Docstoc

BAB III DESAIN SISTEM ROBOT LINE FOLLOWER

Document Sample
BAB III DESAIN SISTEM ROBOT LINE FOLLOWER Powered By Docstoc
					                                          BAB III

                                     DESAIN SISTEM




3.1.    Perancangan Sistem Blok

        Robot Line Follower adalah sebuah robot yang bergerak berdasarkan sebuah

lintasan, dimana lintasan tersebut adalah sebuah garis hitam yang memiliki lebar tertentu

dan memiliki latar belakang putih.Untuk bisa mendeteksi lintasan yang telah ditentukan

sebelumnya, robot ini dilengkapi dengan rangkaian sensor. Dari hasil pendeteksian sensor

tersebut maka robot akan bergerak mengikuti lintasan yang telah dibuat/ditentukan

sebelumnya, seperti berjalan lurus, belok kekiri ataupun belok kekanan. Selain dilengkapi

rangkaian sensor, robot ini juga dirancang dengan menggunakan Mikrokontroller yang

berfungsi sebagai pengatur dari keseluruhan rangkaian atau bisa disebut juga otak dari

keseluruhan rangkaian,dan H-Bridge driver yang berfungsi untuk mengatur            arah dan

kecepatan dari motor yang digunakan untuk menggerakan robot.

        Desain dari robot ini sendiri menggunakan enam buah motor DC yang berfungsi

untuk menggerakan roda belakang, sedangkan dua roda di depan berada pada posisi bebas

dimana tidak ada peripheral yang mengaturnya. Seperti telah disebutkan sebelumnya robot

ini memiliki sensor yang terdiri dari 4 pasang rangkaian antara lain blok pengirim sinyal dan

penerima sinyal yang berada dibagian bawah robot yang berfungsi untuk mendeteksi lintasan

yang berwarna hitam. Apabila sensor mendeteksi lintasan tersebut maka rangkaian sensor

menghasilkan keluaran dengan logika rendah untuk menggerakan roda. Namun apabila

sensornya tertutup oleh warna lain atau sensor tertutup dengan benda berwarna putih, maka

keluaran yang dihasilkan adalah keluaran logika tinggi.




                                             49
                                                                                  50




       Untuk memindahkan program dari komputer kedalam mikrokontroler digunakan    2

buah modul yang berfungsi sebagai perantara untuk pengisian program yang telah

disebutkan tadi. Sedangkan program yang digunakan untuk mengatur kerja robot ditulis

dengan menggunakan pemrograman bahasa assembler yang kemudian dikonversikan

kedalam bentuk hex.

       Adapun diagram sistem blok secara keseluruhan adalah sebagai berikut :




                            Catu Daya




                               Mikro                 Motor
                              kontroler              Driver               Motor




                              Sensor




              Gambar 3.1. Diagram Sistem Blok Robot Line Follower
                                                                              51




3.1.1.    Perancangan Perangkat Keras (Hardware)

         Dalam    pembuatan rangkaian model         robot line follower dilakukan

pengumpulan beberapa kebutuhan perlengkapan peralatan seperti pada sub-bab ini

sampai pada perakitan hardware.



3.1.2.   Skema Rangkaian

         Dalam perancangan untuk membangun sebuah model robot line follower,

dirancang rangkaian seperti pada gambar berikut :




 Gambar 3.2. Skema Rangkaian Robot Line Follower, Blok Mikrokontroler,

                 Blok Motor Driver dan Blok Catu daya
                                                              52




Gambar 3.3. Skema Rangkaian Robot Line Follower Blok Sensor
                                                                         53




3.1.3.    Daftar Komponen

          Dalam pembuatan sistem ini penulis menggunakan komponen-komponen

elektronik sebagai berikut :

1.    AT89C2051 + SOKET 1 BUAH

2.    L293D + SOKET 1 BUAH

3.    AN7805 1 BUAH

4.    LM 324 + SOKET 1 BUAH

5.    Motor DC 12 Volt 2 buah

6.    XTAL 11.0592 Mhz 1 buah

7.    Tacticle Switch 1 buah ( PushButton Switch )

8.    LED 5 buah

9.    R 220    4 buah

10.   R 8K2    4 buah

11.   R 270    4 buah

12.   R 470    4 buah

13.   R 10K    4 buah

14.   Baterai 1.5 Volt 4 buah

15.   VR 20K    (Trimpot) 1 buah

16.   C 10 uF/16 V 1 buah

17.   C 33 uF/16 V 1 buah

18.   C 33 pF 2 buah

19.   C 0.1 uF MKM 1 buah

20.   Dioda 1N4001 1 buah

21.   IR LED 4 buah

22.   Photo Transistor 4 buah
                                                                                54




23.     PCB lubang 2 lembar

24.     DT-51 ProgPAL



3.1.4.       Kebutuhan Peralatan

             Peralatan yang dibutuhkan untuk mendukung proses perakitan rangkaian,

adalah sebagai berikut :

