BAB 3
PERANCANGAN SISTEM
Pada bab ini membahas tentang perancangan sistem yang dibuat dimana
diantaranya terdiri dari penjelasan perancangan perangkat keras, perancangan
piranti lunak dan rancang bangun sistem.
3.1 Gambaran Sistem
Gambaran kerja sistem pada penelitian ini, dapat dilihat pada ilustrasi gambar
dibawah ini :
Gambar 3.1 Ilustrasi Cara Kerja Sistem
42
43
Pada keadaan awal, mobile robot yang sudah ada alat bantu ultrasonic
(receiver titik awal) mendeteksi adanya sinyal dari modul transmitter
(transmitter titik awal) pada bagian depan mobile robot. Mobile robot melakukan
pengejaran terhadap robot yang membawa transmitter tersebut. Setelah itu robot
transmitter berbelok ke kanan, pada mobile robot mendeteksi pada receiver yang
berada di sebelah kanan bahwa sinyal transmitter sudah pindah ke kanan.
Mikrokontroler utama memberi perintah untuk berbelok ke kanan, maka mobile
robot berbelok ke kanan. Sesudahnya mobile robot mendeteksi bahwa robot
transmitter sudah ada di depannya, mobile robot mengejarnya sampai robot
transmitter berhenti (transmitter titik akhir). Dengan demikian mobile robot juga
akan berhenti (receiver titik akhir).
Gambaran kerja diatas tidak hanya sebatas itu saja, tetapi mobile robot dapat
melakukan pencarian terhadap robot pembawa transmitter yang ditaruh secara
random selama transmitter dan receiver masih dalam satu area pandang. Jika
transmitter berada di kanan, mobile robot akan berbelok ke arah kanan. Begitu
pula apabila berada di sebelah kiri, mobile robot akan berbelok ke arah kiri. Dan
apabila ditaruh dibelakang receiver, maka mobile robot akan berputar ke pusat
depannya. Mobile robot akan selalu mengikuti keadaan robot pembawa
transmitter selama dengan ketentuan yang telah disebutin diatas yaitu transmitter
dan receiver masih dalam satu area pandang.
Untuk mendapatkan gambaran kerja seperti diatas, dibutuhkan persiapan
perancangan sistem. Perancangan tersebut dapat dilihat pada bab 3.2.
44
3.2 Perancangan Sistem
Perancangan sistem yang dilakukan merupakan pengembangan dari
penelitian sebelumnya (referensi bab 2.11). Pada penelitian sebelumnya berfokus
pada untuk merancang dan membuat suatu alat bantu untuk mobile robot dalam
menentukan orientasi serta sebagai indera pendengaran yang dapat mengetahui
darimana arah pemanggil mobile robot tersebut dengan menggunakan sensor
ultrasonic. Adapun kelebihan – kelebihan dari perancangan sebelumnya yaitu :
• Dalam ruangan yang berukuran 5 x 5 m2, jarak optimum yang bisa
dicapai untuk pemanggilan antara modul transmitter dengan modul
receiver adalah 0 cm s.d. 300 cm.
• Kecepatan putar dari motor stepper dalam 1 putaran ( 360° ) adalah 0,376
rev/s dan ditempuh dalam waktu 2,66 detik.
Perancangan sebelumnya mempunyai beberapa kekurangan, diantaranya :
• Arah orientasi dari modul receiver dapat keliru karena adanya terjadi
pemantulan dari transmitter. Sehingga antara satu receiver dengan
receiver yang lain terkadang memiliki logika yang sama.
• Bersifat statis karena tidak diterapkan ke mobile robot.
Sedangkan mobile robot yang digunakan merupakan clonning dari mobile
robot KRCI 2004. Mobile robot tersebut memiliki karakterisitik yang sama
dengan Cecilya C.H.S, Rudi.S dan Alvin.S. Tidak semuanya materi mobile
robot di clone dari penelitian sebelumnya. Secara mekanik, ukuran mobile robot
menjadi lebih kecil dan penempatan modul disesuaikan guna mempermudah
penempatan sensor.
