BAB III PERANCANGAN SISTEM 3 - eprints.umm.ac.id

23

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

3.1 Tinjauan Umum

Perancangan merupakan suatu tahap yang sangat penting dalam membuat

suatu alat. Sebab dengan menganalisa komponen yang digunakan maka alat yang

dibuat dapat bekerja seperti yang diharapkan.

Untuk mendapat hasil yang optimal terlebih dahulu dengan cara membuat

rancangan yang baik. Dengan memperlihatkan sifat dan karakteristik dari tiap-tiap

komponen yang digunakan dapat dihindari. Sebelumnya kita harus mengerti dulu

tentang langkah-langkah dari perencanaannya. Maka dari itu dibutuhkan susunan

rancangan diagram blok, rangkaian perangkat keras dan diagram alir dari program

tersebut.

3.2 Diagram Blok

3.2.1 Diagram Blok Sistem Robot

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Robot

Pada blok diagram ditunjukkan pada Gambar 3.1, dapat dilihat bahwa

perancangan perangkat keras terbagi menjadi beberapa modul, diantaranya

modul rangkaian modul rangkaian RFID reader/transceiver, sistem

Motor DC Roda

Kanan ATmega

1284P Driver

Motor

RFID

Reader

Sensor

(Loadcell)

Sensor

Proximity

Wireless

HC-11

Display

Motor DC Roda

Kiri

24

mikrokontroler Atmega1284P, modul driver motor,sensor proximity, dan

terdapat juga sensor loadcell serta dilengkapi dengan dan LCD 16X2.

3.2.2 Diagram Blok Sistem Monitoring

Gambar 3.2 Diagram Blok Sistem Monitoring

Pada blok diagram ditunjukkan pada Gambar 3.2, dapat dilihat bahwa

perancangan sistem monitoring ini bertujuan untuk mengatur semua pergerakan

robot serta mengetahui secara menyeluruh letak titik kota yang ada pada peta

pulau Sumatra. Dengan wireless semua data dari dapat diterima oleh PC begitu

pula sebaliknya, serta pergerakan robot yang dikelola oleh RFID Reader untuk

menangkap data dari RFID Tag yang selanjutnya akan dikirim ke Atmega1284P

dilanjutkan ke program aplikasi PC yakni aplikasi Borland Delphi 7.

3.3 Prinsip Kerja

Sistem robot line follower dengan identifikasi RFID mmenggunakan

mekanik dimana mekanik berbentuk miniatur mobil yang terdapat 2 roda aktif

yang digerakkan motor dan 2 sisi lainnya menggunakan roda bebas. Untuk bagian

bawah Robot Line Follower terdapat Sensor Proximity yang digunakan untuk

mendeteksi jalur lintasan (track) dan RFID reader yang bertugas membaca ID

setiap persimpangan atau lokasi pemberhentian robot. Serta mengunakan Sensor

Loadcell untuk mendeteksi ada tidaknya benda yang diangkut.

Untuk memperkuat parameter perbedaan setiap benda yang diangkut,

benda pada awalnya telah diidentifikasikan menggunakan ID yang dapat dibaca

oleh RFID sehingga dapat memperkecil adanya benda asing yang masuk. Disaat

sensor berat telah mendeteksi adanya benda yang benar, maka robot pun akan

merespon untuk menandakan kebenaran tersebut dengan tampilan display. Namun

apabila adanya kesalahan saat memasukan benda maka robot akan merespon

dengan menampilkan display. Selanjutnya robot akan berjalan kembali pada jalur

25

yang ditentukan apabila benda yang dibawa benar, namun apabila benda yang

dimasukan salah maka robot tidak berjalan sampai benda tersebut digantikan

dengan benar.