     - Solder dengan daya 40 watt

     - Kawat Timah kadar 60/40

     - Kabel Tunggal, Diameter 1 mm

     - Kabel data 10 pin 1 m

     - Multitester



3.1.5.         Perakitan Perangkat Keras

               Dalam merakit sebuah robot line follower memerlukan langkah-langkah

perakitan yang hati-hati dan teliti, dikarenakan rangkaian ini menggunakan piranti

semikonduktor yang artinya akan menghantar aliran arus listrik apabila diberi

tegangan. Aliran-aliran listrik yang dibutuhkan dari piranti tersebut harus sesuai

hubungannya dengan aliran yang di hubungkan agar tidak terjadi hubungan pendek

pada rangkaian (korslet).



a.         Perakitan Blok Mikrokontrol

           Letakan soket IC beserta mikrokontrol AT89C2051 pada papan sirkuit yang

telah disediakan kemudian solder, lalu letakan kristal 11,0592 Mhz dan kapasitor 33

pf kemudian hubungkan kaki kristal dan kapasitor pada pin 4 dan pin 5 pada IC

AT89C2051, setelah itu kaki dari kapasitor yang tersisa dikoneksikan ke bagian catu
                                                                                 55




daya kutub negatif (-). Pin 1 IC AT89C2051 dihubungkan dengan resistor 8,2 K

dan elektrolit kapasitor 10   f/16 volt. Pin 19 IC AT89C2051 dihubungkan dengan

sebuah LED dan resistor 220     . Pin 20 IC AT89C2051 dihubungkan dengan catu

daya 5 volt DC (+).Pin 18 IC AT89C2051 dihubungkan dengan tacticle switch yang

selanjutnya dihubungkan dengan pin 10 dan diteruskan pada catu daya kutub

negatif (-). Pin 12, 13, 14, 15, 16, 17 dihubungkan dengan IC L293D Pada pin-pin 1.

2, 7, 9, 10, 15. Sedangkan Pin 2, 3, 6, 7 terhubung pada bagian sensor ( untuk lebih

jelas lihat gambar 3.6)



b.      Perakitan Blok Sensor

        Letakan IC LM324 pada papan sirkuit lalu solder hubungkan ping 2, 6, 9, 13

pada photo transistor , pin 3 pada VR . 1, 7, 8, 16 dihubungkan dengan resistor 10K,

270, 470, LED dan catu daya kutub positif (+) 5 Volt, pon ini juga menghasilkan

output yang kemudian terhubung dengan bagian mikrokontroler. Sedangkan ping 3,

5, 10, 12 tidak terhubung dengan komponen lainnya, tetapi mereka harus saling

berhubungan. Pin yang terakhir adalah pin 11 dihubungkan dengan kutub negatif (-)

dari catu daya. Sedangkan pemasangan pin photo transistor adalah sebagai berikut

pin Basis tidak mendapatlkan koneksi dari komponen lain maupun dari catu daya,

sedangkan pin Emitor dihubungkan dengan kutub negatif dari IR LED dan catu daya,

lalu pin Colector terhubung dengan pin yang terdapat pada IC LM324. (untuk lebih

jelasnya lihat gambar 3.9)



c.      Perakitan Blok Motor Driver

        Untuk blok ini hanya membutuhkan sedikit komponen, yaitu : sebuah IC

L293D dan dua buah motor DC 7 Volt. Hal yang pertama harus dilakukan adalah
                                                                                          56




         meletakan soket IC beserta IC L293D pada papan sirkuit kemudian lakukan

         penyolderan. Pin 1, 2, 7, 9, 10, 15 pada IC L293D dihubungkan dengan pin 12, 13,

         14, 15, 16, 17 IC AT89C2051, pin 4, 5, 12, 13 merupakan pin masukan untuk arus

         negatif (-) dari catu daya, pin 3 dan 14 dihubungkan dengan pin positif (+) motor