45
Adapun perancangan yang akan dilakukan pada penelitian ini dalam
mencapai gambaran sistem diatas, adalah :
• Melakukan perancangan ulang terhadap modul sensor ultrasonic dengan
modifikasi sehingga modul menjadi lebih kecil serta lebih mudah
ditempatkan, yang terbagi menjadi dua yaitu:
1. Modul transmitter yang menggunakan satu buah sensor ultrasonic
yang berfungsi sebagai pemancar untuk mengirimkan gelombang
ultrasonic sebesar 40KHz.
2. Modul receiver yang menggunakan empat buah sensor ultrasonic
yang berfungsi untuk menerima dan mengelola gelombang ultrasonic
agar dapat dijadikan menjadi suatu data.
• Melakukan perancangan modul infrared yang berfungsi untuk mendeteksi
adanya robot yang ada didepannya. Sehingga mobile robot dapat berhenti
dibelakang robot yang membawa modul transmitter dan tidak menabrak
robot tersebut.
• Melakukan perancangan modul sistem minimum yaitu merancang
mikrokontroler utama dengan driver motor DC yang merupakan pengontrol
utama dalam menggerakkan mobile robot. Mikrokontroler yang digunakan
merupakan keluarga dari AVR yaitu ATmega8535 yang memiliki kelebihan
dibanding keluarga MCS895x. Sedangkan driver motor menggunakan IC
L298.
• Penataan tata letak komponen untuk sensor maupun mobile robot sehingga
lebih kecil dan lebih mudah untuk dilakukan perbaikan.
46
3.2.1 Cara Kerja Sistem
Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem
47
Pada saat modul transmitter dinyalakan, transmitter akan mengirim sinyal
ultrasonic yang diterima oleh receiver.. Gelombang ultrasonic yang diterima
receiver akan dikuatkan sinyalnya oleh rangkaian penguat op-amp. Tone decoder
akan menyeleksi frekuensi mana yang sebesar 40 KHz, jika benar 40 KHz tone
decoder akan aktif low dan jika tidak tone decoder akan aktif high. Keluaran dari
tone decoder akan dijadikan data yang masuk ke mikrokontroler AVR ATmega
8535.
Mikrokontroler akan membaca keluaran dari tone decoder setelah
mendapatkan sensor mana yang mendapatkan aktif low menandakan receiver
ultrasonic tersebut yang sedang ditunjuk oleh modul transmitter. Kemudian
mikrokontroler akan memberi perintah berupa sinyal PWM (pulse width
modulation) kepada driver motor DC untuk menggerakkan mobile robot ke arah
sensor yang berada di depan mobile robot yang merupakan pusat depan dari
mobile robot. Apabila sensor depan yang aktif maka mobile robot akan maju,
apabila berada di samping kanan mobile robot akan berbelok ke arah kanan
begitu juga apabila berada di kiri maka mobile robot akan berbelok ke arah kiri
sedangkan apabila sensor belakang yang aktif maka mobile robot akan berputar
ke pusat depannya. Sambil mobile robot berjalan, sensor ultrasonic tetap
melakukan scanning terhadap receiver untuk menentukan arah posisi yang
berikutnya apabila terjadi perubahaan. Sensor infrared akan menjadi aktif low
ketika mobile robot sudah mendekati robot yang membawa transmitter itu
berhenti. Maka mobile robot akan berhenti dibelakang robot transmitter.
48
3.3 Tata Letak Sensor Receiver
Modul receiver menggunakan empat buah sensor sebab jika menggunakan
dua buah sensor sangat tidak dimungkinkan karena hanya akan mencakup bagian
depan dan belakang saja sehingga mobile robot hanya bisa bergerak maju dan
mendeteksi adanya sensor belakang saja (Gambar 3.3a). Sedangkan apabila
menggunakan empat buah sensor dapat mencapai cakupan keseluruhan posisi
pada mobile robot, sekitar 3600 (Gambar 3.3b) sehingga mobile robot dapat
bergerak maju, belok kiri, belok kanan dan mendeteksi adanya sensor belakang.
Gambar 3.3 Rancangan Jumlah Sensor Pada Modul Receiver
49
Dapat diketahui dari atas bahwa pada penelitian ini hanya memakai setengah
dari sensor yang dipakai dari penelitian sebelumnya (referensi 2.11).
