BAB III - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39492/4/BAB III.pdf · Gambar 3.2 menunjukkan cara...

13
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.

Transcript of BAB III - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39492/4/BAB III.pdf · Gambar 3.2 menunjukkan cara...

Page 1: BAB III - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39492/4/BAB III.pdf · Gambar 3.2 menunjukkan cara kerja robor line follower. Ketika robot dinyalakan, maka jalan robot dapat diatur menggunakan

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.

Page 2: BAB III - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39492/4/BAB III.pdf · Gambar 3.2 menunjukkan cara kerja robor line follower. Ketika robot dinyalakan, maka jalan robot dapat diatur menggunakan

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.

Page 3: BAB III - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39492/4/BAB III.pdf · Gambar 3.2 menunjukkan cara kerja robor line follower. Ketika robot dinyalakan, maka jalan robot dapat diatur menggunakan

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

Page 4: BAB III - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39492/4/BAB III.pdf · Gambar 3.2 menunjukkan cara kerja robor line follower. Ketika robot dinyalakan, maka jalan robot dapat diatur menggunakan

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

Page 5: BAB III - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39492/4/BAB III.pdf · Gambar 3.2 menunjukkan cara kerja robor line follower. Ketika robot dinyalakan, maka jalan robot dapat diatur menggunakan

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

Page 6: BAB III - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39492/4/BAB III.pdf · Gambar 3.2 menunjukkan cara kerja robor line follower. Ketika robot dinyalakan, maka jalan robot dapat diatur menggunakan

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

Page 7: BAB III - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39492/4/BAB III.pdf · Gambar 3.2 menunjukkan cara kerja robor line follower. Ketika robot dinyalakan, maka jalan robot dapat diatur menggunakan

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)

Page 8: BAB III - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39492/4/BAB III.pdf · Gambar 3.2 menunjukkan cara kerja robor line follower. Ketika robot dinyalakan, maka jalan robot dapat diatur menggunakan

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

Page 9: BAB III - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39492/4/BAB III.pdf · Gambar 3.2 menunjukkan cara kerja robor line follower. Ketika robot dinyalakan, maka jalan robot dapat diatur menggunakan

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

Page 10: BAB III - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39492/4/BAB III.pdf · Gambar 3.2 menunjukkan cara kerja robor line follower. Ketika robot dinyalakan, maka jalan robot dapat diatur menggunakan

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

Page 11: BAB III - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39492/4/BAB III.pdf · Gambar 3.2 menunjukkan cara kerja robor line follower. Ketika robot dinyalakan, maka jalan robot dapat diatur menggunakan

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.

Page 12: BAB III - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39492/4/BAB III.pdf · Gambar 3.2 menunjukkan cara kerja robor line follower. Ketika robot dinyalakan, maka jalan robot dapat diatur menggunakan

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.

Page 13: BAB III - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39492/4/BAB III.pdf · Gambar 3.2 menunjukkan cara kerja robor line follower. Ketika robot dinyalakan, maka jalan robot dapat diatur menggunakan

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.