkan dengan PWM dari arduino maka perbandingannya 1:2,25, hal ini

dikarenakan range dari PWM adalah 0 sampai 225. Untuk tombol demo “Roll Bot”

akan melakukan pergerakan membentuk angka delapan, “Roll Bot” melakukan

pergerakan demo dengan melakukan gerakan maju yang berbanding lurus dengan

perubahan kecepatan seturut dengan waktu yang dibutuhkan untuk melakukan gerakan,

ilustrasi pergerakan dapat di lihat pada gambar 3.6.

Stop

Demo

Connect


32

Gambar 3.5. Flow chart system pada arduino

Gambar 3.6. Arah putar “Roll Bot” pada perintah demo

3.5.2. Diagram Alir Pergerakan “Roll Bot” Pada Android

Gambar 3.7. merupakan gambar diagram alir (Flow Chart) pergerakan “Roll

Bot” pada handphone Andorid dengan menggunakan program android studio. Proses

awalnya adalah melakukan koneksi dengan “Roll Bot”, setelah melakukan koneksi jika


33

berhasil maka android akan mengirim salah satu perintah yang terdiri dari perintah

connect, maju, mundur, kanan, kiri, demo, berhenti, keluar, dan tombol untuk menaikan

dan menurunkan kecepatan yang nantinya akan diterima oleh “Roll Bot” melalui

Bluetooth yang kemudian akan diproses oleh arduino, yang nantinya akan menibulkan

gerakan yang sudah ditentukan disubab sebelumnya.

Pada gambar 3.7. merupakan gambar diagram alir (Flow Chart) dari system

android, pertama usher akan melakukan koneksi terlebih dahulu dengan “Roll Bot” jika

berhasil melakukan koneksi dengan “Roll Bot” maka usher dapat mengirimkan data

yang berupa perintah maju, mundur, kanan, kiri, berhenti, demo, tambah, kurang. Yang

di maksud dengan tambah adalah perintah untuk menambah kecepatan dari “Roll Bot”,

untuk kurang adalah perintah untuk mengurangi kecepatan “Roll Bot”, kecepatan “Roll

Bot” diskalakan dari 0 sampai 100 jika di bandingkan dengan kecepatan PWM maka

perbandingannya 1:2,25, hal ini di karenakan range dari PWM adalah 0 sampai 225.

Jika “Roll Bot” membaca jarak terhadap halangan maka arduino akan mengirimkan

data jarak dengan bantuan bluetooth yang ada pada “Roll Bot” ,yang kemudian akan di

terima oleh Bluetooth yang ada pada handphone dan akan di tampilkan pada aplikasi

pengendali “Roll Bot” berapa jarak terhadap halangannya.


34

Gambar 3.7 Flow chart system pada android

3.5.3. Tampilan Interface Pada Handphone Android

Gambar 3.8 merupakan gambaran tampilan interface pada handphone android,

yang nantinya akan digunakan untuk memberi perintah kepada “Roll Bot”. Interface

ini juga digunakan untuk melakukan koneksi terhadap bluetooth yang ada pada “Roll

Bot”.


35

Gambar 3.8. Interface pada Handphone Android

Keterangan gambar 3.8:

1. Tombol Connect

2. Tombol untuk mengendalikan “Roll Bot”

3. Tombol untuk keluar dari aplikasi

4. Tombol untuk melakukan gerakan demo

5. Tombol untuk mengentikan laju “Roll Bot”

6. Textbox untuk menampilkan jarak terhadap halangan

7. Tombol untuk menambah kecepatan Motor DC

8. Tombol untuk mengurangi kecepatan Motor DC

Pada Gambar 3.8. merupakan gambar dari interface pada handphone android,

di dalam flowchart tersebut terdapat beberapa tombol yaitu:

1. Jika tombol pada Interface ditekan maka bluetooth pada handphone akan

mengirimkan perintah maju ke “Roll Bot”.


mengirimkan perintah mundur ke “Roll Bot”.


mengirimkan perintah kanan ke “Roll Bot”.

3

1

2

4

7

8

5

6


36


mengirimkan perintah kiri ke “Roll Bot”.


mengirimkan perintah berhenti ke “Roll Bot”.


mengirimkan perintah demo ke “Roll Bot”, yang nantinya “Roll Bot” akan

melakukan demo berupa membentuk angka delapan.

7. Jika tombol pada Interface ditekan maka bluetooth pada handphone

akan melakukan koneksi dengan “Roll Bot”.


mengirimkan perintah tambah, perintah ini digunakan untuk menambah kecepatan

“Roll Bot”.


mengirimkan perintah kurang, perintah ini digunakan untuk mengurango keceptan

“Roll Bot”.

10. Jika tombol pada Interface ditekan maka usher akan keluar dari aplikasi

pengendali “Roll Bot”.

Stop

Demo

Connect


37

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisi mengenai hasil pengamatan dari sensor PING dengan menggunakan

Arduino nano dengan ATMEGA 328 dan pembahasan program yang digunakan pada arduino

dan android. Hasil pengamatan berupa hasil dari sensor PING yang berupa jarak yang terbaca

oleh sensor, waktu yang dibutuhkan untuk menerima jarak dan membandingkan dengan hasil

dari perhitungan yang dilakukan pada BAB III.

4.1. Hasil Implementasi Alat

Gambar 4.1. Rancangan Alat “Roll Bot” Secara Keseluruhan

Gambar 4.1. merupakan gambar alat yang dirancang secara keseluruhan. Alat yang

dibuat terdiri dari 2 hal yang penting yaitu menerima perintah yang diberikan oleh user

menggunakan ponsel android dan mengirim data dari sensor PING yang berupa jarak dan

waktu yang dibutuhkan untuk menerima jarak. Sensor yang digunakan adalah sensor

ultrasonic PING parallax. Sensor PING ini akan menerima data jarak dan waktu yang

dibutuhkan untuk menerima jarak, kemudian arduino akan memproses data tersebut yang

kemudian akan dikirimkan menggunakan bluetooth yang ada pada rangkaian alat ini ke

bluetooth yang ada pada ponsel android.


38

4.2. Hasil Perancangan Perangkat Keras

Gambar 4.2, merupakan gambar driver motor DC yang digunakan pada alat “Roll

Bot”, yang memiliki fungsi sebagai penggerak motor dan mengimplementasikan pwm yang

dikirim dari arduino nano. Driver L298 dapat menahan arus maksimal sebesar 4 Ampere dan

membutuhkan tegangan masukan sebesar 5 volt untuk mengaktifkan driver serta tegangan 12

volt untuk mensuply motor DC yang tersambung pada driver motor L298 ini.

Gambar 4.2. driver motor DC L298

Gambar 4.3. merupakan gambar dari module Bluetooth HC-05 yang digunakan untuk

mengirim data yang berupa jarak yang diterima oleh sensor PING dan menerima data yang

berupa data yang berupa perintah untuk melakukan gerakan, tegangan yang digunakan adalah

3.3 volt.

Gambar 4.3. module Bluetooth HC-05

Gambar 4.4. merupakan gambar dari module sensor PING yang digunakan untuk

membaca jarak terhadap benda yang ada didepan “Roll Bot”. Jarak minimal yang dapat dibaca


39

sensor PING adalah 4 centimeter dan jarak maksimal yang terbaca adalah 313 centimeter.

Sensor PING ini terdiri dari 3 kaki yang meliputi kaki VCC, GND, dan SIG, kaki VCC akan

dihubungkan ke tegangan 5 volt pada mikrokontroler arduino nano yang nantinya akan

mengaktifkan sensor, kaki GND akan disambungkan ke ground yang ada pada mikrokontroler

arduino nano, kaki SIG akan disambungkan ke pin digital 8 pada mikrokontroler arduino nano

yang berfungsi untuk menjadi penerima jarak pada arduino nano.

Gambar 4.4. module sensor PING

4.3. Penggunaan Modul Bluetooth HC-05

Modul bluetooth HC-05 merupakan modul bluetooth yang digunakan untuk

komunikasi antara android dan arduino dalam alat “Roll Bot” ini. Modul HC-05 memiliki AT

Command yang digunakan untuk mengecek status dari bluetooth. Dalam pengerjaan alat ini

ada beberapa perintah AT Command yang digunakan. Contoh dari perintah AT Command

yang digunakan adalah “AT” yang digunakan untuk mengetahui status koneksi dari bluetooth,

jika bluetooth sudah terkoneksi maka akan muncul respon “OK” pada serial monitor pada

arduino. Adapula “AT+NAME?” yang digunakan untuk mengetahui nama dari bluetooth dan

ada “AT+PSWD?” yang digunakan untuk mengetahui password dari bluetooth yang

digunakan.

4.4. Hasil Implementasi Menggunakan Arduino

Pada saat tombol connect ditekan maka android akan melakukan pairing dan

terkoneksi pada arduino melalui Bluetooth maka langkah selanjutnya adalah arduino akan

melakukan scaning untuk perintah – perintah yang ada pada android yaitu meliputi maju,

mundur, belok kanan, belok kiri, demo, berhenti, tambah, dan kurang.


40

4.4.1. Perintah Maju

Jika Bluetooth yang ada pada arduino menerima perintah maju atau menerima perintah

dengan hruruf “a”, maka arduino akan bekerja dengan menjalankan program maju yang dapat

dilihat pada gambar 4.5. Program yang dijalankan akan mengirim pulsa PWM sebesar 100

atau 39,21 % dari kecepatan maksimal PWM (255 PWM) ke motor DC 1 dengan arah putar

motor CW dan akan mengirim pulsa PWM ke motor DC 2 sebesar 97 PWM atau 38,04 % dari

kecepatan maksimal PWM ( 255 PWM) ke motor 2 dengan arah putar motor CW. Pada

perintah maju ini android akan mengirimkan data yang berupa karakter “a” yang nantinya

akan diterima oleh arduino nano, yang kemudian akan menimbulkan gerekan maju.

Gambar 4.5. Program maju pada arduino

4.4.2. Perintah Mundur

Jika Bluetooth yang ada pada arduino menerima perintah mundur atau menerima

perintah dengan huruf “b”, maka arduino akan bekerja dengan menjalankan program mundur

yang dapat dilihat pada gambar 4.6. Program yang dijalankan akan mengirim pulsa PWM

sebesar 100 atau 39,21 % dari kecepatan maksimal PWM (255 PWM) ke motor DC 1 dengan

arah putar motor CCW dan akan mengirim pulsa PWM ke motor DC 2 sebesar 97 PWM atau

38,04 % dari kecepatan maksimal PWM ( 255 PWM) ke motor 2 dengan arah putar motor

CCW. Pada perintah maju ini android akan mengirimkan data yang berupa karakter “b” yang

nantinya akan diterima oleh arduino nano, yang kemudian akan menimbulkan gerekan

mundur.


41

Gambar 4.6. Program mundur pada arduino

4.4.3. Perintah Kanan

Jika Bluetooth yang ada pada arduino menerima perintah belok kanan atau menerima

perintah dengan huruf “c”, maka arduino akan bekerja dengan menjalankan program belok

kanan yang dapat dilihat pada gambar 4.7. Program yang dijalankan akan mengirim pulsa

PWM sebesar 100 atau 39,21 % dari kecepatan maksimal PWM (255 PWM) ke motor DC 1

dengan arah putar motor CCW dan akan mengirim pulsa PWM ke motor DC 2 sebesar 97

PWM atau 38,04 % dari kecepatan maksimal PWM ( 255 PWM) ke motor 2 dengan arah

putar motor CW. Pada perintah maju ini android akan mengirimkan data yang berupa karakter

“c” yang nantinya akan diterima oleh arduino nano, yang kemudian akan menimbulkan

gerekan belok kanan.

Gambar 4.7. Program belok kanan pada arduino

4.4.4. Perintah Kiri

Jika Bluetooth yang ada pada arduino menerima perintah belok kiri atau menerima

perintah dengan huruf “d”, maka arduino akan bekerja dengan menjalankan program belok


42

kiri yang dapat dilihat pada gambar 4.8. Program yang dijalankan akan mengirim pulsa PWM

sebesar 100 atau 39,21 % dari kecepatan maksimal PWM (255 PWM) ke motor DC 1 dengan

arah putar motor CW dan akan mengirim pulsa PWM ke motor DC 2 sebesar 97 PWM atau

38,04 % dari kecepatan maksimal PWM ( 255 PWM) ke motor 2 dengan arah putar motor

CCW. Pada perintah maju ini android akan mengirimkan data yang berupa karakter “d” yang

nantinya akan diterima oleh arduino nano, yang kemudian akan menimbulkan gerekan belok

kiri.