Dikarenakan pada penelitian ini diterapkan ke mobile robot dan robot harus
berfokus pada sensor ultrasonic receiver yang berada di depan mobile robot.
Sehingga sensor yang berada di kanan dan di kiri, cukup menggunakan satu buah
sensor untuk di kanan dan di kiri. Sebab jika sensor yang berada di sebelah kanan
yang dapat, maka robot akan berbelok ke kanan. Sedangkan jika sensor kiri yang
dapat, maka robot akan berbelok ke kiri. Dan apabila yang terkena adalah sensor
belakang, maka robot akan berputar sampai terkena sensor depan yang menjadi
pusat depan dari mobile robot. Maka berdasarkan pertimbangan tersebut, modul
receiver menggunakan empat buah sensor ultrasonic sebagai penerima
gelombang ultrasonic dari modul transmitter.
Selain itu pada penelitian 2004, diketahui bahwa dengan menggunakan
bentuk oktagon dan sensor yang berada di pinggir apabila transmitter berada di
depan atau di samping. Maka ada beberapa sensor yang mendapatkan frekuensi
dan nilai tegangan yang sama sehingga menyebabkan motor bergerak di antara
sensor tersebut. (referensi 2.11)
Oleh sebab itu, pada penelitian ini letak sensor ditaruh agak dalam dan
dibatasi dengan sekat antara satu sensor dengan lain sehingga dapat memastikan
sensor mana yang mempunyai prioritas utama. Selain itu untuk mengatasi
pemantulan gelombang yang diakibatkan sekat tersebut, diatasi dengan pelapisan
kain berwarna hitam serta busa pada sekat tersebut. Serta bagian atas diberi
penutup agar hasil sinyalnya benar-benar bagus. Sehingga dapat meredam
50
pemantulan yang tidak beraturan dan penerimaan receiver bisa terfokus. Dapat
dilihat pada gambar 3.4 dibawah ini.
Gambar 3.4 Range Sudut Dengan Sensor Berada Di Dalam
3.4 Perancangan Modul Transmitter
Modul transmitter memiliki kegunaan sebagai remote control yang
digunakan untuk mengirimkan gelombang ultrasonic sebesar 40 KHz ke arah
modul receiver. Modul transmitter terdapat dalam satu tempat dan akan
diletakkan pada robot remote control.
Rangkaian transmitter terdiri dari rangkaian timer NE555 untuk
membangkitkan frekuensi sebesar 40 KHz (40.000 Hz) dan rangkaian
komparator dengan menggunakan op-amp CA3130 untuk menguatkan sinyal
transmitter ultrasonic serta menggunakan satu buah sensor sebagai
pemancarnya. Gambar di bawah ini merupakan gambar rangkaian transmitter :
51
Gambar 3.5 Rangkaian Modul Transmitter
Ketika saklar (S1) dinyalakan maka secara otomatis lampu (LED) akan
menyala dan timer NE555 akan aktif untuk membangkitkan frekuensi sebesar 40
KHz dimana akan diubah menjadi sinyal kotak oleh rangkaian komparator serta
dikirim melalui sensor ultrasonic sehingga dengan demikian menandakan proses
pengiriman gelombang ultrasonic sedang berlangsung.
3.4.1 Rangkaian Timer NE555
Kegunaan timer NE555 pada modul transmitter adalah untuk
membangkitkan frekuensi sebesar 40 KHz (40.000 Hz). Frekuensi tersebut
dibangkitkan dengan cara memberikan nilai resistor dan nilai kapasitor yang
52
tepat pada bagian timer NE555. Oleh sebab itu diadakan simulasi program untuk
mendapatkan nilai-nilainya dengan bantuan program multisim.
Dibawah ini merupakan langkah pencarian nilai komponen untuk timer 555.
Sebelum mencari frekuensi terlebih dahulu harus dicari periode (T) dimana
periode didapat dari penjumlahan T1 dengan T2. T1 merupakan waktu pada saat
kapasitor mulai mengisi dan T2 merupakan waktu pada saat kapasitor
membuang. Apabila nilai periode telah didapat, maka dapat dicari nilai
frekuensinya ( f ). Persamaan (3.1) memperlihatkan rumus untuk mencari nilai
frekuensi.