         DC sedangkan pin negatif (-) motor dihubungkan dengan pin 6 dan 11 pada IC

         L293D, pin 8 dihubungkan dengan catu daya 10 volt positif (+) dan yang terakhir pin

         16 dihubungkan dengan catu daya 5 volt (+), seperti terlihat pada gambar 3.13



         d.      Perakitan Catu Daya

                 Arus positif dari baterai dihubungkan dengan pin positif dari elektrolit

         kapasitor 330 f/16 volt dan pin dioda negatif, dari rangkaian ini menghasilkan arus

         sebesar 9 volt, sedangkan kutub negatif dari elektrolit kapasitor dihubungkan dengan

         kutub negative dari baterai, kutub positif dari dioda dihubungkan dengan pin 1 IC

         regulator AN7805, pin 2 IC regulator dihubungkan dengan arus negatif dari baterai

         dan pin ketiga menghasilkan keluaran arus sebesar 5 volt yang kemudian

         tersambung dengan kapasitor 0,1     f, pin ini selanjutnya dihubungkan dengan blok

         rangkaian mikrokontrol, motor driver dan sensor.



3.2      Fungsi Blok Sistem

         Sebelum membangun dan merancang sebuah model robot line follower, yang penulis

lakukan adalah dengan menganalisa proses kerja dari masing masing sub-sub sistem yang

ada. Sub-sub sistem ini terdiri dari 4 bagian yang saling terhubung seperti gambar 3.1,

diantaranya :

      1. Blok Catu Daya (Power Supply)

      2. Blok Mikrokontrol (Microcontrol)
                                                                                         57




    3. Blok Sensor

    4. Blok Penggerak Motor (Motor Driver)



3.2.1   Blok Catu Daya (Power Supply)

        Catu daya merupakan rangkaian yang menyalurkan arus listrik DC sebesar 5 Volt,

yang didapat dari sebuah baterai 9 Volt, kemudian dirubah menjadi 5 Volt dengan

menggunakan sebuah IC Regulator AN7805, sebuah dioda IN 4001, sebuah kapasitor 0.1 f

dan sebuah elektrolit kapasitor 10 f 35 Volt, 330 f 35 Volt. Untuk arus yang telah dirubah

menjadi 5 Volt kemudian disalurkan kedalam beberapa blok, yaitu : Mikrokontroler, Motor

driver dan blok sensor.

        Adapun blok diagram dari rangkaian catu daya adalah sebagai berikut :




                          Gambar 3.4. Skema Rangkaian Catu Daya



        Atau secara garis besar   blok diagram sistem dari catu daya dapat dilihat pada

gambar berikut
                                                                        Output keblok
          Input dari                                                    mikrokontrol,
        baterai/adaftor                Blok Catu Daya                  blok sensor dan
                                                                         blok motor
                                                                            driver


                                             Ground
                     Gambar 3.5. Diagram Sistem Blok Catu Daya
                                                                                       58




3.2.2   Blok Mikrokontroler

        Mikrokontroler merupakan komponen utama atau bisa disebut juga sebagai otak

yang berfungsi sebagai pengatur arah pergerakan motor (Motor Driver) dan pengolah data

yang dihasilkan oleh komparator blok sensor yaitu IC LM324. Blok ini terdiri dari beberapa

komponen diantaranya MCU AT89C2051, sebuah resistor berukuran 2.2 K , sebuah resistor

berukuran 220    , sebuah elektrolit kapasitor berukuran 10   f 35 Volt, sebuah LED (Light

Emiting Diode) 2 buah kapasitor berukuran 30 pf, sebuah kristal dengan frekuensi 11,0592

Mhz, dan sebuah switch yang berfungsi untuk memulai menjalankan robot.

        Skema dari rangkaian mikrokontroler adalah sebagai berikut :




                         Gambar 3.6. Skema Rangkaian Mikrokontrol
                                                                                        59




3.2.2.1       MCU AT89C2051

          AT89C2051 adalah sebuah CMOS microcomputer 8 bit bervoltase rendah yang

memiliki performa tinggi dengan 2 kilo byte Flash Programmable Erasable Read Only Memori

(PEROM). Perangkat ini dihasilkan oleh teknologi high-density nonvolatile memory technology

yang terus dikembangkan oleh produsennya yaitu ATMEL mikrokontrol ini kompatibel dengan

standar industri MCS-51 dari segi intruksi setnya. Dengan kombinasi 8-bit CPU versatile

dengan Flash pada sebuah chip monolitis, ATMEL AT89C2051 adalah suatu microcomputer

yang tangguh dan memiliki fleksibilitas yang tinggi. Dan solusi yang tepat untuk membangun

suatu alat kontrol otomatis yang terintegrasi dengan harga murah. Untuk memindahkan

program dari komputer je dalam mikrokontroler ini digunakan modul DT-51 ProgPAL.