Gambar 4.8. Program belok kiri pada arduino

4.4.5. Perintah Demo

Pada perintah demo ini, Bluetooth pada arduino akan menerima perintah dengan huruf

“e” yang nantinya akan diproses oleh arduino dengan menjalankan program demo yang dapat

dilihat pada gambar 4.9. Pada gambar 4.9. dapat kita lihat kombinasi PWM yang nantinya

dapat membuat “Roll Bot” melakukan pergerakan dengan membentuk angka delapan.


43

Gambar 4.9. Program demo pada arduino

4.4.6. Perintah berhenti

Jika Bluetooth yang ada pada arduino menerima perintah berhenti yang

diimplementasikan dengan huruf “f”, maka arduino akan bekerja dengan menjalankan

program berhenti yang dapat dilihat pada gambar 4.10. Didalam program tersebut kedua motor

akan diberikan pulsa PWM sebesar 0 PWM atau 0% dari kecepatan maksimal PWM (255

PWM).


44

Gambar 4.11. Program berhenti pada arduino

4.4.7. Perintah Tambah

Jika Bluetooth yang ada pada arduino menerima perintah tambah yang

diimplementasikan dengan huruf “g”, maka arduino akan bekerja dengan menjalankan

program tambah yang dapat dilihat pada gambar 4.11. Didalam program tersebut jika arduino

menerima huruf “g” atau dapat dikatakan menerima perintah tambah maka arduino akan

memprosesnya dengan menambahkan pulsa PWM sebesar 100 PWM atau 39,21 % dari

kecepatan maksimal PWM (255 PWM).

Gambar 4.11. Program tambah pada arduino

4.4.8. Perintah Kurang

Jika Bluetooth yang ada pada arduino menerima perintah kurang yang

diimplementasikan dengan huruf “h”, maka arduino akan bekerja dengan menjalankan

program kurang yang dapat dilihat pada gambar 4.12. Didalam program tersebut jika arduino

menerima huruf “h” atau dapat dikatakan menerima perintah kurang maka arduino akan

memprosesnya dengan mengurangi pulsa PWM sebesar 100 PWM atau 39,21 % dari

kecepatan maksimal PWM (255 PWM)..


45

Gambar 4.12. Program kurang pada arduino

4.4.9. Mengirim Data Sensor PING

Jika sensor PING membaca jarak, maka arduino akan mengirimkan data sensor PING

menggunakan Bluetooth yang terhubung dengan arduino. Program untuk mengirim data

sensor PING dapat dilihat pada gambar 4.13. Pada program tersebut terdapat perhitungan

supaya didapatkan hasil pembacaan jarak dalam centimeter dan waktu yang dibutuhkan dalam

microseconds. Perihtungan yang dilakukan untuk mendapatkan data dalam centimeter dapat

dilakukan dengan cara microsecond/29/2, microsecond merupakan kecepatan suara diudara

yaitu 340 m/s atau sekitar 29 microseconds per centi meter kemudian dibagi oleh angka dua

dikarenakan sensor PING membutuhkan waktu untuk memancarkan dan menerima kembali

yang dipancarkan maka dibagi oleh angka 2. Hal ini sama dengan untuk mendapatkan data

waktu untuk menerima jarak, cara untuk mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk menerima

jarak yaitu dengan cara microsecond/2.


46

Gambar 4.13. Program mengirim data sensor PING pada arduino

4.5. Hasil Implementasi Menggunakan Android

4.5.1. Connect

Connect merupakan salah satu tombol yang ada pada interface pada android, tombol

ini berfungsi untuk melakukan koneksi dengan bluetooth yang ada pada “Roll Bot” dengan

cara memastikan nama yang ada pada program sama dengan nama bluetooth yang terpairing,

kemudian program akan memastikan UUID dari bluetooth tersebut sama dengan UUID yang

dipakai untuk bluetooth universal, jika sama maka akan muncul tulisan “connected” dan

kemudian jika UUID dan nama dari roll sudah sama maka android akan mengirimkan huruf

“q” jika sudah terkirim dan terterima oleh arduino maka akan muncul tulisan “data diterima”.

Program dari tombol connect ini dapat dilihat pada gambar 4.14.


47

Gambar 4.14. Program connect pada android

Setelah android dan arduino terkoneksi maka langkah selanjutnya adalah menjalankan

program SendData(). Isi dari program SendData() dapat dilihat pada gambar 4.15.

Gambar 4.15. Program send data pada android

4.5.2. Tombol Atas

Tombol atas yang ada pada android berbentuk digunakan untuk mengirim perintah

maju dari android ke arduino yang diinisialisasikan dengan huruf “a”. Maka jika pada android

ditekan tombol atas ini maka android akan mengirimkan huruf “a” yang nantinya akan

diterima oleh bluetooth pada “Roll Bot” yang akan diproses oleh arduino yang nantinya akan


48

menimbulkan perintah maju. Program dari tombol atas pada android dapat dilihat pada gambar

4.16.

Gambar 4.16. Program atas (maju) pada android

4.5.3. Tombol Bawah

Tombol bawah yang ada pada android berbentuk digunakan untuk mengirim

perintah mundur dari android ke arduino yang diinisialisasikan dengan huruf “b”. Maka jika

pada android ditekan tombol bawah ini maka android akan mengirimkan huruf “b” yang

nantinya akan diterima oleh bluetooth pada “Roll Bot” yang akan diproses oleh arduino yang

nantinya akan menimbulkan perintah mundur. Program dari tombol bawah pada android dapat

dilihat pada gambar 4.17.

Gambar 4.17. Program bawah (mundur) pada android

4.5.4. Tombol Kanan

Tombol kanan yang ada pada android berbentuk digunakan untuk mengirim

perintah belok kanan dari android ke arduino yang diinisialisasikan dengan huruf “c”. Maka

jika pada android ditekan tombol kanan ini maka android akan mengirimkan huruf “c” yang



49

nantinya akan menimbulkan perintah belok kanan. Program dari tombol kanan pada android

dapat dilihat pada gambar 4.18.

Gambar 4.18. Program kanan (belok kanan) pada android

4.5.5. Tombol Kiri

Tombol kiri yang ada pada android berbentuk digunakan untuk mengirim perintah

belok kiri dari android ke arduino yang diinisialisasikan dengan huruf “d”. Maka jika pada

android ditekan tombol kiri ini maka android akan mengirimkan huruf “d” yang nantinya akan


menimbulkan perintah belok kiri. Program dari tombol kiri pada android dapat dilihat pada

gambar 4.19.

Gambar 4.19. Program kiri (belok kiri) pada android

4.5.6. Tombol Demo

Tombol demo yang ada pada android berbentuk digunakan untuk mengirim

perintah melakukan demo dari android ke arduino yang diinisialisasikan dengan huruf “e”.

Maka jika pada android ditekan tombol demo ini maka android akan mengirimkan huruf “e”

yang nantinya akan diterima oleh bluetooth pada “Roll Bot” yang akan diproses oleh arduino

Demo


50

yang nantinya akan menimbulkan perintah melakukan demo. Program dari tombol demo pada

android dapat dilihat pada gambar 4.20.

Gambar 4.20. Program demo pada android

4.5.7. Tombol Stop

Tombol stop yang ada pada android berbentuk digunakan untuk mengirim

perintah stop dari android ke arduino yang diinisialisasikan dengan huruf “f”. Maka jika pada

android ditekan tombol stop ini maka android akan mengirimkan huruf “f” yang nantinya akan


menimbulkan perintah stop. Program dari tombol stop pada android dapat dilihat pada gambar

4.21.

Gambar 4.21. Program stop pada android

4.5.8. Tombol Tambah

Tombol tambah yang ada pada android berbentuk digunakan untuk mengirim

perintah tambah dari android ke arduino yang diinisialisasikan dengan huruf “g”. Maka jika

pada android ditekan tombol tambah ini maka android akan mengirimkan huruf “g” yang


Stop

+


51

nantinya akan menimbulkan perintah tambah. Program dari tombol tambah pada android dapat


Gambar 4.22. Program tambah (menambah kecepatan) pada android

4.5.9. Tombol Kurang

Tombol kurang yang ada pada android berbentuk digunakan untuk mengirim

perintah kurang dari android ke arduino yang diinisialisasikan dengan huruf “h”. Maka jika

pada android ditekan tombol kurang ini maka android akan mengirimkan huruf “h” yang


nantinya akan menimbulkan perintah kurang. Program dari tombol kurang pada android dapat


Gambar 4.23. Program kurang (mengurangi kecepatan) pada android

4.5.10. Menerima Data dari Arduino

Data yang dikirim dari arduino nano yang berupa jarak yang terbaca oleh sensor PING

akan dikirimkan menggunakan bluetooth yang ada pada “Roll Bot” yang nantinya akan

diterima oleh bluetooth pada ponsel dengan system operasi android, kemudian akan


52

ditampilkan pada text view yang ada pada interface pada android. Program dari menerima data

dapat dilihat pada gambar 4.24.

Gambar 4.24. Program menerima data dari arduino pada android

4.6. Analisis Percobaan

4.6.1. Analisis Data Sensor PING

Pengambilan data dilakukan dengan cara mengambil data dari sensor PING yang

nantinya akan diterima oleh android dengan menggunakan program pada gambar 4.25. Pada

gambar 4.25. merupakan program yang digunakan pada program yang ada pada gambar 4.13.

yaitu program untuk menerima data. Pada gambar 4.25. dapat kita lihat bagaimana cara untuk

mendapatkan hasil dari jarak yang dibaca oleh sensor PING dan waktu yang dibutuhkan untuk

membaca jarak tersebut.


53

Gambar 4.25. Program Sensor PING

Dengan menggunakan program yang ada pada gambar 4.25. penulis mendapatkan data

sebagai berikut:

Tabel 4.1. Data Percobaan

Jarak Seharusnya (centimeter)

Waktu (microsecond)

Jarak Yang Terbaca

(centimeter)

0 9085 331

10 303 10

20 597 20

30 859 30

40 1150 40

50 1427 50

60 1720 60

70 1990 70

80 2295 80


54

Tabel 4.1. Data Percobaan (Lanjutan)

Jarak Seharusnya (centimeter)

Waktu (microsecond)

Jarak Yang Terbaca

(centimeter)

90 2559 89

100 2860 98

110 3131 109

120 3431 118

130 3762 127

140 4002 138

150 4300 148

160 4675 157

170 4867 168

180 5210 178

190 5439 186

200 5675 197

210 6110 208

220 6341 217

230 6620 227

240 6931 238

250 7213 248

260 7567 257

270 7819 266

280 8145 275

290 8354 286

300 8645 295

Pada tabel 4.1. dapat kita lihat jika pada jarak 10 centimeter hingga 80 centimeter

belum terdapat pebedaan antara jarak seharusnya dengan jarak yang terbaca namun pada jarak

90 centimeter hingga 300 centimeter terjadi perbedaan, hal ini dikarenakan setiap sensor

memiliki jarak aman untuk dibaca atau dapat dikatakan memiliki error. Penulis akan

menghitung error dari setiap jarak yang terbaca yang berbeda dengan jarak seharusnya dan

error secara keseluruhan atau rata- rata error. Untuk jarak 0 centimeter jarak yang terbaca

tidak 0 centimeter melainkan jarak maksimal yang dapat dibaca oleh sensor PING yaitu 331

centimeter, hal ini dikarenakan sensor PING memiliki batas jarak dari 2 centimeter hingga 3

meter [15].


55

Error pada masing – masing jarak dapat kita hitung menggunakan rumus :

Hasil dari perhitungan error pada masing – masing jarak dari jarak 90 centimeter

hingga 300 centimeter menggunakan rumus 4.2 dapat kita lihat pada tabel 4.2. Jarak yang

dihitung errornya hanya pada jarak 90 centimeter hingga 300 centimeter dikarenakan pada

jarak tersebut terdapat perbedaan antara jarak seharusnya dengan jarak yang terbaca

Tabel 4.2. Tabel Error Pada Masing – masing Jarak

jarak seharusnya (centimeter)

jarak yang terbaca

(centimeter) Hasil(%)

0 331 100

10 10 0

20 20 0

30 30 0

40 40 0

50 50 0

60 60 0

70 70 0

80 80 1.111111

100 98 2

110 109 0.909091

120 118 1.666667

130 127 2.307692

140 138 1.428571

150 148 1.333333

160 157 1.875

170 168 1.176471

180 178 1.111111

190 186 2.105263

200 197 1.5

210 208 0.952381

220 217 1.363636

230 227 1.304348

240 238 0.833333

250 248 0.8

(4.1)


56

Tabel 4.2. Tabel Error Pada Masing – masing Jarak (Lanjutan)

jarak seharusnya (centimeter)

jarak yang terbaca

(centimeter) Hasil(%)

260 257 1.153846

270 266 1.481481

280 275 1.785714

290 286 1.37931

300 295 1.666667

Untuk error secara keseluruhan dapat dihitung menggunakan rumus:

∑ ∑

∑

Error secara keseluruhan yang dihitung menggunakan rumus 4.2 memiliki hasil

sebesar 1.075%. Maka dapat dikatakan bahwa sensor PING memiliki error sebesar 1.075%,

maka hal itu menyebabkan ketidak tepatan dalam membaca jarak. Ketidak tepatan sensor

PING dalam membaca jarak dapat dikarenakan suhu udara pada saat pengambilan jarak atau

modul sensor PING yang memiliki kekurangan.