CRbRaTf
CRbRaTTTT
CRbTCRbRaT
).2(44,11
).2(693,0
).(693.0).(693.0
21
2
1
+==
+=+=
=+=
(3.1)
Nilai Ra disini adalah sama dengan nilai resistor 330Ω dan nilai C adalah 680
pF (680x10-12 F). Dengan dua komponen tersebut, maka dapat dicari nilai Rb
dengan persamaan (3.2) berikut :
264483552896702
330)10680)(1040(
44,12
.44,12
.44,12
).2(44,1
123
==
−=
−=
=+
+=
−
RbRb
xxRb
RaCf
Rb
CfRbRa
CRbRaf
(3.2)
53
Karena nilai Rb yang tidak bulat, maka digunakan variable resistor atau
trimpot sebesar 100K. Dengan bantuan osiloskop atau frekuensi counter, nilai
trimpot dapat diatur agar mendapatkan nilai frekuensi sebesar 40 KHz.
3.4.2 Rangkaian Komparator
Rangkaian komparator digunakan untuk menguatkan sinyal transmitter
ultrasonic. Rangkaian tersebut berfungsi sebagai buffer dan akan mengubah
sinyal kotak yang dibangkitkan dari timer NE555 dengan amplitudo 12v untuk
sinyal pada transmitter ultrasonic. Dibawah ini merupakan gambar rangkaian
komparator :
Gambar 3.6 Rangkaian Komparator
3.4.3 Rancang Bangun Modul Transmitter
Seperti yang telah dijelaskan modul transmitter memiliki dua buah baterai 9
volt, IC op-amp CA3130, IC timer NE555 dan satu buah transmitter ultrasonic
(Tx). Modul transmitter mempunyai panjang 6,5cm dan lebar sebesar 4cm
54
dengan penempatan supply (baterai) terpisah. Berikut ini adalah gambar
peletakan komponen dan modul transmitter :
Gambar 3.7 Tata Letak Komponen Pada Modul Transmitter
Gambar 3.8 Modul Transmitter
55
3.5 Perancangan Modul Receiver
Modul receiver berfungsi untuk menerima frekuensi dan tegangan yang
berasal dari transmitter ultrasonic. Terdapat empat buah sensor ultrasonic
receiver dalam modul receiver. Pada setiap receiver terdapat satu buah sensor
ultrasonic receiver, satu penguat non-inverting dan rangkaian tone decoder.
Gambar 3.9 menunjukkan gambar rangkaian receiver dimana modul receiver ini
ditaruh pada mobile robot sebagai alat bantu navigasi untuk mobile robot.
Gambar 3.9 Rangkaian Receiver
56
3.5.1 Rangkaian Penguat CA3130
Rangkaian penguatan yang dimiliki oleh modul receiver menggunakan satu
buah penguat op-amp CA3130 yang berfungsi untuk menguatkan sinyal
ultrasonic yang diterima dari transmitter dan menggunakan prinsip penguat tak
membalik (non-inverting). Rumus dari penguatan non-inverting dapat dituliskan
pada persamaan (3.3) di bawah ini :
1+=RinRfAv (3.3)
Penguatan memiliki nilai Rf-nya yang bernilai 10 KΩ (trimpot) dan 10 KΩ
(resistor) sedangkan nilai Rin yang digunakan adalah 1 KΩ. Bisa dilihat pada
gambar dibawah ini :
Gambar 3.10 Rangkaian Penguat Op-Amp CA3130
57
Perhitungan pada penguatan op-amp non-inverting diatas dapat dituliskan
pada persamaan (3.4) berikut ini :
xKKA
KRf
xK
KKA
KRf
1111
1010
2111
101020
min
max
=+ΩΩ
=
Ω=
=+Ω
Ω+Ω=
Ω=
(3.4)
Dari persamaan diatas dapat diketahui bahwa penguatan maksimum dari
penguat op-amp adalah 21 kali, dimana output dari penguat op-amp ini akan
menuju ke tone decoder untuk menyeleksi apakah sinyal yang masuk adalah 40
KHz atau bukan.
