BAB III - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39492/4/BAB III.pdf · Gambar 3.2 menunjukkan cara...
Transcript of BAB III - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39492/4/BAB III.pdf · Gambar 3.2 menunjukkan cara...
21
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
Pada tahap ini yang dilakukan adalah membuat perancangan dan pembuatan
sistem yaitu membuat diagram blok, menentukan cara kerja robot dan lintasan line
follower agar berkerja dari awal sesuai dengan yang diinginkan.
3.1 Robot Line Follower
Dalam robot line follower membahas mengenai diagram blok dan cara kerja
robot line follower. Robot line follower terdapat beberapa komponen, komponen
tersebut berfungsi untuk menjalankan robot, sistem pada robot dapat dilihat dalam
diagram blok dijunjukkan Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Diagram Blok Robot Line Follower
Dalam robot terdapat tombol push button (kanan, kiri, atas, start dan delete).
Tombol tersebut berfungsi untuk memberikan intruksi kepada robot untuk
menentukan dimana jalur yang harus ditempuh robot, kapan harus berjalan dan
berhenti, serta menampilakan intruksi pada LCD.
22
Prinsip kerja robot line follower dapat dilihat pada flowchart berikut.
Gambar 3.2 Flowchart Robot Line Follower
Gambar 3.2 menunjukkan cara kerja robor line follower. Ketika robot dinyalakan,
maka jalan robot dapat diatur menggunakan tombol arah sesuai dengan soal yang
diberikan. Setelah mengatur robot maka LCD menampilkan arah robot akan
berjalan. Kemudian menekan tombol start untuk menjalankan robot, pada saat itu
sensor akan bekerja mengikuti jalan dan motor menggerakkan robot sesuai
intruksi pengguna sampai rute selesai.
23
Dalam robot memiliki input 5 tombol yaitu kanan, kiri, maju , start dan stop
serta 10 photodioda. Untuk interface dapat dilihat Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Interface Input dengan Arduino pada Robot
Input Pin
Tombol
Lurus D4
Kanan D7
Kiri D8
Start D11
Delete D12
Photodioda
1 A7
2 A6
3 A6
4 A6
5 A6
6 A6
7 A6
8 A6
9 A6
10 A0
Salain input robot ini juga memiliki output LCD dan driver motor. Dapat dilihat
Tabel 3.2.
Tabel 3.2 Interface Output Dengan Arduino Pada Robot
Output Pin
LCD Port 1 A4
Port 2 A5
Driver Motor Kanan D9, D10
Kiri D5, D6
24
3.1.1 Interface Tombol dan LCD Dengan Arduino
Tombol yang merupakan input robot yang juga berfungsi sebagai intruksi
awal robot dan hasil intruksi akan ditampilkan pada LCD. Berikut adalah Listing
Program tombol-tombol input robot ditunjukkan Gambar 3.3.
Gambar 3.3 Listing Program Tombol dan LDC Pada Robot
25
3.1.2 Interface Sensor Photodioda dengan Arduino
Sensor photodioda merupakan input pada arduino yang berfungsi sebagai
pembaca garis hitam dan percabangan pada lintasan. Pembacaan sensor
ditunjukkan pada Tabel 3.3.
Tabel 3.3 Pembacaan Sensor
Sensor Kondisi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 Lurus
0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 Kanan1
0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 Kanan2
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 Kanan3
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 Kiri1
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 Kiri2
1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 Kiri3
1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 Perempatan
1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 Pertigaan
0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 Pertigaan
1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Pertigaan
Program untuk sensor ditunjukkan Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Listing Program Sensor Pada Robot
26
3.1.3 Interface Driver Motor Dengan Arduino
Driver motor merupakan output berfungsi sebagai input motor yang
berfungsi untuk menjalankan robot sesuai intruksi yang diberikan. Pada
pemrogramaan diatur bagaimana kecepatan motor saat kondisi tertentu yang
ditukjukkan pada Tabel 3.4.