4.6.2. Hasil Data Pengamatan Pergerakan “Roll Bot” dan Kinerja “Roll Bot”

4.6.2.1. Tombol Maju

Gambar 4.26. Pergerakan “Roll Bot” pada perintah maju

(4.2)


57

Pada saat tombol Maju ditekan pada Android maka respon dari “Roll Bot” adalah

bergerak maju dengan kecepatan 634,1 x 10-9

km/jam. “Roll Bot” dapat menempuh jarak

sejauh 1,6 meter dengan waktu 0,7 second. Pergerakan maju pada “Roll Bot” dapat kita lihat

pada gambar 4.26. “Roll Bot” tidak dapat maju dengan lurus dikarenakan Motor DC yang

digunakan merupakan motor DC yang bergerak CW, maka pergerakan motor 1 dan motor 2

berbeda arahnya, motor 1 akan bergerak secara CW dan motor 2 akan bergerak secara CCW.

4.6.2.2. Tombol Mundur

Pada saat tombol Mundur ditekan pada Android maka respon dari “Roll Bot” adalah

bergerak Mundur dengan kecepatan 416.67 x 10-9

km/jam. “Roll Bot” dapat menempuh jarak

sejauh 1,2 meter dengan waktu 0,8 second. Pergerakan maju pada “Roll Bot” dapat kita lihat

pada gambar 4.27. “Roll Bot” tidak dapat mundur dengan lurus dikarenakan Motor DC yang

digunakan merupakan motor DC yang bergerak CW, maka pergerakan motor 1 dan motor 2

berbeda arahnya, motor 1 akan bergerak secara CCW dan motor 2 akan bergerak secara CW.

Gambar 4.27. Pergerakan “Roll Bot” pada perintah mundur


58

4.6.2.3. Tombol Belok Kanan

Pada saat tombol belok kanan ditekan pada Android maka respon dari “Roll Bot”

adalah berbelok ke arah kanan, namun pada implementasinya “Roll Bot” akan berputar

membentuk lingkaran jika ditekan tombol belok kanan. Pergerakan belok kanan pada “Roll

Bot” dapat kita lihat pada gambar 4.28. “Roll Bot” tidak dapat berbelok kanan secara teratur

dikarenakan pada program belok kanan pada arduino tidak diberi delay.

Gambar 4.28. Pergerakan “Roll Bot” belok kanan

4.6.2.4. Tombol Belok Kiri

Gambar 4.29. Pergerakan “Roll Bot” belok kiri


59

Pada saat tombol belok kiri ditekan pada Android maka respon dari “Roll Bot” adalah

berbelok ke arah kiri, namun pada implementasinya “Roll Bot” akan berputar membentuk

lingkaran jika ditekan tombol belok kiri. Pergerakan belok kiri pada “Roll Bot” dapat kita lihat

pada gambar 4.29. “Roll Bot” tidak dapat berbelok kiri secara teratur dikarenakan pada

program belok kiri pada arduino tidak diberi delay.

4.6.2.5. Tombol Stop

Pada saat tombol stop ditekan pada Android maka respon dari “Roll Bot” adalah

putaran motor akan berhenti, namun “Roll Bot” akan berhenti setelah menempuh jarak 10 cm.

Pemberhentian putaran motor pada “Roll Bot” dapat kita lihat pada gambar 4.30. “Roll Bot”

tidak dapat berhenti secara tiba – tiba dikarenakan gaya gesek pada roda dengan kecepatan

“Roll Bot” lebih besar gaya kecepatan “Roll Bot”.

Gambar 4.30. Pemberhentian putaran motor

4.6.2.6. Tombol Menambah Kecepatan

Pada saat tombol menambah kecepatan ditekan maka “Roll Bot” akan menambahkan

kecepatannya sebesar 100 PWM atau 39,21 % dari kecepatan maksimal (255 PWM). “Roll

Bot” dapat menempuh jarak 1,6 meter dalam waktu 0,5 second dengan keadaan awal maju

dengan kecepatan 634,1 x 10-9

km/jam yang kemudian kecepatannya menjadi 888,9 x 10-9

km/jam setelah tombol menambah kecepatan pada android ditekan, maka kecepatan “Rol Bot”

bertambah sebesar 254,8 x 10-9

km/jam. Pergerakan penambahan kecepatan “Roll Bot” dapat


60

dilihat pada gambar 4.31. Pada gambar 4.31. dapat kita lihat bahwa kecepatan “Roll Bot”

bertambah dengan semakin jarangnya titik yang ditimbulkan oleh “Roll Bot”.

Gambar 4.31. Penambahan kecepatan “Roll Bot”

4.6.2.7. Tombol Mengurangi Kecepatan

Pada saat tombol mengurangi kecepatan ditekan maka “Roll Bot” akan mengurangi

kecepatannya sebesar 100 PWM atau 39,21 % dari kecepatan maksimal (255 PWM). “Roll

Bot” dapat menempuh jarak sebesar 1,6 meter dalam waktu 1,4 second dengan keadaan awal

maju dengan kecepatan 634,1 x 10-9

km/jam yang kemudian kecepatannya menjadi 317,46 x

10-9

km/jam, maka kecepatan “Roll Bot” berkurang sebesar 316,64 x 10-9

km/jam. Pergerakan

pengurangan kecepatan “Roll Bot” dapat dilihat pada gambar 4.32. Pada gambar 4.32. dapat

kita lihat bahwa kecepatan “Roll Bot” berkurang dengan semakin seringnya titik yang

ditimbulkan oleh “Roll Bot”.

Gambar 4.32. Pengurangan kecepatan “Roll Bot”


61

4.6.2.8. Tombol Demo

Pada saat tombol demo pada android ditekan maka “Roll Bot” akan melakukan

pergerakan demo yaitu membentuk angka 8, namun pada implementasinya “Roll Bot” belum

dapat membuat angkat 8 dikarenakan kombinasi dari pergerakan “Roll Bot” pada program

arduino belum sempurna. Namun peneliti sempat mengamati pergerakan “Roll Bot” yang

terjadi jika tombol demo ditekan, pergerakan demo pada “Roll Bot” dapat dilihat pada gambar

4.33.

Gambar 4.33. Pergerakan demo “Roll Bot”

Gambar 4.34. Grafik pergerakan demo “Roll Bot”


62

Pada gambar 4.34 diperlihatkan grafik dari pergerakan demo yang terjadi jika tombol

demo pada android ditekan. Pada gambar 4.34 dapat dilihat jika pergerakan dari “Roll Bot”

sangat tidak menentu dan cenderung fluktuatif.

4.6.2.9. Mengirim Data PING dari Arduino ke Android

Pembacaan jarak menggunakan sensor PING antara “Roll Bot” dengan halangan yang

nantinya akan dikirimkan dari arduino ke android menggunakan Bluetooth dapat dikatakan

berhasil, hal ini dikarenakan jarak antara “Roll Bot” dengan halangan sama dengan jarak yang

diterima oleh android. Pembacaan jarak yang dilakukan oleh “Roll Bot” dan jarak yang

ditampilkan dapat dilihat pada gambar 4.35. Pada gambar 4.35 dapat terlihat jika penghalang

ada pada jarak 10 centimeter dan jarak yang muncul pada android juga menunjukan jarak yang

sama yaitu 10 centimeter.

Gambar 4.35. Hasil dari pembacaan jarak

4.6.2.10. “Roll Bot” berhenti otomatis

“Roll Bot” akan berhenti secara otomatis pada jarak 5 centimeter terhadap halangan

,namun “Roll Bot” belum dapat berhenti otomatis dikarenakan terjadi error pada pembuatan

program berhenti otomatis.

Tingkat keberhasilan dari implementasi tombol – tombol yang ada pada android

dengan pergerakan “Roll Bot” dapat kita lihat pada tabel 4.3.


63

Tabel 4.3. Tabel Keberhasilan “Roll Bot”

No. Perancangan Hasil Keberhasilan

1. Tombol maju “Roll Bot” akan maju dengan kecepatan 634,1

x 10-9

km/jam

Berhasil

2. Tombol mundur “Roll Bot” akan Mundur dengan kecepatan

416,67x 10-9

km/jam

Berhasil

3. Tombol belok kanan “Roll Bot” akan melakukan belok kanan Berhasil

4. Tombol belok kanan “Roll Bot” akan melakukan belok kiri Berhasil

5. Tombol berhenti “Roll Bot” akan berhenti setelah jarak 10 cm Berhasil

6. Tombol demo “Roll Bot” belum dapat melakukan gerakan

berbentuk seperti angka delapan

Belum Berhasil

7. Tombol menambah

kecepatan

“Roll Bot” akan bertambah kecepatannya

menjadi 888,9 x 10-9

km/jam dari posisi “Roll

Bot” bergerak maju atau mundur

Berhasil

8. Tombol mengurangi

kecepatan

“Roll Bot” akan berkurang kecepatannya

menjadi 317,46 x 10-9

km/jam dari posisi “Roll

Bot” bergerak maju atau mundur

Berhasil

9. Mengirim jarak

sensor PING

“Roll Bot” dapat mengirim data jarak dari

arduino ke android

Berhasil

10. “Roll Bot” Berhenti

Secara otomatis

“Roll Bot” belum dapat berhenti secara

otomatis.

Belum Berhasil


64

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Peneliti sudah dapat membuat “Roll Bot” yang dapat dikontrol menggunakan

handphone dengan sistem operasi android melalui Bluetooth dan arduino.

2. “Roll Bot” dapat mengimplementasikan perintah yang dikirim oleh android yang

berupa perintah maju, mundur, kanan, kiri, demo, berhenti, menambah kecepatan dan

mengurangi kecepatan.

3. “Roll Bot” belum dapat berhenti sendiri jika jarak antara “Roll Bot” dengan halangan

berjarak 5 centimeter.

4. Error sebesar 1,075 % dalam pengambilan data merupakan error dari sistem sensor

PING yang memiliki batas minimal dan batas maksimal serta memiliki kekurangan

dalam pembacaan jarak.

5.2. Saran

Untuk menghasilkan penelitian yang lebih baik lagi, maka diberikan saran – saran

sebagai berikut:

1. Dimungkinkan untuk menggunakan fitur – fitur yang lebih aplikatif dalam android

yaitu sensor giroskop yang dapat digunakan untuk pengganti tombol maju, mundur,

kanan dan kiri.

2. Mengganti piranti untuk mengontrol “Roll Bot” dari bluetooth menjadi menggunakan

wifi supaya memiliki jarak kontrol yang lebih jauh lagi.


65

DAFTAR PUSTAKA

[1] Firama Latuheru, September 2015 : Sejarah RC Radio Control Car

,http://www.adakitanews.com/sejarah-rc-radio-control-car/ , diakses 8 Oktober 2015

pukul 23.00

[2] Aan Satriya, Januari 2015: Sejarah Perkembangan system operasi Android

,http://www.capuraca.com/2015/01/sejarah-perkembangan-sistem-operasi-

android.html?m=1, diakses 8 Oktober 2015 pada pukul 23.20

[3] Dede Hendriono , 20 desember 2014 : Mengenal Arduino Nano

,http://www.hendriono.com/blog/post/mengenal-arduino-nano, diakses 16 Oktober

2015 pukul 15.32

[4] rb-ite-12-bluetooth_hc05: HC-05 – Bluetooth to serial Port Module ,

www.robotshop.com/media/files/pdf/rb-ite-12-bluetooth_hc05.pdf , diakses 16

Oktober 2015 pukul 15.46

[5] Bluetooth Module HC-05 , http://www.geraicerdas.com/mikrokontroler/module/

bluetooth-module-hc-05-detail , diakses 16 Oktober 2015 pukul 15.46

[6] Universitas Sumatra Utara, A. Warman, 2011 : Bab II Landasan Teori

,http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/29570/4/Chapter%20II.pdf diakses

tanggal 16 Oktober 2015 pukul 18.00

[7] Hendri Anto, 2010: Landasan Teori, dosen.narotama.ac.id/wp-

content/uploads/2012/01/Teknologi-Robotika.pdf, diakses 17 November 2015 pukul

20.40

[8] 9 Agustus 2012: Rangkaian Driver Motor DC menggunakan IC L298D

http://skemarangkaianpcb.com/rangkaian-driver-motor-dc-menggunakan-ic-l298d/ , di

akses 26 Desember 2015 pukul 11.35


66

[9] Yohanes Giovanni Setiady Tjiu, 2013, Sistem Pengendalian Robot Jarak Jauh

Menggunakan Sinyal DTMF Pada Layanan Video Call, Tugas Akhir, Teknik Elektro,

Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta, di akses 16

Oktober 2016

[10] Fisika Study Center, 2016 : Keseimbangan , http://fisikastudycenter.com/fisika-xi-

sma/27-keseimbangan, diakses tanggal 3 febuary 2016 pukul 17.15

[11] Dipl.Ing Asril Jarin, Msc, 3 juni 2008: Komunikasi Serial , dosen.narotama.ac.id/wp-

content/uploads/2012/12/temu-10-komunikasi-serial.doc, diakses tanggal 3 febuari

2016 pukul 23.00

[12] -----, Data Sheet Bluetooth to Serial Port Module HC-05, diakses 3 febuary 2016 pukul

23.27

[13] Fajarudin Maulana Lingga, 15 febuari 2015 : Pengertian AT-COMMAND ,

http://dokumen.tips/documents/pengertian-at-command.html, diakses tanggal 4 febuari

2016 pukul 17.15

[14] Gleen Research Center: Center of Gravity https://www.grc.nasa.gov/www/k-

12/airplane/cg.html , diakses tangal 4 febuari 2016 pukul 17.30

[15] -----,15 Febuari 2008 : Ping Ultrasonic Distance Sensor, diakses 4 Mei 2016 pukul

14.35

[16] Dwi Cahya Maryanto, 2016, Pengendali Lampu Dan Pintu Garasi Dengan Bluetooth

Berbasis Mikrokontroler, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Sains dan

Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta, diakses 15 Mei 2016.