          MCU AT89C2051 memiliki fitur-fitur sebagai berikut :

1. Memiliki 2K Bytes Flash Memory Reprogrammable dengan daya tahan 1.000 kali

    penulisan / penghapusan.

2. Menerima masukan arus DC dari 2.7 Volt samapi dengan 6 Volt.

3. Beroperasi secara penuh pada frekuensi 0 Hz sampai 24MHz

4. Memiliki 2 level Program Memory Lock

5. Memiliki 128 byte RAM (Random Acces Memory) internal

6. Memiliki 15 jalur input/output

7. Memiliki 2 timer counter 16-bit

8. Memiliki 5 arsitektur Interupsi jenis two level

9. Memiliki sebuah seial port yang dapat membaca dan mengirim sinyal dua arah          (full

    duplex)

10. Memiliki LED indikator keluaran

11. Memiliki sebuah Analog komparator yang sangat presisi

12. Oscilator on chip dan sirkuit clock
                                                                                     60




        Sebagai tambahan, mikrokontroler AT89C2051 juga didesain dengan logika statis

untuk operasi penurunan frekuensi saapi titik nol (Frequencydown to zero operation) dan

mendukung dua macam power saving software operational mode. Pertama adalah model

Idle yanG melakukan penghentian CPU dengan mengizinkan RAM, timer/counter, serial port,

dan sistem interupsi untuk terus melanjutkan operasinya. Kedua adalah mode power down

yang melakukan penyimpanan isi dari RAM, melakukan pembekuan oscilator serta

menghentikan semua proses pada fungsi-fungsi chip yang lain sampai hardware reset

berikutnya.



Fungsi-fungsi pin MCU AT89C2051

        Kemasan MCU AT89C2051 diperlihatkan pada gambar …. Kemasan yang hanya

memiliki 20 kaki dan memiliki beberapa port yang dapat dipakai sebagai port input maupun

output, disamping port pendukung lainnya, yaitu port 1.0 sampai 1.7 dan port 3.0 sampai

port 3.7. Pemakaiannya harus disesuaikan dengan peraturan yang telah ditetapkan oleh

produsen mikrokontroler ini. Perbedaan antara AT89C2051 dengan seri sebelumnya yaitu

AT89C51 adalah hanya terdapat pin P1 dan P3 pada AT89C2051, sehingga MCU ini tidak

dapat mengakses memori luar untuk programnya, jadi program harus disimpan dalam

PEROM di dalamnya yang berkapasitas 2 Kbyte, sedangkan semua pin yang sama-sama

terdapat dikedua MCU fungsinya sama.
                                                                                       61




                  Gambar 3.7. Pin-pin AT89C2051 kemasan 40-pin



Keterangan fungsi masing-masing pin adalah sebagai beriut :

   1. VCC = Suplai tegangan (+) mikrokontroler

   2. GND = Suplai tegangan ( - ) mikrokontroler

   3. Port 1 = Port 1 adalah sebuah 8-bit input/output port yang 2 arah (bidirectional I/O

      port). Pin port P1.2 sampai P1.7 menyediakan pull-ups secara internal. P1.0 dan P1.1

      juga berfungsi sebagai input positif (AIN0) dan input negatif (AIN1) yang

      bertanggung jawab pada pembanding sinyal analog yang ada di dalam chip.Keluaran

      port 1.0 membuat arus sebesar 20 mA dan dapat digunakan untuk menyalakan LED

      secara langsung. Jika sebuah program mengakses Port pin1, maka port ini digunakan

      sebagai port input. Ketika port pin 1.2 sampai 1.7 digunakan sebagai port input dan

      port-port   tersebut   diset   secara   pulled-low, maka port-port tersebut dapat

      menghasilkan arus (I IL Port 1 juga dapat menerima kode/data saat memori flash

      dalam kondisi diprogram atau saat proses verifikasi dilakukan) karena adanya

      interaksi pull-ups tadi.
                                                                                    62