3.5.2 Rangkaian Tone Decoder
Sinyal yang telah diperkuat oleh rangkaian penguat akan diseleksi oleh
rangkaian tone decoder. Bila sinyal tersebut mempunyai frekuensi yang sama
dengan frekuensi center tone decoder (fo) maka tone decoder akan menghasilkan
logika 0 pada pin outputnya sedangkan apabila sinyal tersebut memiliki
frekuensi diluar frekuensi tersebut maka tone decoder akan menghasilkan logika
1 pada pin outputnya. Logika tersebut akan masuk ke port B dan diproses oleh
mikrokontroler utama. Dalam rangkaian ini fo diatur sebesar 40 KHz sesuai
dengan frekuensi transducer ultrasonic.
58
Bandwidth yang bisa diterima dapat dibuktikan dengan rumus dibawah ini :
1279,37830210.40000
51070
2.1070
9
=
=
=
−
BW
BW
CfViBW
O
(3.5)
Gambar 3.11 Rangkaian Tone Decoder
Seperti yang telah dijelaskan diatas bahwa rangkaian tone decoder digunakan
untuk menyeleksi sinyal yang dikirimkan dari transmitter ultrasonic sebesar 40
KHz. IC tone decoder yang digunakan adalah LM567 yang menggunakan
tegangan sebesar 5 volt. Untuk dapat melewatkan frekuensi ( fo ) 40 KHz, maka
nilai resistor dan kapasitor pada rangkaian tone decoder perlu diatur. Nilai
kapasitor yang digunakan pada pin R timing adalah 1 nF (10-9 F) maka dengan
demikian nilai resistor dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
27,22727)10)(40000(1,1
1)(1,1
1
9 ==
=
−R
RtCtfo
(3.6)
59
Dari persamaan (3.6) didapat bahwa nilai resistor untuk R timing tidak bulat,
maka dari itu digunakan nilai resistor sebesar 22 KΩ dan dengan bantuan trimpot
sebesar 5 KΩ dapat diatur agar frekuensi yang diterima adalah sebesar 40 KHz.
3.5.3 Rancang Bangun Modul Receiver
Pada modul receiver terdapat empat sensor, dimana masing-masing sensor
mempunyai panjang 9,5cm dan lebar 3cm. Setiap sensor memiliki satu
penguatan non-inverting (CA3130), satu buah tone decoder (LM 567) dan satu
buah receiver ultrasonic (Rx). Berikut ini adalah gambar tata letak komponen
pada satu sensor dan receivernya itu sendiri :
Gambar 3.12 Tata Letak Komponen Pada Satu Receiver
Gambar 3.13 Sensor Ultrasonic Receiver
60
Seperti yang telah dijelaskan pada bab 3.3, modul receiver menggunakan
empat buah sensor, yang di sebelah kanan dan di kiri masing-masing hanya
menggunakan satu sensor. Maka sensor tersebut dibuat agar menerima derajat
yang lebih besar sebesar 1100, sedangkan untuk bagian depan dan belakang
dibuat lebih kecil sebesar 700. Dengan total derajat penerimaan adalah 3600.
Letak sensor ditaruh agak dalam sehingga antara satu sensor dengan lain tidak
dapat saling mengganggu dan dapat memastikan sensor mana yang mempunyai
prioritas utama. Bentuk modul receiver ini telah disesuaikan dengan bentuk
mobile robot, sehingga memudahkan untuk peletakannya. Berikut gambar tata
letak komponen dan modul receivernya :
Gambar 3.14 Tata Letak Komponen Modul Receiver
61
Gambar 3.15 Modul Receiver
3.6 Perancangan Modul Infrared
Modul infrared ini berfungsi untuk mendeteksi adanya obyek, dalam hal ini
robot yang membawa modul transmitter dalam jangkauan 5-11 cm. Sehingga
mobile robot dapat berhenti dibelakang robot dan tidak menabrak robot tersebut.