[17] Yoel Anggun Wiratama Putra, 2016, Kontroler Lengan Robot Berbasis Smartphone

Android, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknologi,

Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta, diakses 14 Mei 2016.


L1

LAMPIRAN


L2

LAMPIRAN

LISTING PROGRAM ARDUINO


L3

1. //#include<SoftwareSerial.h>

2. //#define RxD 11

3. //#define TxD 10

4. //SoftwareSerial BTSerial(RxD,TxD);

5. int motorpin1 = 2;


7. int enablepin1 = 5;



10. int enablepin2 = 6;

11. const int pingpin = 8;

12. char x;

13. int motor1, motor2, motor1a, motor2a;

14. void setup()

15. // put your setup code here, to run once:

16. Serial.setTimeout(5);

17. motor1 = 100;

18. motor2 = 100;

19. pinMode(motorpin1, OUTPUT);


21. pinMode(enablepin1, OUTPUT);



24. pinMode(enablepin2, OUTPUT);

25. // digitalWrite(enablepin1, HIGH);

26. // digitalWrite(enablepin2, HIGH);

27. //pinMode(RxD, INPUT);

28. //pinMode(TxD, OUTPUT);

29. Serial.begin(9600);

30. //Serial.available();

31.

32. void loop()

33. if (Serial.available() > 0)

34. x = Serial.read();

35. Serial.println(x);


L4

36.

37. //menerima perintah maju

38. if (x == 'a')

39. digitalWrite(motorpin1, LOW);

40. digitalWrite(motorpin2, HIGH);



43. analogWrite(enablepin1, motor1);


45.

46. //menerima perintah mundur

47. else if (x == 'b')







54.

55. //menerima perintah belok kanan

56. else if (x == 'c')







63.

64. //menerima perintah belok kiri

65. else if (x == 'd')







72.

73. //menerima perintah demo

74. else if (x == 'e')



L5






81. delay(1000);







88. delay(1000);







95. delay(8000);







102. delay(3000);





107. analogWrite(enablepin1, 0);


109. delay(1000);

110.

111. //menerima perintah berhenti/stop

112. else if (x == 'f')





L6




119.

120. //menerima perintah tambah kecepatan

121. else if (x == 'g')

122. motor1a = motor1 + 25;

123. analogWrite(enablepin1, motor1a);

124. motor2a = motor2 + 25;


126.

127. //menerima perintah kurangi kecepatan

128. else if (x == 'h')

129. motor1a = motor1 - 25;


131. motor2a = motor2 - 25;


133.

134. else if (pingpin >=0)

135. long duration,cm;

136. pinMode(pingpin,OUTPUT);//pin sensor PING

137. digitalWrite (pingpin,LOW);

138. delayMicroseconds(2);

139. digitalWrite(pingpin,HIGH);

140. delayMicroseconds(5);

141. digitalWrite(pingpin,LOW);

142. pinMode(pingpin,INPUT);

143. duration = pulseIn(pingpin,HIGH);

144. cm=microsecondsToCentimeters(duration);

145. Serial.print("cm");

146. delay(100);

147.

148.

149. long microsecondsToCentimeters(long microseconds)

150. return microseconds / 29 / 2;

151.


L7

LAMPIRAN

LISTING PROGRAM ANDROID


L8


L9


L10


L11

LAMPIRAN

MANUAL APP INVENTOR


L12

App inventor merupakan aplikasi web yang dikeluarkan oleh google yang sekarang

dikelola oleh MIT(Massachusetts Institute of Technology), App inventor ini digunakan untuk

membuat aplikasi pada handphone dengan sistem operasi android. App inventor dapat di akses

melalui web site dengan judul http://ai2.appinventor.mit.edu/, untuk membuat aplikasi

android pengguna membutuhkan email google untuk login atau yang sering disebut gmail

didalam web site ini. Setelah melakukan login maka app inventor akan menamplkan halaman

awal yang berbentuk seperti pada gambar L1.1.

Gambar L1.1. Halaman awal app inventor

Setelah masuk pada halaman awal app inventor langkah selanjutnya jika ingin

membuat project baru adalah klik project kemudian pilih start new project. Tampilan untuk

membuat project baru dapat dilihat pada gambar L1.2.


L13

Gambar L1.2. Tampilan membuat project baru

Kemudian setelah memilih start new project maka app inventor akan meminta

memasukan nama project namun nama untuk project tidak boleh menggunakan spasi, setelah

memasukan nama project maka klik OK. Tampilan untuk memasukan nama project dapat

dilihat pada gambar L1.3.

Gambar L1.3. Tampulan memasukan nama project


L14

Pada gambar L1.4. merupakan tampilan dari halaman awal sebuah project baru yang

tampilan awalnya adalah tampilan yang terdiri dari sebuah tampilan handphone dengan sistem

operasi android dan komponen – komponen yang dapat digunakan untuk tampilan pada

handphone.

Gambar L1.4. Tampilan halaman awal project baru

App inventor memiliki beberapa menu untuk membuat project baru, menu – menu

yang ada adalah sebagai berikut:

1. User Interface

Pada menu User Interface ini merupakan menu untuk memasukan tombol,

gambar, slider, dan lain lainnya yang seperti pada gambar L1.5.


L15

Gambar L1.5. Macam menu user interface

2. Layout

Pada menu Layout ini digunakan untuk menentukan letak dari tombol dan

perangkat –perangkat lain yang akan digunakan, tampilan dari macam –macam layout

ini dapat dilihat pada gambar L1.6.

Gambar L1.6. Macam menu Layout


L16

3. Media

Pada menu Media ini digunakan untuk mengaktifkan perangkat yang ada di

handphone dengan sistem operasi android seperti kamera. Macam – macam menu

media dapat dilihat pada gambar L1.7.

Gambar L1.7. Macam menu Media

4. Drawing and animation

Pada menu drawing and animation ini digunakan untuk membuat animasi pada

tampilan dihandphone dengan sistem operasi android seperti pada gambar L1.8.


L17

Gambar L1.8. Macam menu drawing and animation

5. Sensor

Pada menu sensor terdapat beberapa sensor yang ada pada handphone dengan

sistem operasi android yang terdiri dari sensor akselero, barcode, dan lain – lain yang

ditunjukan pada gambar L1.9.

Gambar L1.9. Macam menu sensor


L18

6. Social

Pada menu social ini dapat digunakan untuk memasukan menu – menu yang

bersangkutan dengan yang berhubungan dengan komunikasi, macam – macam

menunya dapat dilihat pada gambar L1.10.

Gambar L1.10. Macam menu social

7. Storage

Menu Storage ini digunakan untuk memanggil dan menyimpan file yang ada

pada handphone android, macam – macam menu storage dapat dilihat pada gambar

L.11.

Gambar L1.11. Macam menu storage


L19

8. Connectivity

Pada menu connectivity ini terdapat banyak menu untuk melakukan koneksi

terhadap perangkat lain salah satu contohnya adalah Bluetooth, macam – macam menu

connectivity ini dapat dilihat pada gambar L1.12.

Gambar L1.12. Macam menu connectivity

9. Lego Mindstroms

Pada menu Lego Mindstroms ini digunakan khusus untuk robot Lego NXT,

seluruh fungsi robot bisa dikendalikan menggunakan menu ini, sebagai contoh menu

ini dapat mengendalikan beberapa sensor dan Direct Command (perintah), maupun

untuk mengendalikan Drive(Arah). Robot Lego mindstroms NXT ini merupakan kit

robotic yang dapat deprogram secara fleksibel yang dikeluarkan oleh LEGO pada

tahun 2006. Beberapa menu dari Lego Mindstrom ini dapat dilihat pada gambar L1.13

dan untuk bentuk dari robot Lego mindstroms NXT ini dapat dilihat pada gambar

L1.14.


L20

Gambar L1.13. Macam menu Lego Mindstrom

Gambar L1.14. Bentuk robot Lego Mindstroms NXT

Cara Membuat program pengendalian sederhana menggunakan Bluetooth

Untuk membuat pengendalian sederhana menggunakan Bluetooth maka terdapat

beberapa langkah sebagai berikut:

1. Pertama kita membuka halaman web app inventor yaitu http://ai2.appinventor.mit.edu/

2. Pilih menu project

3. Pilih sub menu start new project

4. Beri nama project

5. Pada menu user interface pilih menu button

6. Kemudian klik button dan drag and drop dibagian user interface pada Handphone

7. Lakukan langkah 6 sebanyak 5 kali


L21

8. Kemudian pilih menu layout dan pilih table Arrangment dan atur columns menjadi 3

dan row menjadi 4 pada properties, seperti pada gambar L1.15.

Gambar L1.15. Pengaturan tabel

9. Lakukan penyusunan button seperti pada gambar L1.16 dengan cara memasukan

button pada tabel.

Gambar L1.16. Penyusunan button pada table

10. Tekan button 1 pada menu component kemudian gantilah menu text pada menu

properties menjadi connect

11. Lakukan seperti langkah 10 untuk button 2, 3, 4, dan 5 dengan text masing – masing

button maju untuk button 2, mundur untuk button 3, kanan untuk button 4, kiri untuk

button 5.

12. Pilih menu Bluetooth client pada menu connectivity, lalu drag and drop pada user

interface handphone.

13. Pilih menu clock pada menu sensors kemudian drag and drop pada user interface

handphone.

14. Pilih menu label pada menu user interface kemudian drag and drop pada user interface

handphone


L22

15. Pilih menu List picker pada user interface kemudian drag and drop ke user interface

pada Handphone

16. Setelah melakukan setting pada user interface kemudian masuk ke dalam menu blocks

seperti pada gambar L1.17.

Gambar L1.17. Menu block

17. Pada menu Block ini digunakan untuk memasukan program – program yang

digunakan untuk membuat pengendalian menggunakan Bluetooth.

18. Pilih menu List Picker pada block, kemudian pilih menu seperti pada gambar L1.18.

19. Pilih menu Bluetooth client pada block, kemudian pilih menu seperti pada gambar

L1.18.

Gambar L1.18. Contoh program untuk pairing bluetooth

20. Pilih menu List picker pada block, kemudian pilih menu seperti pada gambar L1.19.


L1.19.

Gambar L1.19. Contoh program untuk pairing bluetooth

22. Pilih menu clock pada block, kemudian pilih menu seperti pada gambar L1.20.


L23


L1.20.

Gambar L1.20. Contoh program untuk melakukan koneksi dengan alat

24. Pilih menu button 2 pada block, kemudian pilih menu seperti pada gambar L1.21.


L1.21.

26. Pilih menu Label 1 pada block kemudian pilih menu seperti pada gambar L1.21.

Gambar L1.21. contoh program untuk perintah maju

27. Lakukan seperti langkah 24 untuk button 3, button 4, dan button 5, namun ganti nama

text untuk button 3 menjadi b dan mundur, untuk button 4 menjadi c dan belok kanan,

untuk button 5 menjadi d dan belok kiri.


L24

LAMPIRAN

DATA SHEET


The Arduino Nano is a small, complete, and breadboard-friendly board based on the ATmega328 (Arduino Nano 3.0) or ATmega168 (Arduino Nano 2.x). It has more or less the same functionality of the Arduino Duemilanove, but in a different package. It lacks only a DC power jack, and works with a Mini-B USB cable instead of a standard one. The Nano was designed and is being produced by Gravitech.