4. Port 3 = Port 3 pin P3.0 sampai P3.5 adalah 6 input/output pin yang dapat

   menerima kode/data secara 2 arah (bidirectional I/O port) yang mempunyai fasilitas

   internal pull-ups. P3.6 adalah sebuah hardware yang digunakan sebagai input dan

   output dari komparator on chip, tetapi pin tersebut tidak dapat diakses sebagai port

   input/output standar. Port pin 3 dapat mengeluarkan arus sebesar 20 mA. Port 3

   juga menyediakan fungsi dari fitur spesial yang bervariasi dari Mikrokontroler

   AT89C2051. Fungsi dan fitur spesial dari Mikrokontroler AT89C2051 dapat dilihat

   pada Tabel 3. 1 di bawah ini :

                           Tabel 3. 1 Tabel fungsi Port 3




   Port 3 juga dapat menerima beberapa sinyal kontrol untuk keperluan pemrograman

   Flash memory dan verifikasi data.

5. RST = RST berfungsi sebagai kaki untuk input sinyal reset. Semua input/output

   (I/O) akan kembali pada posisi nol (reset) secepatnya ketika kaki reset (RST)

   tersebut berlogika tinggi/high condition. Menahan pin RST untuk dua cycle machine

   ketika suatu oscilator sedang bekerja akan mengakibatkan resetnya semua sistem

   device yang ada ke dalam zero position.

6. XTAL1 = Sebagai input kepada inverting amplifier oscilator dan memberi input

   kepada internal clock operating sirkuit.
                                                                                63




7. XTAL 2 = Sebagai kaki output dari rangkaian inverting amplifier oscilator.




                 Gambar 3.8. Blok Diagram MCU AT89C2051




                    Gambar 3.8 Blok Diagram MCU AT89C2051
                                                                                            64




3.2.3       Blok Sensor

            Sensor adalah alat untuk mendeteksi / mengukur sesuatu yang digunakan untuk

mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus

listrik. Sensor itu sendiri terdiri dari transducer dengan atau tanpa penguat/pengolah sinyal

yang terbentuk dalam satu sistem pengindera. Dalam lingkungan sistem pengendali dan

robotika, sensor memberikan kesamaan yang menyerupai mata, pendengaran, hidung, lidah

yang kemudian akan diolah oleh mikrokontroler sebagai otak.

            Blok ini terdiri dari rangkaian pengirim sinyal yang menggunakan 4 buah IR LED

( Infra Red Light Emiting Diode ), 4 buah resistor dengan ukuran 270       , 4 buah resistor

berukuran 10 K     , sebuah variable resistor (VR) 20 K        dan untuk penerima sinyak

menggunakan 4 buah photo transistor, 4 buah resistor berukuran 470      serta 4 buah LED.

            Dari semua komponen tersebut kemudian diproses dengan menggunakan

sebuah IC LM324, yang kemudian keluarannya dihubungkan dengan blok mikrokontrol.

            Skema rangkaian blok sensor adalah sebagai berikut :
                                                  65




Gambar 3.9 Skema rangkaian IR circuit (sensor )
                                                                                     66




3.2.4   IC LM324

           IC LM324 adalah seri penguat operasional dengan tipe low-cost (murah) dengan

empat jalur masukan berbeda. IC ini memiliki beberapa keuntungan di atas standar jika

dibandingkan dengan penguat operasional dengan tipe jalur masukab tunggal. IC ini dapat

beroperasi pada voltase mulai 3.0 V samap dengan 32 V DC . keluaran dari IC ini juga

menghasilkan arus negarif, IC ini juga merupakan komparator sinyal infra merah pada

rangkaian robot, sinyal infra merah yang masuk lalu diolah oleh mikrokontroler sebagai

masukan untuk menentukan gerakan dari robot, IC ini memiliki beberapa keuntungan

diantaranya :

           1. Perlindungan terhadap arus pendek terhadap keluaran yang dihasilkan.

           2. Jalur masukan yang jelas dan mudah dimengerti

           3. Pasokan daya dimulai dari 3 V samapai dengan 32 V DC

           4. Arus penyimpanagan masukan rendah :100 nA maksimum

           5. Standar industri Pinouts

           Konfigurasi pin dan bentuk dari IC LM324 adalah sebagai berikut :




                         Gambar 3.10 Konfigurasi pin IC LM324

           Keterangan fungsi masing-masing pin adalah sebagai berikut :
                                                                                         67




            1. Pin 1, 7, 8, 14 adalah pin yang menghasilkan keluaran yang kemudian

                dihubungkan dengan blok mikrokontrol.