Sebenarnya sensor ini tidak langsung menghasilkan informasi berupa jarak,
namun akan menghasilkan output berupa tegangan yang dapat diubah menjadi
jarak didalam mikrokontroler.
Perancangan sensor jarak ini menggunakan metode optical triangualtion
untuk mendeteksi jarak dari sebuah objek. Sinar infrared yang dipancarkan dari
Tx, kemudian mengenai benda dan akan direfleksikan kembali oleh benda
62
tersebut ke Rx. Sinar infrared yang kembali ini akan masuk ke mikrokontroller
sebagai data. Jalur sinar yang dikirimkan dan yang diterima kembali membentuk
sebuah segitiga.
Tegangan yang diterima Rx berbeda-beda tergantung jarak kepada objeknya.
Apabila jaraknya diatas 11cm, maka receiver akan mendapatkan logika high.
Sedangkan bila dibawah 11cm, akan mendapatkan logika low. Berikut gambar
ilustrasi cara kerja sensor :
3.16 Ilustrasi Cara Kerja Sensor Infrared
Untuk mendeteksi adanya robot tersebut, sensor harus dapat memisahkan
antara sinyal yang berisi informasi dari sinyal-sinyal lain yang bersifat sebagai
noise. Sebab itu, diterapkan teknik modulasi yang akan membiarkan sensor
63
menerima sinyal yang memiliki frekuensi tertentu saja. Tentunya, dalam hal ini
sensor akan memerlukan sebuah rangkaian filter.
Rangkaian filter disini menggunakan IC LM567 yang merupakan sebuah
tone decoder. Keuntungan menggunakan IC ini dapat memisahkan informasi
pada frekuensi tertentu selain itu apabila diperlukan lebih dari satu sensor maka
sinyal dari satu sensor tidak akan mengganggu sensor lainnya.
IC ini akan menentukan frekuensi yang diterima dari nilai Rt dan Ct yang
terhubung pada pin lima dan enam. Frekuensi yang dihasilkan juga dapat diambil
langsung dari pin lima sehingga IC ini juga dapat berfungsi sebagai osilator yang
dapat dihubung langsung pada transmitter. Detektor akan terhubung pada pin
tiga akan menerima sinyal pantulan dari transmitter. Berikut gambar rangkaian
skematik :
Gambar 3.17 Rangkaian Modul Infrared
64
3.6.1 Rancang Bangun Modul Infrared
Modul infrared ini mempunyai panjang dan lebar yang sama yaitu sebesar
3cm. Modul ini memiliki sepasang infrared yaitu Tx sebagai pengirim sinyal dan
Rx sebagai penerima sinyal. Serta satu buah tone decoder (LM567) sebagai
rangkaian filter. Berikut gambar tata letak komponen dan modul infrared :
Gambar 3.18 Tata Letak Komponen Modul Infrared
Gambar 3.19 Modul Infrared
65
3.7 Perancangan Modul Sistem Minimum
Pada perancangan modul sistem minimum merupakan perancangan
mikrokontroler utama dimana mikrokontroler yang digunakan merupakan
keluarga dari AVR yaitu ATmega8535 dengan driver motor DC menggunakan
dua buah driver motor yaitu L298. Modul sistem minimum ini berfungsi sebagai
pengontrol pergerakan mobile robot.
AVR ATmega8535 memiliki kelebihan daripada dibanding keluarga
MCS895x, karena ATmega8535 menggunakan arsitektur RISC (Reduce
Instruction Set Computer) dimana setiap instruksi dan data akan dieksekusi
hanya dengan menggunakan satu clock cycle / bersamaan sehingga proses
eksekusi data lebih cepat sedangkan MCS895x menggunakan arsitektur CISC
(Completed Instruction Set Computer) dimana instruksi dan data akan dieksekusi
pada clock cycle yang berbeda. Berikut gambar rangkaian skematik modul
sistem minimum :
66
Gambar 3.20 Rangkaian Modul Sistem Minimum
67
3.7.1 Rangkaian Driver Motor
Untuk menggerakkan motor DC diperlukan rangkaian driver motor. Berikut
ini adalah gambar rangkaian skematik driver motor :
FR30
1
FR30
1
FR30
1
FR30
1
Gambar 3.21 Rangkaian Driver Motor
68
3.7.2 Rancangan Pulse Width Modulation
Untuk mengendalikan motor pada masing-masing roda maka diperlukan Pulse
Width Modulation (PWM) (referensi bab 2.10). Cara memakai PWM harus
menggunakan timer yang ada pada AVR berikut penjelasannya :
Timer 0-8 bit pada AVR digunakan sebagai pembangkit sinyal clock dari
PWM, setiap kali timer mencapai batas hitungnya maka akan terjadi suatu
overflow. Setiap kali overflow, maka timer akan menambahkan counter sebanyak
1 kali.