Arduino Nano 3.0 (ATmega328): schematic, Eagle files.

Arduino Nano 2.3 (ATmega168): manual (pdf), Eagle files. Note: since the free version of Eagle does not handle more than 2 layers, and this version of the Nano is 4 layers, it is published here unrouted, so users can open and use it in the free version of Eagle.

Microcontroller Atmel ATmega168 or ATmega328

Operating Voltage (logic level)

5 V

Input Voltage (recommended)

7-12 V

Input Voltage (limits) 6-20 V

Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output)

Analog Input Pins 8

DC Current per I/O Pin 40 mA

Flash Memory 16 KB (ATmega168) or 32 KB (ATmega328) of which 2 KB used by bootloader

SRAM 1 KB (ATmega168) or 2 KB (ATmega328)

EEPROM 512 bytes (ATmega168) or 1 KB (ATmega328)

Clock Speed 16 MHz

Dimensions 0.73" x 1.70"


The Arduino Nano can be powered via the Mini-B USB connection, 6-20V unregulated external power supply (pin 30), or 5V regulated external power supply (pin 27). The power source is automatically selected to the highest voltage source.

The FTDI FT232RL chip on the Nano is only powered if the board is being powered over USB. As a result, when running on external (non-USB) power, the 3.3V output (which is supplied by the FTDI chip) is not available and the RX and TX LEDs will flicker if digital pins 0 or 1 are high.

The ATmega168 has 16 KB of flash memory for storing code (of which 2 KB is used for the bootloader); the ATmega328 has 32 KB, (also with 2 KB used for the bootloader). The ATmega168 has 1 KB of SRAM and 512 bytes of EEPROM (which can be read and written with the EEPROM library); the ATmega328 has 2 KB of SRAM and 1 KB of EEPROM.

Each of the 14 digital pins on the Nano can be used as an input or output, using pinMode(), digitalWrite(), and digitalRead() functions. They operate at 5 volts. Each pin can provide or receive a maximum of 40 mA and has an internal pull-up resistor (disconnected by default) of 20-50 kOhms. In addition, some pins have specialized functions:

Serial: 0 (RX) and 1 (TX). Used to receive (RX) and transmit (TX) TTL serial data. These pins are connected to the corresponding pins of the FTDI USB-to-TTL Serial chip.

External Interrupts: 2 and 3. These pins can be configured to trigger an interrupt on a low value, a rising or falling edge, or a change in value. See the attachInterrupt() function for details.

PWM: 3, 5, 6, 9, 10, and 11. Provide 8-bit PWM output with the analogWrite() function. SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). These pins support SPI communication, which,

although provided by the underlying hardware, is not currently included in the Arduino language. LED: 13. There is a built-in LED connected to digital pin 13. When the pin is HIGH value, the LED is

on, when the pin is LOW, it's off.

The Nano has 8 analog inputs, each of which provide 10 bits of resolution (i.e. 1024 different values). By default they measure from ground to 5 volts, though is it possible to change the upper end of their range using the analogReference() function. Additionally, some pins have specialized functionality:

I2C: 4 (SDA) and 5 (SCL). Support I2C (TWI) communication using the Wire library (documentation on the Wiring website).

There are a couple of other pins on the board:

AREF. Reference voltage for the analog inputs. Used with analogReference(). Reset. Bring this line LOW to reset the microcontroller. Typically used to add a reset button to

shields which block the one on the board.

See also the mapping between Arduino pins and ATmega168 ports.


The Arduino Nano has a number of facilities for communicating with a computer, another Arduino, or other microcontrollers. The ATmega168 and ATmega328 provide UART TTL (5V) serial communication, which is available on digital pins 0 (RX) and 1 (TX). An FTDI FT232RL on the board channels this serial communication over USB and the FTDI drivers (included with the Arduino software) provide a virtual com port to software on the computer. The Arduino software includes a serial monitor which allows simple textual data to be sent to and from the Arduino board. The RX and TX LEDs on the board will flash when data is being transmitted via the FTDI chip and USB connection to the computer (but not for serial communication on pins 0 and 1).

A SoftwareSerial library allows for serial communication on any of the Nano's digital pins.

The ATmega168 and ATmega328 also support I2C (TWI) and SPI communication. The Arduino software includes a Wire library to simplify use of the I2C bus; see the documentation for details. To use the SPI communication, please see the ATmega168 or ATmega328 datasheet.

The Arduino Nano can be programmed with the Arduino software (download). Select "Arduino Diecimila, Duemilanove, or Nano w/ ATmega168" or "Arduino Duemilanove or Nano w/ ATmega328" from the Tools > Board menu (according to the microcontroller on your board). For details, see the reference and tutorials.

The ATmega168 or ATmega328 on the Arduino Nano comes preburned with a bootloader that allows you to upload new code to it without the use of an external hardware programmer. It communicates using the original STK500 protocol (reference, C header files).

You can also bypass the bootloader and program the microcontroller through the ICSP (In-Circuit Serial Programming) header; see these instructions for details.

Rather then requiring a physical press of the reset button before an upload, the Arduino Nano is designed in a way that allows it to be reset by software running on a connected computer. One of the hardware flow control lines (DTR) of the FT232RL is connected to the reset line of the ATmega168 or ATmega328 via a 100 nanofarad capacitor. When this line is asserted (taken low), the reset line drops long enough to reset the chip. The Arduino software uses this capability to allow you to upload code by simply pressing the upload button in the Arduino environment. This means that the bootloader can have a shorter timeout, as the lowering of DTR can be well-coordinated with the start of the upload.

This setup has other implications. When the Nano is connected to either a computer running Mac OS X or Linux, it resets each time a connection is made to it from software (via USB). For the following half-second or so, the bootloader is running on the Nano. While it is programmed to ignore malformed data (i.e. anything besides an upload of new code), it will intercept the first few bytes of data sent to the board after a connection is opened. If a sketch running on the board receives one-time configuration or other data when it first starts, make sure that the software with which it communicates waits a second after opening the connection and before sending this data.


Arduino can sense the environment by receiving input from a variety of sensors and can affect its surroundings by controlling lights, motors, and other actuators. The microcontroller on the board is programmed using the Arduino programming language (based on Wiring) and the Arduino development environment (based on Processing). Arduino projects can be stand-alone or they can communicate with software on running on a computer (e.g. Flash, Processing, MaxMSP).

Arduino is a cross-platoform program. You’ll have to follow different instructions for your personal OS. Check on the Arduino site for the latest instructions. http://arduino.cc/en/Guide/HomePage

Once you have downloaded/unzipped the arduino IDE, you’ll need to install the FTDI Drivers to let your PC talk to the board. First Plug the Arduino to your PC via USB cable.

Now you’re actually ready to “burn” your first program on the arduino board. To select “blink led”, the physical translation of the well known programming “hello world”, select

File>Sketchbook> Arduino-0017>Examples> Digital>Blink Once you have your skecth you’ll see something very close to the screenshot on the right. In Tools>Board select Arduino NANO and with the AtMEGA you’re using (probably 328) Now you have to go to Tools>SerialPort and select the right serial port, the one arduino is attached to.



1. Warranties 1.1 The producer warrants that its products will conform to the Specifications. This warranty lasts for one (1) years from the date of the sale. The producer shall not be liable for any defects that are caused by neglect, misuse or mistreatment by the Customer, including improper installation or testing, or for any products that have been altered or modified in any way by a Customer. Moreover, The producer shall not be liable for any defects that result from Customer's design, specifications or instructions for such products. Testing and other quality control techniques are used to the extent the producer deems necessary. 1.2 If any products fail to conform to the warranty set forth above, the producer's sole liability shall be to replace such products. The producer's liability shall be limited to products that are determined by the producer not to conform to such warranty. If the producer elects to replace such products, the producer shall have a reasonable time to replacements. Replaced products shall be warranted for a new full warranty period. 1.3 EXCEPT AS SET FORTH ABOVE, PRODUCTS ARE PROVIDED "AS IS" AND "WITH ALL FAULTS." THE PRODUCER DISCLAIMS ALL OTHER WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED, REGARDING PRODUCTS, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO, ANY IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE 1.4 Customer agrees that prior to using any systems that include the producer products, Customer will test such systems and the functionality of the products as used in such systems. The producer may provide technical, applications or design advice, quality characterization, reliability data or other services. Customer acknowledges and agrees that providing these services shall not expand or otherwise alter the producer's warranties, as set forth above, and no additional obligations or liabilities shall arise from the producer providing such services. 1.5 The Arduino products are not authorized for use in safety-critical applications where a failure of the product would reasonably be expected to cause severe personal injury or death. Safety-Critical Applications include, without limitation, life support devices and systems, equipment or systems for the operation of nuclear facilities and weapons systems. Arduinoproducts are neither designed nor intended for use in military or aerospace applications or environments and for automotive applications or environment. Customer acknowledges and agrees that any such use of Arduino products which is solely at the Customer's risk, and that Customer is solely responsible for compliance with all legal and regulatory requirements in connection with such use. 1.6 Customer acknowledges and agrees that it is solely responsible for compliance with all legal, regulatory and safety-related requirements concerning its products and any use of Arduino products in Customer's applications, notwithstanding any applications-related information or support that may be provided by the producer. 2. Indemnification The Customer acknowledges and agrees to defend, indemnify and hold harmless the producer from and against any and all third-party losses, damages, liabilities and expenses it incurs to the extent directly caused by: (i) an actual breach by a Customer of the representation and warranties made under this terms and conditions or (ii) the gross negligence or willful misconduct by the Customer. 3. Consequential Damages Waiver In no event the producer shall be liable to the Customer or any third parties for any special, collateral, indirect, punitive, incidental, consequential or exemplary damages in connection with or arising out of the products provided hereunder, regardless of whether the producer has been advised of the possibility of such damages. This section will survive the termination of the warranty period. 4. Changes to specifications The producer may make changes to specifications and product descriptions at any time, without notice. The Customer must not rely on the absence or characteristics of any features or instructions marked "reserved" or "undefined." The producer reserves these for future definition and shall have no responsibility whatsoever for conflicts or incompatibilities arising from future changes to them. The product information on the Web Site or Materials is subject to change without notice. Do not finalize a design with this information.


L298

Jenuary 2000

DUAL FULL-BRIDGE DRIVER

Multiwatt15

ORDERING NUMBERS : L298N (Mult iwatt Vert. )L298HN (Mult iwatt Horiz.)L298P (PowerSO20)

BLOCK DIAGRAM

.OPERATING SUPPLY VOLTAGE UP TO 46 V. TOTAL DC CURRENT UP TO 4 A. LOW SATURATION VOLTAGE.OVERTEMPERATURE PROTECTION. LOGICAL ”0” INPUT VOLTAGE UP TO 1.5 V(HIGH NOISE IMMUNITY)

DESCRIPTION

The L298 is an integrated monolithic circuit in a 15-lead Multiwatt and PowerSO20 packages. It is ahigh voltage, high current dual full-bridge driver de-signedto acceptstandardTTL logic levels anddriveinductive loads such as relays, solenoids, DC andsteppingmotors. Two enableinputs are provided toenableor disable the deviceindependentlyof thein-put signals. The emitters of the lower transistors ofeach bridge are connected togetherand the corre-spondingexternal terminal can be used for the con-

nectionofanexternalsensingresistor.Anadditionalsupply input is provided so that the logic works at alower voltage.

PowerSO20

1/13


PIN CONNECTIONS (top view)

GND

Input 2 VSS

N.C.

Out 1

VS

Out 2

Input 1

Enable A

Sense A

GND 10

8

9

7

6

5

4

3

2

13

14

15

16

17

19

18

20

12

1

11 GND

D95IN239

Input 3

Enable B

Out 3

Input 4

Out 4

N.C.

Sense B

GND

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Symbol Parameter Value Unit

VS Power Supply 50 V

VSS Logic Supply Voltage 7 V

VI,Ven Input and Enable Voltage –0.3 to 7 V

IO Peak Output Current (each Channel)– Non Repetitive (t = 100µs)–Repetitive (80% on –20% off; ton = 10ms)–DC Operation

32.52

AAA

Vsens Sensing Voltage –1 to 2.3 V

Ptot Total Power Dissipation (Tcase = 75°C) 25 W

Top Junction Operating Temperature –25 to 130 °CTstg, Tj Storage and Junction Temperature –40 to 150 °C

THERMAL DATA

Symbol Parameter PowerSO20 Multiwatt15 Unit

Rth j-case Thermal Resistance Junction-case Max. – 3 °C/W

Rth j-amb Thermal Resistance Junction-ambient Max. 13 (*) 35 °C/W

(*) Mounted on aluminum substrate

1

2

3

4

5

6

7

9

10

11

8

ENABLE B

INPUT 3

LOGIC SUPPLY VOLTAGE VSS

GND

INPUT 2

ENABLE A

INPUT 1

SUPPLY VOLTAGE VS

OUTPUT 2

OUTPUT 1

CURRENT SENSING A

TAB CONNECTED TO PIN 8

13

14

15

12

CURRENT SENSING B

OUTPUT 4

OUTPUT 3

INPUT 4

D95IN240A

Multiwatt15

PowerSO20

L298

2/13


PIN FUNCTIONS (refer to the block diagram)

MW.15 PowerSO Name Function

1;15 2;19 Sense A; Sense B Between this pin and ground is connected the sense resistor tocontrol the current of the load.