            2. Pin 2, 3, 5, 6, 9, 10, 12, 13 adalah pin masukan yang berasal dari komponen

                pengirim dan penerima sinyal yaitu komponen IR LED dan photo transistor

            3. Pin 4 merupakan pin untuk masukan catu daya DC 5 Volt ( + )

            4. Pin 11 merupakan pin untuk masukan catu daya ( - )

            Secara garis besar diagram sistem blok sensor digabarkan sebagai berikut :




          Input dari IR LED                                             Output ke blok
              dan photo                        SENSOR                   mikrokontroler
              transistor



                                            Input daya dari
                                               catu daya


                         Gambar 3.11 Diagram sistem blok sensor



3.2.5   Photo Transistor

            Komponen ini adalah komponen bagian penerima sinyal yang dipancarkan oleh

IR LED. Komponen ini memiliki tingkat sensitivitas yang tinggi serta output yang dihasilkan

berupa pulsa digital dengan logika hight sebesar 5 volt.

            Photo transistor akan mengeluarkan logika tinggi pada permukaan yang terang

(putih) dan sebaliknya akan mengeluarkan logika rendah pada permukaan yang gelap

(hitam). Komponen ini pemasangannya berada pada bagian bawah robot, sehingga

berhadapan langsung dengan lintasan yang akan dibaca, jarak antara permukaan photo
                                                                                       68




transistor dengan permukaan lintasan adalah +- 15 mm, seperti terlihat pada gambar berikut

ini :




                              Gambar 3.12 Tata letak photo transistor



3.2.6     Blok Penggerak Motor (Motor Driver)

             Blok ini merupakan blok rangkaian yang akan menggerakan dua buah motor DC.

Baik itu untuk berjalan lurus maupun belok. Komponen yang digunakan dalam blok

rangkaian ini adalah sebuah IC dengan tipe L293D. Rangkaian ini berfungsi apabila

menerima perintah dari mikrokontrol untuk mengatur arah dari motor.



3.2.6.1      IC L293D

             IC L293D adalah suatu IC monolhitic high voltage dengan empat pengarah

saluran. dirancang untuk menerima DTL standar atau TTL logic level dan difungsikan untuk

mengatur beban induktif (seperti Solenoid, DC Motor dan               MotorStepper). Untuk

menyederhanakan penggunaan IC ini disediakan dua chanel yang masing-masing berfungsi

sebagai pin input. Supply input yang terpisah digunakan untuk logika yang memungkinkan

pemakaian dalam voltase yang rendah, IC ini juga bisa dipakai pada aplikasi dengan

frekuensi lebih dari 5 Khz.
                                                                                        69




           IC ini terdiri dari 16 Pin dimana terdapat 4 pin yang harus terhubung dalam

pemakaiannya dan menggunakan pelat pendingin, karena pin ini merupakan pin yang

terhubung pada arus negatif dari catu daya.

Konfigurasi dan bentuk dari IC L293D adalah sebagai berikut :




                                Gambar 3.13. Konfigurasi IC L293D



Keterangan fungsi dari masing-masing pin adalah sebagai berikut :

       1. Pin 2, 7, 10, 15 adalah pin yang menerima masukan dari blok mikrokontroler.

       2. Pin 1, 9 adalah pin yang berfungsi sebagai penerima data yang juga sebagai pin

           penerima data dari blok mikrokontroler.

       3. Pin 3, 6, 11, 14 adalah pin yang menghasilkan keluaran dan terhubung langsung

           dengan motor yang kemudian berfungsi juga sebagai pengatur gerakan dari

           motor itu sendiri.

       4. Pin 8 adalah pin penerima arus (+) 5 Volt DC.

       5. Pin 16 adalah pin penerima arus (+) 10 Volt DC.
                                                                                             70




          6. Pin 4, 5, 12, 13 adalah pin penerima arus (-).

Secara garis besar diagram sistem blok Motor Driver digambarkan sebagai berikut :




                      Gambar 3.14. Diagram Sistem Blok Motor Driver



3.2.6.2       Motor

              Motor yang penulis gunakan adalah motor DC 5 volt dengan tipe : EG 530 AD-2B

CCW kecepatan 1200 RPM yang sebelumnya telah dimodifikasi sehingga dapat berputar dua

arah. Motor ini selanjutnya berfungsi sebagai penggerak dari robot, mengikuti perintah dari

IC    L293D    yang   mendapat    kiriman   data   dari   blok   mikrokontroler,   dimana   arah

pergerakkannya mengikuti logika yang terjadi pada bagian sensor dan telah diolah oleh

mikrokontroler .