Tabel 3.4 Input Motor
Kondisi Motor Kiri
Positif Negatif
Desimal Biner Desimal Biner Stop 0 00000000 0 00000000
Lurus 110 01101110 0 00000000 Kanan 90 01011010 0 00000000
Kiri 0 00000000 90 01011010 Kanan1 130 10000010 0 00000000
Kanan2 130 10000010 0 00000000 Kanan3 130 10000010 0 00000000
Kiri1 0 00000000 0 00000000
Kiri2 50 00110010 0 00000000 Kiri3 100 01100100 0 00000000
Kondisi Motor Kanan
Positif Negatif
Desimal Biner Desimal Biner Stop 0 00000000 0 00000000
Lurus 110 01101110 0 00000000 Kanan 0 00000000 90 01011010
Kiri 90 01011010 0 00000000 Kanan1 0 00000000 0 00000000
Kanan2 50 00110010 0 00000000 Kanan3 100 01100100 0 00000000
Kiri1 130 10000010 0 00000000 Kiri2 130 10000010 0 00000000
Kiri3 130 10000010 0 00000000
Untuk Listing Program untuk motor ditunjukkan Gambar 3.5.
Gambar 3.5 Listing Program Driver Motor Pada Robot
27
3.2 Lintasan Line Folower
Pada lintasan line follower, membahas mengenai diagram blok, fungsi
lintasan dan cara kerja lintasan. Bentuk lintasan seperti pulau jawa dan bentuknya
seperti peta yang ditunjukkan Gambar 3.6. Jalur yang ada pada lintasan
disisesuaikan dengan bentuk lintasan dan memiliki 10 titik kota. Lintasan ini
berfunggsi sebagai jalur robot.
Gambar 3.6 Lintasan Line Follower
Terdapat komponen elektronik pada lintasan, komponen tersebut berfungsi
utuk menampilkan soal-soal, diagram blok sistem lintasan padat dijunjukkan
Gambar 3.7.
Gambar 3.7 Diagram Blok Lintasan Line Follower (Peta)
28
Keypad pada lintasan berisi tombol 0 sampai 9 dan setiap tombol memiliki soal
yang berbeda-beda ditunjukkan Tabel 3.4. Ketika salah satu tombol pada keypad
ditekan maka arduino akan memproses intruksi dari keypad untuk menampilkan
kota-kota yang harus dilewati robot di LED dotmatrix.
Tabel 3.5 Soal-soal Pada di Lintasan
Tombol
Keypad Pin
Soal
Ke- Kota-kota yang harus ditempuh
1 D2,D5 1 Semarang Malang Pamekasan
2 D2,D10 2 Pamekasan Yogyakarta Semarang
3 D2,D12 3 Banyuwangi Surabaya Pamekasan
4 D3,D4 4 Malang Tasikmalaya Jakarta
5 D3,D10 5 Surabaya Yogyakarta Sukabumi
6 D3,D12 6 Tasikmalaya Pandeglang Surabaya
7 D4,D5 7 Jakarta Semarang Tasikmalaya
8 D4,D10 8 Sukabumi Jakarta Pandeglang
9 D4,D12 9 Pandeglang Tasikmalaya Semarang
0 D4,D5 10 Yogyakarta Surabaya Tasikmalaya
Untuk cara kerjanya lintasan line follower dijunjukkan pada flowchart
dalam Gambar 3.8.
Gambar 3.8 Flowchart lintasan line follower
29
Gambar 3.8 menunjukkan cara kerja lintasan line follower. Sebelum menjalankan
robot, robot akan diberi pilihan di tombol keypad 0 sampai 9 pada peta yang
setiap tombol memiliki soal yang berbeda, saat menekan salah satu tombol maka
LED dotmatrik akan menampilkan kota-kota yang harus ditempuh robot sesuai
soal yang sudah diatur dan LED pada kota-kota tersebut menyala. Salain input
lintasan ini juga memiliki output LED dotmatrix dan LED disetiap kota. Dapat
dilihat tabel 3.5.