2;3 4;5 Out 1; Out 2 Outputs of the Bridge A; the current that flows through the loadconnected between these two pins is monitored at pin 1.

4 6 VS Supply Voltage for the Power Output Stages.A non-inductive 100nF capacitor must be connected between thispin and ground.

5;7 7;9 Input 1; Input 2 TTL Compatible Inputs of the Bridge A.

6;11 8;14 Enable A; Enable B TTL Compatible Enable Input: the L state disables the bridge A(enable A) and/or the bridge B (enable B).

8 1,10,11,20 GND Ground.

9 12 VSS Supply Voltage for the Logic Blocks. A100nF capacitor must beconnected between this pin and ground.

10; 12 13;15 Input 3; Input 4 TTL Compatible Inputs of the Bridge B.

13; 14 16;17 Out 3; Out 4 Outputs of the Bridge B. The current that flows through the loadconnected between these two pins is monitored at pin 15.

– 3;18 N.C. Not Connected

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (VS = 42V; VSS = 5V, Tj = 25°C; unless otherwise specified)

Symbol Parameter Test Conditions Min. Typ. Max. Unit

VS Supply Voltage (pin 4) Operative Condition VIH +2.5 46 V

VSS Logic Supply Voltage (pin 9) 4.5 5 7 V

IS Quiescent Supply Current (pin 4) Ven = H; IL = 0 Vi = LVi = H

1350

2270

mAmA

Ven = L Vi = X 4 mA

ISS Quiescent Current from VSS (pin 9) Ven = H; IL = 0 Vi = LVi = H

247

3612

mAmA

Ven = L Vi = X 6 mA

ViL Input Low Voltage(pins 5, 7, 10, 12)

–0.3 1.5 V

ViH Input High Voltage(pins 5, 7, 10, 12)

2.3 VSS V

IiL Low Voltage Input Current(pins 5, 7, 10, 12)

Vi = L –10 µA

IiH High Voltage Input Current(pins 5, 7, 10, 12)

Vi = H ≤ VSS –0.6V 30 100 µA

Ven = L Enable Low Voltage (pins 6, 11) –0.3 1.5 V

Ven = H Enable High Voltage (pins 6, 11) 2.3 VSS V

Ien = L Low Voltage Enable Current(pins 6, 11)

Ven = L –10 µA

Ien = H High Voltage Enable Current(pins 6, 11)

Ven = H ≤ VSS –0.6V 30 100 µA

VCEsat (H) Source Saturation Voltage IL = 1AIL = 2A

0.95 1.352

1.72.7

VV

VCEsat (L) Sink Saturation Voltage IL = 1A (5)IL = 2A (5)

0.85 1.21.7

1.62.3

VV

VCEsat Total Drop IL = 1A (5)IL = 2A (5)

1.80 3.24.9

VV

Vsens Sensing Voltage (pins 1, 15) –1 (1) 2 V

L298

3/13


Figure 1 : Typical SaturationVoltagevs. OutputCurrent.

Figure 2 : Switching Times Test Circuits.

Note : For INPUT Switching, set EN = HFor ENABLESwitching, set IN = H

1) 1)Sensing voltage can be –1 V for t ≤ 50 µsec; in steady state Vsens min ≥ –0.5 V.2) See fig. 2.3) See fig. 4.4) The load must be a pure resistor.

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)

Symbol Parameter Test Conditions Min. Typ. Max. Unit

T1 (Vi) Source Current Turn-off Delay 0.5 Vi to 0.9 IL (2); (4) 1.5 µs

T2 (Vi) Source Current Fall Time 0.9 IL to 0.1 IL (2); (4) 0.2 µs

T3 (Vi) Source Current Turn-on Delay 0.5 Vi to 0.1 IL (2); (4) 2 µs

T4 (Vi) Source Current Rise Time 0.1 IL to 0.9 IL (2); (4) 0.7 µs

T5 (Vi) Sink Current Turn-off Delay 0.5 Vi to 0.9 IL (3); (4) 0.7 µs

T6 (Vi) Sink Current Fall Time 0.9 IL to 0.1 IL (3); (4) 0.25 µs

T7 (Vi) Sink Current Turn-on Delay 0.5 Vi to 0.9 IL (3); (4) 1.6 µs

T8 (Vi) Sink Current Rise Time 0.1 IL to 0.9 IL (3); (4) 0.2 µs

fc (Vi) Commutation Frequency IL = 2A 25 40 KHz

T1 (Ven) Source Current Turn-off Delay 0.5 Ven to 0.9 IL (2); (4) 3 µs

T2 (Ven) Source Current Fall Time 0.9 IL to 0.1 IL (2); (4) 1 µs

T3 (Ven) Source Current Turn-on Delay 0.5 Ven to 0.1 IL (2); (4) 0.3 µs

T4 (Ven) Source Current Rise Time 0.1 IL to 0.9 IL (2); (4) 0.4 µs

T5 (Ven) Sink Current Turn-off Delay 0.5 Ven to 0.9 IL (3); (4) 2.2 µs

T6 (Ven) Sink Current Fall Time 0.9 IL to 0.1 IL (3); (4) 0.35 µs

T7 (Ven) Sink Current Turn-on Delay 0.5 Ven to 0.9 IL (3); (4) 0.25 µs

T8 (Ven) Sink Current Rise Time 0.1 IL to 0.9 IL (3); (4) 0.1 µs

L298

4/13


Figure 3 : Source Current Delay Times vs. Input or Enable Switching.

Figure 4 : Switching Times Test Circuits.

Note : For INPUT Switching, set EN = HFor ENABLE Switching, set IN = L

L298

5/13


Figure 5 : Sink Current Delay Times vs. Input 0 V Enable Switching.

Figure 6 : Bidirectional DC Motor Control.

L = Low H = High X = Don’t care

Inputs Function

Ven = H C = H ; D = L Forward

C = L ; D = H Reverse

C = D Fast Motor Stop

Ven = L C = X ; D = X Free RunningMotor Stop

L298

6/13


Figure 7 : For higher currents, outputs can be paralleled. Take care to parallel channel 1 with channel4and channel2 with channel3.

APPLICATION INFORMATION (Refer to the block diagram)1.1. POWER OUTPUT STAGE

TheL298integratestwopoweroutputstages(A; B).The power output stage is a bridge configurationand its outputs can drive an inductive load in com-monor differenzialmode, dependingon thestate ofthe inputs. The current that flows through the loadcomes out from the bridge at the sense output : anexternal resistor (RSA ; RSB.) allows todetect the in-tensity of this current.

1.2. INPUT STAGE

Eachbridge is driven by meansof fourgatesthe in-put of which are In1 ; In2 ; EnA and In3 ; In4 ; EnB.The In inputsset thebridgestate whenThe En inputishigh; a lowstateof theEn inputinhibitsthe bridge.All the inputs are TTL compatible.

2. SUGGESTIONS

A non inductive capacitor, usually of 100 nF, mustbe foreseen between both Vs and Vss, to ground,as near as possible to GND pin. When the large ca-pacitor of the power supply is too far from the IC, asecond smaller one must be foreseen near theL298.

The sense resistor, not of a wire wound type, mustbe groundednear the negativepole of Vs that mustbe near the GND pin of the I.C.

Each input must be connected to the source of thedriving signals by means of a very short path.

Turn-On and Turn-Off : Before to Turn-ONthe Sup-plyVoltageand beforeto Turnit OFF, the Enablein-put must be driven to the Low state.

3. APPLICATIONS

Fig 6 showsa bidirectional DC motor controlSche-maticDiagram for which only one bridge is needed.The external bridge of diodes D1 to D4 is made byfour fast recovery elements (trr ≤ 200 nsec) thatmust be chosen of a VF as low as possible at theworst case of the load current.

The senseoutputvoltagecanbeused to control thecurrent amplitude by chopping the inputs,or to pro-vide overcurrent protectionby switching low theen-able input.

The brake function (Fast motor stop) requires thatthe Absolute Maximum Rating of 2 Amps mustnever be overcome.

When the repetitive peak current needed from theload is higher than 2 Amps, a paralleled configura-tion can be chosen (See Fig.7).

An external bridge of diodes are required when in-ductive loads are driven and when the inputsof theICare chopped; Shottkydiodeswouldbepreferred.

L298

7/13


This solution candrive until 3 AmpsIn DC operationand until 3.5 Amps of a repetitive peak current.

OnFig 8 it is shownthedriving ofa twophasebipolarstepper motor ; the needed signals to drive the in-puts of the L298 are generated, in this example,from the IC L297.

Fig 9 shows an example of P.C.B. designedfor theapplication of Fig 8.

Fig 10 shows a second two phase bipolar steppermotor control circuit where the current is controlledby the I.C. L6506.

Figure 8 : Two Phase Bipolar Stepper Motor Circuit.

This circuit drives bipolar stepper motors with winding currents up to 2 A. The diodes are fast 2 A types.

RS1 = RS2 = 0.5 Ω

D1 to D8 = 2 A Fast diodes VF ≤ 1.2 V @ I = 2 Atrr ≤ 200 ns

L298

8/13


Figure 9 : SuggestedPrinted Circuit Board Layout for the Circuit of fig. 8 (1:1 scale).

Figure 10 : Two Phase Bipolar Stepper Motor Control Circuit by Using the Current ControllerL6506.

RR and Rsense depend from the load current

L298

9/13


Multiwatt15 V

DIM.mm inch

MIN. TYP. MAX. MIN. TYP. MAX.

A 5 0.197

B 2.65 0.104

C 1.6 0.063

D 1 0.039

E 0.49 0.55 0.019 0.022

F 0.66 0.75 0.026 0.030

G 1.02 1.27 1.52 0.040 0.050 0.060

G1 17.53 17.78 18.03 0.690 0.700 0.710

H1 19.6 0.772

H2 20.2 0.795

L 21.9 22.2 22.5 0.862 0.874 0.886

L1 21.7 22.1 22.5 0.854 0.870 0.886

L2 17.65 18.1 0.695 0.713

L3 17.25 17.5 17.75 0.679 0.689 0.699

L4 10.3 10.7 10.9 0.406 0.421 0.429

L7 2.65 2.9 0.104 0.114

M 4.25 4.55 4.85 0.167 0.179 0.191

M1 4.63 5.08 5.53 0.182 0.200 0.218

S 1.9 2.6 0.075 0.102

S1 1.9 2.6 0.075 0.102

Dia1 3.65 3.85 0.144 0.152

OUTLINE ANDMECHANICAL DATA

L298

10/13


DIM.mm inch

MIN. TYP. MAX. MIN. TYP. MAX.

A 5 0.197

B 2.65 0.104

C 1.6 0.063

E 0.49 0.55 0.019 0.022

F 0.66 0.75 0.026 0.030

G 1.14 1.27 1.4 0.045 0.050 0.055

G1 17.57 17.78 17.91 0.692 0.700 0.705

H1 19.6 0.772

H2 20.2 0.795

L 20.57 0.810

L1 18.03 0.710

L2 2.54 0.100

L3 17.25 17.5 17.75 0.679 0.689 0.699

L4 10.3 10.7 10.9 0.406 0.421 0.429

L5 5.28 0.208

L6 2.38 0.094

L7 2.65 2.9 0.104 0.114

S 1.9 2.6 0.075 0.102

S1 1.9 2.6 0.075 0.102

Dia1 3.65 3.85 0.144 0.152

Multiwatt15 H


L298

11/13


JEDEC MO-166

PowerSO20

e

a2 A

Ea1

PSO20MEC

DETAIL A

T

D

1

1120

E1E2

h x 45

DETAIL Alead

sluga3

S

Gage Plane0.35

L

DETAIL B

R

DETAIL B

(COPLANARITY)

G C

- C -

SEATING PLANE

e3

b

c

NN

H

BOTTOM VIEW

E3

D1

DIM. mm inchMIN. TYP. MAX. MIN. TYP. MAX.