3.3         Perancangan Perangkat Lunak (Software)

3.3.1         DT-51ProgPAL

        ProgPAL merupakan asesoris tambahan DT-51 ProgPAL MinSys Ver 3.0 dan berfungsi

sebagai programmer untuk mikrokontroler MCS-51. dengan software yang menggunakan

GUI (Graphical User Interface ) yang menarik dan sederhana, membuat ProgPAL mudah
                                                                                      71




digunakan. ProgPAL tidak membutuhkan tambahan catu daya dari luar karena semua daya

diambil dari DT-51 MinSys Ver 3.0

      Spesifikasi dari modul DT-51 ProgPAL adalah sebagai berikut :

Spesifikasi Hardware :

    1. Tidak membutuhkan catu daya tambahan dari luar

    2. Kompatibel dengan DT-51 MinSys Ver 3.0

    3. 20 pin DIP-03 dan 40 pin DIP-06 IC socket untuk pemrograman.

    4. Format file yang didukung oleh *.HEX dan *.BIN

    5. Mikrokontroler yang didukung antara lain : AT89C1051, AT89C1051U, AT89C2051,

        AT89C4051, AT89S51, AT89S52, AT89S53, AT89LS53, AT89S8252, AT89LS8252.

        Sistem yang dianjurkan untuk penggunaan modul ini adalah :

    1. PC ATTM / Pentium IBM Compatible dengan serial port ( COM 1 / COM 2 )

    2. Ruang Hard Disk minimum 2 Mbyte

    3. CD-ROM Drive

    4. Sistem Operasi Windows 98/2000/ME/XP

        Untuk melakukan pemrograman pada mikrokontroler dengan menggunakan modul

ini caranya adalah sebagai berikut :

    1. Jalankan Software ProgPAL.EXE, pilih COM untuk komunikasi antara ProPAL dengan

        PC. Caranya dengan memilih menu Option-select Port, lalu pilh antara COM1 atau

        COM2.

    2. Masukan Mikrokontroler yang akan diprogram pada socket yang sesuai (tanpa harus

        mematikan power supply).

    3. Tekan tombol pilihan tipe mikrokontroler yang akan diprogram

    4. Pilih jendela Buffer yang aktif (bila menggunakan mikrokontroler tipe AT89S8252

        atau AT89LS8252.
                                                                                      72




   5. Tekan CTRL+O untuk memilih file yang akan diprogram.

   6. Tekan CTRL+A untuk melakukan proses pemrograman.

   7. Apabila tidak terdapat kesalahan akan muncul jendela baru yang bertuliskan “No

        error found !”.

3.3.2   Teknik Pemrograman Mikrokontroler

        Program    pada suatu mikrokontroler yang disimpan dalam PEROM atau EPROM

adalah bahasa mesin, yaitu suatu kode-kode instruksi yang memerintahkan MCU untuk

melakukan suatu pekerjaan tertentu. Kode-kode tersebut ditulis dalam sistem bilangan

hexadecimal seperti contohnya ; 74 02 75 F0 03 dan seterusnya. Tetapi yang tersimpan

dalam bentuk fisik dimemori tersebut adalah kode “1” dan “0”. Namun alangkah sulitnya

mengerti atau membuat program bahasa mesin, karena hanya berupa kode-kode hexa dan

untuk menterjemahkannya diperlukan “kamus” yang menterjemahkan suatu kode seperti

74h, dan seterusnya.

        Guna mempermudah pemrograman, diciptakan penterjemah atau dalam istilah

software disebut compiler, yang mengkonvensi bahasa yang lebih tinggi, yang lebih

dimengerti oleh manusia. Setingkat lebih tinggi dari bahasa mesin yaitu bahasa assembler,

seperti yang penulis gunakan dalam membuat program untuk robot line follower.

Berikut adalah start up code dan Runtime Library untuk robot line follower yang juga

merupakan pengalamatan memori pada mikrokontroler.