Tabel 3.6 Interface Output dengan Arduino Pada Lintasan
Input Pin
LED Dotmatrix
A PH3
B PH4
OE PH6
CLK PB7
SCLK PH5
A PH3
LED
Banyuwangi (LED1) D30
Malang (LED2) D31
Surabaya (LED3) D32
Pamekasan (LED4) D33
Yogyakarta (LED5) D34
Semarang (LED6) D35
Tasikmalaya (LED7) D36
Sukabumi (LED8) D37
Jakarta (LED9) D38
Padeglang (LED10) D39
30
3.2.1 Interface Keypad Dengan Arduino
Keypad berfungsi sebagai input pada arduino. Pada program berisi tentang
pengaturan setiap tombol keypad sesuai fungsi masing-masing. Berikut adalah
Listing Program keypad ditunjukkan Gambar 3.9.
Gambar 3.9 Listing Program Keypad pada Lintasan
31
3.2.2 Interface LED Dotmatrix dan LED Dengan Arduino
LED Dotmatrix berfungsi untuk menampilkan kota-kota yang ditempuh
robot sedangkan LED berfungsi untuk menandai setiap kota. Pada program berisi
tentang cara menampilkan tulisan pada LED dotmatrix dan cara menyalakan LED
pada setiap kota sesuai dengan soal. Berikut adalah Listing Program ditunjukkan
Gambar 3.10.
Gambar 3.10 Listing Program LED Dotmatrik dan LED Pada Lintasan
3.3 Tahapan pengujian
3.3.1 Pengujian Program pada Robot
Pengujian ini berisi tentang pengujian program robot apakah dapat berjalan
sesuai yang diinginkan. Hal-hal yang diuji meliputi program tombol, LCD, sensor,
dan motor.
3.3.1.1 Pengujian Program Tombol dan LCD
Pengujian ini dilakukan dengan menekan masing-masing tombol pada robot
yang melitupi start, delete ̧ lurus, kanan, dan kiri yang bertujuan untuk
mengutahui hasil yang ditampikan pada LCD selain itu juga berfungsi sebagai
perintah awal untuk robat sebelum berjalan. Kemudian menganalisa dar hasil
pengujian.
32
3.3.1.2 Pengujian Program Sensor Photodioda
Setelah pengujian tombol dan LDC, berikutnya adalah pengujian sensor
photodioda. Pengujian ini dilakukan dengan meletakkan sensor di atas jalur lurus
ataupun persimpanagan pada lintasan yang berfungsi untuk mengetahui apakah
sensor dapat membaca jalur dengan baik.
3.3.1.3 Pengujian Motor
Pengujian ini dilakuan untuk mengetahui kecepatan motor mengatur pada
setiap nilai PWM yang ditentukan. Dengan cara mengatur nilai PWM kemudian
mengukur kecepatan motor menggunakan tachometer dengan frekuensi 50 Hz
dan. Semakin besar frekuensi maka noise pada PWM semakin kecil. Untuk listing
program pengujian motor dapat dilihat Gambar 3.11.
Gambar 3.11 Listing Program Pengujian Kecepatan Motor
3.3.1.4 Pengujian Program PID
Pengujian PID dilakukan dengan cara mamasukkan nilai Ki, Kp dan Kd
yang telah ditentukan ke dalam program. Kemudian membandingkan program
yang menggunakan PID dan program tanpa menggunakan PID. Hal yang diukur
disini adalah waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan rute tertentu serta
kestabilan robot saat berjalan.
33
3.3.2 Pengujian Program pada Lintasan
Pada pengujian ini berisi tentang pengujian komponen-komponen pada
lintasan seperti keypad, LED dotmatrik, dan LED pada lintasan. Untuk
pengujiannya dilakukan dengan menenkan satu-persatu tombol pada keypad
kemudian mencatat setiap hasil yang muncul pada LED dotmatrik dan LED pada
lintasan.
3.3.3 Pengujian Keseluruhan
Pada tahap ini merupakan tahap terakhir pengujian yaitu menguji robot
untuk menyelesaikan setiap soal-soal yang sudah ditentukan, dengan cara
memberikan soal pertama unuk robot menggunakan tombal keypad kemudian
memberikan perintah robot sesuai dengan soal menggunakan tombol pada robot,
dan berikutnya menganalisa hasil pengujian tersebut. Pengujian ini dilakukan
terus-menerus sampai soal yang terakhir.