A 3.6 0.142

a1 0.1 0.3 0.004 0.012 a2 3.3 0.130 a3 0 0.1 0.000 0.004b 0.4 0.53 0.016 0.021c 0.23 0.32 0.009 0.013

D (1) 15.8 16 0.622 0.630D1 9.4 9.8 0.370 0.386E 13.9 14.5 0.547 0.570e 1.27 0.050

e3 11.43 0.450

E1 (1) 10.9 11.1 0.429 0.437E2 2.9 0.114 E3 5.8 6.2 0.228 0.244G 0 0.1 0.000 0.004H 15.5 15.9 0.610 0.626h 1.1 0.043 L 0.8 1.1 0.031 0.043N 10° (max.)ST 10 0.394

(1) ”D and F” do not include mold flash or protrusions.- Mold flash or protrusions shall not exceed 0.15 mm (0.006”).- Criticaldimensions: ”E”, ”G” and ”a3”


8° (max.)

10

L298

12/13


Information furnished is believed to be accurate and reliable. However, STMicroelectronics assumes no responsibility for the conse-quences of use of such information nor for any infringement of patents or other rights of third parties which may result from its use. Nolicense is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of STMicroelectronics. Specification mentioned in thispublication are subject to change without notice. This publication supersedes and replaces all information previously supplied. STMi-croelectronics products are not authorized for use as critical components in life support devices or systems without express writtenapproval of STMicroelectronics.

The ST logo is a registered trademark of STMicroelectronics 2000 STMicroelectronics – Printed in Italy – All Rights Reserved

STMicroelectronics GROUP OF COMPANIESAustralia - Brazil - China - Finland - France - Germany - Hong Kong - India - Italy - Japan - Malaysia - Malta - Morocco -

Singapore - Spain - Sweden - Switzerland - United Kingdom - U.S.A.http://www.st.com

L298

13/13


This datasheet has been download from:

www.datasheetcatalog.com

Datasheets for electronics components.


Web Site: www.parallax.com Forums: forums.parallax.com Sales: [email protected] Technical: [email protected]

Office: (916) 624-8333 Fax: (916) 624-8003 Sales: (888) 512-1024 Tech Support: (888) 997-8267

Copyright © Parallax Inc. PING))) Ultrasonic Distance Sensor (#28015) v1.5 2/15/2008 Page 1 of 12

PING)))™ Ultrasonic Distance Sensor (#28015) The Parallax PING))) ultrasonic distance sensor provides precise, non-contact distance measurements from about 2 cm (0.8 inches) to 3 meters (3.3 yards). It is very easy to connect to microcontrollers such as the BASIC Stamp®, SX or Propeller chip, requiring only one I/O pin. The PING))) sensor works by transmitting an ultrasonic (well above human hearing range) burst and providing an output pulse that corresponds to the time required for the burst echo to return to the sensor. By measuring the echo pulse width, the distance to target can easily be calculated.

Features Range: 2 cm to 3 m (0.8 in to 3.3 yd) Burst indicator LED shows sensor

activity Bidirectional TTL pulse interface on a

single I/O pin can communicate with 5 V TTL or 3.3 V CMOS microcontrollers

Input trigger: positive TTL pulse, 2 µs min, 5 µs typ.

Echo pulse: positive TTL pulse, 115 µs minimum to 18.5 ms maximum.

RoHS Compliant

Key Specifications Supply voltage: +5 VDC Supply current: 30 mA typ; 35 mA max Communication: Positive TTL pulse Package: 3-pin SIP, 0.1” spacing

(ground, power, signal) Operating temperature: 0 – 70° C. Size: 22 mm H x 46 mm W x 16 mm D

(0.84 in x 1.8 in x 0.6 in) Weight: 9 g (0.32 oz)

Pin Definitions GND Ground (Vss) 5 V 5 VDC (Vdd) SIG Signal (I/O pin)

The PING))) sensor has a male 3-pin header used to supply ground, power (+5 VDC) and signal. The header may be plugged into a directly into solderless breadboard, or into a standard 3-wire extension cable (Parallax part #805-000012).



Dimensions

Communication Protocol The PING))) sensor detects objects by emitting a short ultrasonic burst and then "listening" for the echo. Under control of a host microcontroller (trigger pulse), the sensor emits a short 40 kHz (ultrasonic) burst. This burst travels through the air, hits an object and then bounces back to the sensor. The PING))) sensor provides an output pulse to the host that will terminate when the echo is detected, hence the width of this pulse corresponds to the distance to the target.

Host Device Input Trigger Pulse tOUT 2 µs (min), 5 µs typical Echo Holdoff tHOLDOFF 750 µs Burst Frequency tBURST 200 µs @ 40 kHz Echo Return Pulse Minimum tIN-MIN 115 µs Echo Return Pulse Maximum tIN-MAX 18.5 ms

PING))) Sensor

Delay before next measurement 200 µs



Practical Considerations for Use

Object Positioning The PING))) sensor cannot accurately measure the distance to an object that: a) is more than 3 meters away, b) that has its reflective surface at a shallow angle so that sound will not be reflected back towards the sensor, or c) is too small to reflect enough sound back to the sensor. In addition, if your PING))) sensor is mounted low on your device, you may detect sound reflecting off of the floor. a. b. c.

Target Object Material In addition, objects that absorb sound or have a soft or irregular surface, such as a stuffed animal, may not reflect enough sound to be detected accurately. The PING))) sensor will detect the surface of water, however it is not rated for outdoor use or continual use in a wet environment. Condensation on its transducers may affect performance and lifespan of the device. See the “Water Level with PING)))” document on the 28015 product page at www.parallax.com for more information.

Air Temperature Temperature has an effect on the speed of sound in air that is measurable by the PING))) sensor. If the temperature (°C) is known, the formula is: ( )m/sT0.6331.5C Cair ×+= The percent error over the sensor’s operating range of 0 to 70 ° C is significant, in the magnitude of 11 to 12 percent. The use of conversion constants to account for air temperature may be incorporated into your program (as is the case in the example BS2 program given in the Example Programs section below). Percent error and conversion constant calculations are introduced in Chapter 2 of Smart Sensors and Applications, a Stamps in Class text available for download from the 28029 product page at www.parallax.com.



Test Data The test data on the following pages is based on the PING))) sensor, tested in the Parallax lab, while connected to a BASIC Stamp microcontroller module. The test surface was a linoleum floor, so the sensor was elevated to minimize floor reflections in the data. All tests were conducted at room temperature, indoors, in a protected environment. The target was always centered at the same elevation as the PING))) sensor.

Test 1 Sensor Elevation: 40 in. (101.6 cm) Target: 3.5 in. (8.9 cm) diameter cylinder, 4 ft. (121.9 cm) tall – vertical orientation



Test 2 Sensor Elevation: 40 in. (101.6 cm) Target: 12 in. x 12 in. (30.5 cm x 30.5 cm) cardboard, mounted on 1 in. (2.5 cm) pole Target positioned parallel to backplane of sensor



Example Programs and Applications

BASIC Stamp 2 This circuit allows you to quickly connect your PING))) sensor to a BASIC Stamp® 2 via the Board of Education® breadboard area. The PING))) module’s GND pin connects to Vss, the 5 V pin connects to Vdd, and the SIG pin connects to I/O pin P15. This circuit will work with the example BASIC Stamp program listed below.

Extension Cable and Port Cautions for the Board of Education If you are connecting your PING))) sensor to a Board of Education platform using an extension cable, follow these steps:

1. When plugging the cable onto the PING))) sensor, connect Black to GND, Red to 5 V, and White to SIG.

2. Check to see if your Board of Education servo ports have a jumper, as shown at right. 3. If your Board of Education servo ports have a jumper, set it to Vdd as shown. Then plug the

cable into the port, matching the wire color to the labels next to the port. 4. If your Board of Education servo ports do not have a jumper, do not use them with the

PING))) sensor. These ports only provide Vin, not Vdd, and this may damage your PING))) sensor. Go to the next step.

5. Connect the cable directly to the breadboard with a 3-pin header as shown above. Then, use jumper wires to connect Black to Vss, Red to Vdd, and White to I/O pin P15.

Board of Education Servo Port Jumper, Set to Vdd



Example Program: PingMeasureCmAndIn.bs2 This example BS2 program is an excerpt from Chapter 2 of the Stamps in Class text Smart Sensors and Applications. Additional PBASIC programs, one for the BS1 and another than runs on any model of BASIC Stamp 2 (BS2, BS2e, BS2sx, BS2p, BS2pe, BS2px) can be downloaded from the 28015 product page. ' Smart Sensors and Applications - PingMeasureCmAndIn.bs2 ' Measure distance with Ping))) sensor and display in both in & cm ' $STAMP BS2 ' $PBASIC 2.5 ' Conversion constants for room temperature measurements. CmConstant CON 2260 InConstant CON 890 cmDistance VAR Word inDistance VAR Word time VAR Word DO PULSOUT 15, 5 PULSIN 15, 1, time cmDistance = cmConstant ** time inDistance = inConstant ** time DEBUG HOME, DEC3 cmDistance, " cm" DEBUG CR, DEC3 inDistance, " in" PAUSE 100 LOOP



Propeller Microcontroller *************************************** * Ping))) Object V1.1 * * (C) 2006 Parallax, Inc. * * Author: Chris Savage & Jeff Martin * * Started: 05-08-2006 * *************************************** Interface to Ping))) sensor and measure its ultrasonic travel time. Measurements can be in units of time or distance. Each method requires one parameter, Pin, that is the I/O pin that is connected to the Ping)))'s signal line. Connection To Propeller ‣ PING))) ‣ Remember PING))) Requires +5V Power Supply GND +5V SIG 1K Pin --------------------------REVISION HISTORY-------------------------- v1.1 - Updated 03/20/2007 to change SIG resistor from 10K to 1K CON TO_IN = 73_746 ' Inches TO_CM = 29_034 ' Centimeters PUB Ticks(Pin) : Microseconds | cnt1, cnt2 ''Return Ping)))'s one-way ultrasonic travel time in microseconds outa[Pin]~ ' Clear I/O Pin dira[Pin]~~ ' Make Pin Output outa[Pin]~~ ' Set I/O Pin outa[Pin]~ ' Clear I/O Pin (> 2 μs pulse) dira[Pin]~ ' Make I/O Pin Input waitpne(0, |< Pin, 0) ' Wait For Pin To Go HIGH cnt1 := cnt ' Store Current Counter Value waitpeq(0, |< Pin, 0) ' Wait For Pin To Go LOW cnt2 := cnt ' Store New Counter Value Microseconds := (||(cnt1 - cnt2) / (clkfreq / 1_000_000)) >> 1 ' Return Time in μs PUB Inches(Pin) : Distance ''Measure object distance in inches Distance := Ticks(Pin) * 1_000 / TO_IN ' Distance In Inches PUB Centimeters(Pin) : Distance ''Measure object distance in centimeters Distance := Millimeters(Pin) / 10 ' Distance In Centimeters PUB Millimeters(Pin) : Distance ''Measure object distance in millimeters Distance := Ticks(Pin) * 10_000 / TO_CM ' Distance In Millimeters



The ping.spin object is used in an example project with the Parallax 4 x 20 Serial LCD (#27979) to display distance measurements. The complete Project Archive can be downloaded from the Propeller Object Exchange at http://obex.parallax.com. Parallax Propeller Chip Project Archive Project : "ping_demo" Archived : Tuesday, December 18, 2007 at 3:29:46 PM Tool : Propeller Tool version 1.05.8 ping_demo.spin Debug_Lcd.spin Serial_Lcd.spin Simple_Serial.spin Simple_Numbers.spin ping.spin



Javelin Stamp Microcontroller This class file implements several methods for using the PING))) sensor with the Javelin Stamp module. package stamp.peripheral.sensor; import stamp.core.*; /** * This class provides an interface to the Parallax PING))) ultrasonic * range finder module. * * Usage: * <code> * Ping range = new Ping(CPU.pin0); // trigger and echo on P0 * </code> * * Detailed documentation for the PING))) Sensor can be found at: * http://www.parallax.com/detail.asp?product_id=28015 * * * @version 1.0 03 FEB 2005 */ public final class Ping private int ioPin; /** * Creates PING))) range finder object * * @param ioPin PING))) trigger and echo return pin */ public Ping (int ioPin) this.ioPin = ioPin; /** * Returns raw distance value from the PING))) sensor. * * @return Raw distance value from PING))) */ public int getRaw() int echoRaw = 0; CPU.writePin(ioPin, false); // setup for high-going pulse CPU.pulseOut(1, ioPin); // send trigger pulse echoRaw = CPU.pulseIn(2171, ioPin, true); // measure echo return // return echo pulse if in range; zero if out-of-range return (echoRaw < 2131) ? echoRaw : 0; /* * The PING))) returns a pulse width of 73.746 uS per inch. Since the * Javelin pulseIn() round-trip echo time is in 8.68 uS units, this is the * same as a one-way trip in 4.34 uS units. Dividing 73.746 by 4.34 we * get a time-per-inch conversion factor of 16.9922 (x 0.058851). *