Variable yang digunakan sebagai penanda dari clock akan memeriksa
besarnya counter overflow yang ada, ketika counter overflow tersebut lebih kecil
sama dengan besarnya counter timer, maka output akan diset menjadi logika
HIGH. Setelah counter mencapai 255 atau 8-bit, maka semua variable yang ada
akan di set ulang dan perhitungan counter akan dimulai lagi dari 0. Berikut
flowchart cara kerja PWM berdasarkan penjelasan diatas :
69
Gambar 3.22 Flowchart PWM Untuk Roda Kiri Dan Kanan
70
3.7.3 Rancang Bangun Modul Sistem Minimum
Modul sistem minimum ini memiliki panjang 13,5cm dan lebar sebesar 8cm.
Modul ini penggabungan antara mikrokontroler ATmega 8535 dengan dua buah
driver motor berbasiskan L298. Sedangkan 74HCT244 (buffer) sebagai in system
programing STK 200 untuk AVR ATmega8535. Berikut gambar tata letak
komponen dan modul sistem minimum :
Gambar 3.23 Tata Letak Komponen Modul Sistem Minimum
71
Gambar 3.24 Modul Sistem Minimum
3.8 Perancangan Piranti Lunak
Perancangan piranti lunak untuk sistem ini menggunakan bahasa
pemrograman C dengan bantuan program ICC AVR sebagai compiler. Dalam
perancangan piranti lunak terdapat satu program yang dapat mengatur semua
perintah di mikrokontroler ATmega 8535. Program tersebut berisikan rangkaian
perintah yang mengatur keseluruhan kerja dari sistem yang dibuat. Berikut
penjelasan dari diagram alir program secara umum.
72
3.8.1 Diagram Alir Program
Gambar 3.25 Diagram Alir Program Secara Umum
73
Diagram alir (gambar 3.25) berisi urutan instruksi dari program yang
mengatur semua tugas dalam sistem secara keseluruhan. Program dimulai dengan
proses untuk inisialisasi dari sistem seperti mendeklarasi variabel, men-set nilai
awal variabel dan mendefinisikan jenis interrupt yang akan dipakai. Proses
selanjutnya pada program adalah membaca port B mikrokontroler AVR ATmega
8535 yang berisi keluaran dari tone decoder. Masukan tone decoder berasal dari
frekuensi yang diterima receiver ultrasonic. Bila frekuensi yang diterima salah
satu receiver adalah 40 KHz, maka data digitalnya akan digunakan dalam proses
pencarian data. Proses pencarian data adalah membandingkan data-data digital
dari receiver ultrasonic yang mendapat frekuensi 40 KHz. Bila data sudah
didapatkan maka posisi receiver ultrasonic dapat diketahui. Nilai posisi tersebut
akan diberikan kepada IC dari motor DC. IC tersebut akan menggerakkan motor
DC ke posisi yang telah ditentukan. Selanjutnya secara terus menerus program
akan mencari sensor mana yang mendapatkan frekuensi 40KHz dan melakukan
pergerakan berdasarkan data-data digital yang didapat. Sampai mobile robot
berhenti dibelakang robot yang membawa transmitter, kemudian program berada
dalam keadaan standby dan menunggu apabila ada pemanggilan dari modul
transmitter. Untuk melihat diagram alir yang lebih rinci berdasarkan program
dapat dilihat pada lampiran halaman LB halaman 1 – 4 dan Listing Program dapat
dilihat pada lampiran LA halaman 1-5.