*#cpu 8051 Tiny
*
* DDS MICRO-C 8031/51 Startup Code & Runtime library for TINY model
*
* Copyright 1991-1999 Dave Dunfield
* All rights reserved.
*
??????? ORG??? $0000???????? $0800? CODE Starts here (Normally in ROM)
??????? LJMP?? START

??????? ORG??? $0003
                                                                                 73




??????? LJMP?? SERVICE_EX0

??????? ORG??? $000B
??????? LJMP?? SERVICE_TIMER0_INTERRUPT


* Fixed memory locations for alternate access to the R0-R7 register bank.
* If you are NOT useing BANK 0, these equates must be adjusted.
?R0???? EQU???? 0????????????? Used for "POP" from stack
?R1???? EQU???? ?R0+1????????? Used to load index indirectly
?R2???? EQU???? ?R0+2????????? ""???????????? ""???????????? ""???????????? ""
?R3???? EQU???? ?R0+3????????? Used by some runtime lib functions
?R4???? EQU???? ?R0+4
?R5???? EQU???? ?R0+5
?R6???? EQU???? ?R0+6
?R7???? EQU???? ?R0+7
*
* Startup code entry point
*
* If you are NOT using interrupts, you can reclaim 50 bytes
* of code space by removing the following TWO lines.
*??????? AJMP??? *+$0032???????? Skip interrupt vectors
*??????? DS????? $0032-2???????? Reserve space for interrupt vectors
*
START?? EQU???? *
??????? MOV???? SP,#?stk-1???? Set up initial stack
??????? ORL? TMOD,#%00000001??? set timer 0 to be counter 16 bit
??????? SETB??? IE.7??????????? $AF? EA
??????? SETB??? IE.1??????????? $A9? ET0 Enable timer 0 interrupt
??????? SETB??? TCON.4????????? start timer 0


??????? LCALL?? main?????????? Execute program
??????? SJMP??? *?????????????? JUMP HERE

* EXIT to MON51 by calling the 'timer1' interrupt vector ($001B).
* This causes MON51 to think that a single-step operation has just
* completed, and therefore it saves the user registers, and performs
* a context switch back to the monitor.
*
* When using 2K addressing (CC51: -Z option, ASM51: -A option) this LCALL
* may fail "Out of range" because it gets translated to ACALL, and $001B
* may not be in the same 2K block as your program. Since 2K devices cannot
* support a debugger, change the ORG to $0000, and ...<continue below>...
*
* If you are NOT using MON51 (or MONICA which works the same), you will
* need to change this to whatever action you desire when main() returns.
* Suggestions: 1:freeze (SJMP *) 2:Restart (SJMP *&$FF00)
exit??? LCALL?? $001B????????? Call Timer-1 interrupt
                                                                                          74




??????? SJMP??? exit?????????? Incase he go's again


        Untuk proses kompilasi harus bebas salah, dan dengan pilihan standar akan

menghasilkan dua buah file, yaitu file yang berekstensi *.LST (Listing File) dan *.HEX (Intel

Hex File), kedua file adalah text file yang dapat dibuka dengan editor, seperti pada

pembuatan file *.ASM. untuk mengkompilasi program tersebut diatas penulis menggunakan

compiler AVR micro.

        Berikut adalah gambar dari proses kompilasi program assembler




             Gambar 3.15. Proses Kompilasi Program Bahasa Asembler



        File berekstensi *.LST berisi informasi tentangalokasimemori, kode mesin, cross

reference, adanya kesalahan program dan keterangan yang lain. File Hex melalui suatu

programmer ditransfer ke MCU. Beberapa programmer kuno memerlukan file binary (Bin

File) untuk ditransfer ke MCU, jika demikian, maka diperlukan software pengubah Hex File ke

Bin File (biasanya disebut HEX TO BIN.EXE).
                                                                                              75




  3.4        Flowchart System



                                                                       Mulai


                                                                    Siapkan Robot




                                                                   Tentukan Track




                                                                    Tekan Switch




                                           Tidak                                    Ya
                                                                   Apakah Track          Robot Bergerak Lurus
                                                                      Lurus


Tidak                               Apakah
                      Ya          track belok
                                                           Tidak
                                     kanan



        Robot Bergerak ke kanan                            Robot Bergerak ke kiri




                                                Apakah                 Ya
                                                  track
                                                terputus




                                                                       Selesai


                        Gambar 3.16. Flowchart Sistem Robot Line Follower

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:4104
posted:2/10/2011
language:Indonesian
pages:27