* Values to derive conversion factors are selected to prevent roll-over * past the 15-bit positive values of Javelin Stamp integers. */ /** * @return PING))) distance value in inches */ public int getIn() return (getRaw() * 3 / 51); // raw * 0.058824 /** * @return PING))) distance value in tenths of inches */ public int getIn10() return (getRaw() * 3 / 5); // raw / 1.6667 /* * The PING))) returns a pulse width of 29.033 uS per centimeter. As the * Javelin pulseIn() round-trip echo time is in 8.68 uS units, this is the * same as a one-way trip in 4.34 uS units. Dividing 29.033 by 4.34 we * get a time-per-centimeter conversion factor of 6.6896. * * Values to derive conversion factors are selected to prevent roll-over * past the 15-bit positive values of Javelin Stamp integers. */ /** * @return PING))) distance value in centimeters */ public int getCm() return (getRaw() * 3 / 20); // raw / 6.6667 /** * @return PING))) distance value in millimeters */ public int getMm() return (getRaw() * 3 / 2); // raw / 0.6667 This simple demo illustrates the use of the PING))) ultrasonic range finder class with the Javelin Stamp: import stamp.core.*; import stamp.peripheral.sensor.Ping; public class testPing public static final char HOME = 0x01; public static void main() Ping range = new Ping(CPU.pin0); StringBuffer msg = new StringBuffer(); int distance;



while (true) // measure distance to target in inches distance = range.getIn(); // create and display measurement message msg.clear(); msg.append(HOME); msg.append(distance); msg.append(" \" \n"); System.out.print(msg.toString()); // wait 0.5 seconds between readings CPU.delay(5000);

Resources and Downloads You can find additional resources for the PING))) sensor by searching the following product pages at www.parallax.com:

Smart Sensors and Applications (a Stamps in Class text), #28029 PING))) Mounting Bracket Kit – a servo-driven mount designed to attach to a Boe-Bot robot,

#570-28015 Extension cable with 3-in header, #805-00011 (10-in.) or #805-00012 (14-in.)

A video of a Boe-Bot robot using the PING))) sensor to scan its surroundings then drive to the closest object can be found under Resources > Video Library > Boe-Bot Robot Video Gallery.


HC-05 Bluetooth module iteadstudio.com 06.18.2010

1 Tech Support: [email protected]

HC-05

-Bluetooth to Serial Port Module

Overview

HC-05 module is an easy to use Bluetooth SPP (Serial Port Protocol) module, designed for

transparent wireless serial connection setup.

Serial port Bluetooth module is fully qualified Bluetooth V2.0+EDR (Enhanced Data Rate) 3Mbps

Modulation with complete 2.4GHz radio transceiver and baseband. It uses CSR Bluecore

04-External single chip Bluetooth system with CMOS technology and with AFH(Adaptive

Frequency Hopping Feature). It has the footprint as small as 12.7mmx27mm. Hope it will simplify

your overall design/development cycle.

Specifications

Hardware features

Typical -80dBm sensitivity

Up to +4dBm RF transmit power

Low Power 1.8V Operation ,1.8 to 3.6V I/O

PIO control

UART interface with programmable baud rate

With integrated antenna

With edge connector




Software features

Default Baud rate: 38400, Data bits:8, Stop bit:1,Parity:No parity, Data control: has.

Supported baud rate: 9600,19200,38400,57600,115200,230400,460800.

Given a rising pulse in PIO0, device will be disconnected.

Status instruction port PIO1: low-disconnected, high-connected;

PIO10 and PIO11 can be connected to red and blue led separately. When master and slave

are paired, red and blue led blinks 1time/2s in interval, while disconnected only blue led

blinks 2times/s.

Auto-connect to the last device on power as default.

Permit pairing device to connect as default.

Auto-pairing PINCODE:”0000” as default

Auto-reconnect in 30 min when disconnected as a result of beyond the range of connection.

Hardware










AT command Default:

How to set the mode to server (master):

1. Connect PIO11 to high level.

2. Power on, module into command state.

3. Using baud rate 38400, sent the “AT+ROLE=1\r\n” to module, with “OK\r\n”

means setting successes.

4. Connect the PIO11 to low level, repower the module, the module work as server

(master).

AT commands: (all end with \r\n)

1. Test command:

Command Respond Parameter

AT OK -

2. Reset


AT+RESET OK -

3. Get firmware version


AT+VERSION? +VERSION:<Param>

OK

Param : firmware version

Example:

AT+VERSION?\r\n

+VERSION:2.0-20100601

OK




4. Restore default


AT+ORGL OK -

Default state:

Slave mode, pin code :1234, device name: H-C-2010-06-01 ,Baud 38400bits/s.

5. Get module address


AT+ADDR? +ADDR:<Param>

OK

Param: address of Bluetooth

module

Bluetooth address: NAP: UAP : LAP

Example:

AT+ADDR?\r\n

+ADDR:1234:56:abcdef

OK

6. Set/Check module name:


AT+NAME=<Param> OK Param: Bluetooth module

name

(Default :HC-05)

AT+NAME? +NAME:<Param>

OK (/FAIL)

Example:

AT+NAME=HC-05\r\n set the module name to “HC-05”

OK

AT+NAME=ITeadStudio\r\n

OK

AT+NAME?\r\n

+NAME: ITeadStudio

OK

7. Get the Bluetooth device name:


AT+RNAME?<Param1> 1. +NAME:<Param2>

OK

2. FAIL

Param1,Param 2 : the address

of Bluetooth device

Example: (Device address 00:02:72:od:22:24，name：ITead)

AT+RNAME? 0002，72，od2224\r\n

+RNAME:ITead

OK

8. Set/Check module mode:


AT+ROLE=<Param> OK Param:

0- Slave AT+ ROLE? +ROLE:<Param>




OK 1-Master

2-Slave-Loop

9. Set/Check device class


AT+CLASS=<Param> OK Param: Device Class

AT+ CLASS? 1. +CLASS:<Param>

OK

2. FAIL

10. Set/Check GIAC (General Inquire Access Code)


AT+IAC=<Param> 1.OK

2. FAIL

Param: GIAC

(Default : 9e8b33)

AT+IAC +IAC:<Param>

OK

Example:

AT+IAC=9e8b3f\r\n

OK

AT+IAC?\r\n

+IAC: 9e8b3f

OK

11. Set/Check -- Query access patterns


AT+INQM=<Param>,<Param2>,

<Param3>

1.OK

2. FAIL

Param:

0——inquiry_mode_standard

1——inquiry_mode_rssi

Param2: Maximum number of

Bluetooth devices to respond

to

Param3:

Timeout (1-48 : 1.28s to

61.44s)

AT+ INQM? +INQM： <Param>,<Param2>,

<Param3>

OK

Example:

AT+INQM=1,9,48\r\n

OK

AT+INQM\r\n

+INQM:1, 9, 48

OK




12. Set/Check PIN code:


AT+PSWD=<Param> OK Param: PIN code

(Default 1234)

AT+ PSWD? + PSWD ：<Param>

OK

13. Set/Check serial parameter:


AT+UART=<Param>,<Param2>,<

Param3>

OK Param1: Baud

Param2: Stop bit

Param3: Parity

AT+ UART? +UART=<Param>,<Param2>,

<Param3>

OK

Example:

AT+UART=115200，1,2,\r\n

OK

AT+UART?

+UART:115200,1,2

OK

14. Set/Check connect mode:


AT+CMODE=<Param> OK Param:

0 - connect fixed address

1 - connect any address

2 - slave-Loop

AT+ CMODE? + CMODE:<Param>

OK

15. Set/Check fixed address:


AT+BIND=<Param> OK Param: Fixed address

(Default

00:00:00:00:00:00)

AT+ BIND? + BIND:<Param>

OK

Example:

AT+BIND=1234，56，abcdef\r\n

OK

AT+BIND?\r\n

+BIND:1234:56:abcdef

OK

16. Set/Check LED I/O


AT+POLAR=<Param1,<Param2> OK Param1:

0- PIO8 low drive LED

1- PIO8 high drive LED

AT+ POLAR? + POLAR=<Param1>,<Param2>

OK




Param2:

0- PIO9 low drive LED

1- PIO9 high drive LED

17. Set PIO output


AT+PIO=<Param1>,<Param2> OK Param1: PIO number

Param2: PIO level

0- low

1- high

Example:

1. PIO10 output high level

AT+PI0=10，1\r\n

OK

18. Set/Check – scan parameter


AT+IPSCAN=<Param1>,<Param2

>,<Param3>,<Param4>

OK Param1: Query time

interval

Param2：Query duration

Param3：Paging interval

Param4：Call duration

AT+IPSCAN? +IPSCAN:<Param1>,<Param2>,,<Param4>

OK

Example:

AT+IPSCAN =1234,500,1200,250\r\n

OK

AT+IPSCAN?

+IPSCAN:1234,500,1200,250

19. Set/Check – SHIFF parameter


AT+SNIFF=<Param1>,<Param2>,

<Param3>,<Param4>

OK Param1: Max time

Param2: Min time

Param3: Retry time

Param4: Time out

AT+ SNIFF? +SNIFF:<Param1>,<Param2>,<Par

am3>,<Param4>

OK

20. Set/Check security mode


AT+SENM=<Param1>,<Param2> 1. OK

2. FAIL

Param1:

0——sec_mode0+off

1——sec_mode1+non_seAT+ SENM? + SENM:<Param1>,<Param2>




OK cure

2——sec_mode2_service

3——sec_mode3_link

4——sec_mode_unknow

n

Param2:

0——hci_enc_mode_off

1——hci_enc_mode_pt_t

o_pt

2——hci_enc_mode_pt_t

o_pt_and_bcast

21. Delete Authenticated Device


AT+PMSAD=<Param> OK Param:

Authenticated Device

Address

Example:

AT+PMSAD =1234,56,abcdef\r\n

OK

22. Delete All Authenticated Device


AT+ RMAAD OK -

23. Search Authenticated Device


AT+FSAD=<Param> 1. OK

2. FAIL

Param: Device address

24. Get Authenticated Device Count


AT+ADCN? +ADCN：<Param>

OK

Param: Device Count

25. Most Recently Used Authenticated Device


AT+MRAD? + MRAD：<Param>

OK

Param: Recently

Authenticated Device

Address

26. Get the module working state





AT+ STATE? + STATE：<Param>

OK

Param:

“INITIALIZED”

“READY”

“PAIRABLE”

“PAIRED”

“INQUIRING”

“CONNECTING”

“CONNECTED”

“DISCONNECTED”

“NUKNOW”

27. Initialize the SPP profile lib


AT+INIT 1. OK

2. FAIL

-

28. Inquiry Bluetooth Device


AT+INQ +INQ: <Param1>， <Param2>，

<Param3>

….

OK

Param1：Address

Param2：Device Class

Param3 ： RSSI Signal

strength

Example:

AT+INIT\r\n

OK

AT+IAC=9e8b33\r\n

OK

AT+CLASS=0\r\n

AT+INQM=1,9,48\r\n

At+INQ\r\n

+INQ:2:72:D2224,3E0104,FFBC

+INQ:1234:56:0,1F1F,FFC1

+INQ:1234:56:0,1F1F,FFC0

+INQ:1234:56:0,1F1F,FFC1

+INQ:2:72:D2224,3F0104,FFAD

+INQ:1234:56:0,1F1F,FFBE

+INQ:1234:56:0,1F1F,FFC2

+INQ:1234:56:0,1F1F,FFBE

+INQ:2:72:D2224,3F0104,FFBC

OK

28. Cancel Inquiring Bluetooth Device


AT+ INQC OK -




29. Equipment Matching


AT+PAIR=<Param1>,<Param2> 1. OK

2. FAIL

Param1：Device Address

Param2：Time out

30. Connect Device


AT+LINK=<Param> 1. OK

2. FAIL

Param：Device Address

Example:

AT+FSAD=1234,56,abcdef\r\n

OK

AT+LINK=1234,56,abcdef\r\n

OK

31. Disconnect


AT+DISC 1. +DISC:SUCCESS

OK

2. +DISC:LINK_LOSS

OK

3. +DISC:NO_SLC

OK

4. +DISC:TIMEOUT

OK

5. +DISC:ERROR

OK

Param：Device Address

32. Energy-saving mode


AT+ENSNIFF=<Param> OK Param：Device Address

33. Exerts Energy-saving mode


AT+ EXSNIFF =<Param> OK Param：Device Address




Revision History

Rev. Description Release date v1.0 Initial version 7/18/2010

Documents

TUGAS AKHIR 3(1*(1'$/,$1³52//%27´0(1**81$.$1$1'52 ... · Bapak Petrus Setyo Prabowo, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Sanala Dharma Ycgyakarta. 3