Pada saat yang sama juga aplikasi Borland Delphi 7 yang berperan sebagai

monitoring dapat menampilkan posisi robot Line follower saat berjalan. Penentuan

posisi ditentukan saat robot telah melalui suatu titik percabangan dan kota-kota

besar yang dimana terdapat ID yang dapat dibaca oleh RFID. Selain itu aplikasi

Borland Delphi 7 berperan penting untuk penentuan jalur yang akan digunakan

oleh Robot Line Follower untuk mencapai tujuan maupun dalam hal

pengangkutan, jarak yang telah ditempuh, timer untuk menghitung berapa lama

perjalanan yang ditempuh, peringatan saat adanya kehilangan beban (benda yang

diangkut).

3.4 Konstruksi Fisik Robot Line Follower

Konstruksi fisik suatu robot menjadi dasar tumpuan dari rangkaian

elektronik dan software kontroller. Konstruksi fisik line follower robot didesain

untuk melakukan konsep atau tujuan untuk mengikuti garis, sehingga hasil

konstruksi fisik line follower robot juga harus menyesuaikan dengan tujuan

seperti digunakannya roda karena dibutuhkan suatu perpindahan posisi robot.

26

Gambar 3.3 Konstruksi Body robot

Keterangan :

1. Mikrokontroller

2. Switch

3. LCD

4. Driver Motor

5. Cup Depan Robot

6. Sensor Proxymity

7. RFID

8. Battrey

9. Motor DC

10. Gear Box

11. Lampu Indikator

12. Roda Penggerak

13. Sensor Loadcell

14. Wireless

Rancangan line follower robot digerakkan dengan dua penggerak yang

bekerja secara diferensial dan tidak diperlukan suatu kemudi. Letak penggerak

digambarkan pada Gambar 3.3. Line follower robot yang dirancang memiliki

empat roda, dimana 2 roda belakang sebagai inti dari penggerak maupun juga

penentu arah robot, dan 2 roda depan hanyalah roda bebas untuk mengikuti

kemana roda depan bergerak.

31

3.5 Perancangan Sistem RFID

Perancangan Radio frequency indentification (RFID) terbagi atas dua

rangkaian yakni rangkaian RFID tag dan RFID reader. Serta perancangan sistem

ini berfungsi untuk membaca informasi berupa data dari RFID tag yang dibaca

oleh RFID reader dan dikelola oleh mikrokontroller ATmega1284P. Untuk

mengetahui apakah rangkaian RFID reader yang akan dibuat dapat bekerja sesuai

yang diinginkan.

3.5.1 Perancangan Sistem RFID Tag

Secara induktif transponders dioperasikan dengan pasif yaitu semua

energi yang diperlukan untuk operasi microchip harus disajikan oleh pembaca

reader. Antena pembaca menghasilkan suatu bidang elektro magnet frekuensi,

yang menembus penampang-lintang area coil dan area di sekitar coil itu. Sebab

panjang gelombang cakupan frekuensi menggunakan low frekuensi ( 125 kHz –

135 kHz ).

3.5.2 Perancangan RFID Reader

Saluran (chanel) dari reader ke tag disebut dengan saluran forward

(forward chanel), saluran tag ke reader disebut dengan saluran backward

(backward chanel). Pada perancangan ini RFID Reader yang digunakan sebagai

pembaca tag RFID. Pada konfigurasi pin untuk hubungan Atmega1284P terhadap

RFID reader ditunjukkan dalam Gambar 3.4:

32

Gambar 3.4 Hubungan ATmega1284P terhadap RFID reader

Gambar 3.4 menunjukan hubungan ATmega1284P terhadap RFID reader

yang dihubungkan melalui pin dan port tertentu, dapat ditunjukkan dalam tabel

3.1:

Tabel 3.1 Pin Antar Muka Mikrokontroler dengan RFID reader

3.6 Perancangan Sistem Sensor Loadcell

Loadcell merupakan komponen utama pada sistem timbangan digital.

Tingkat keakurasian timbangan bergantung dari jenis loadcell. Loadcell adalah

sebuah alat uji perangkat listrik yang dapat mengubah suatu energi menjadi energi

lainya yang biasa digunakan untuk mengubah suatu gaya menjadi sinyal listrik.

Loeadcell yang digunakan untuk sistem timbangan ini mengukur massa beban

sampai sebesar 1kg. Strain gauge merupakan bagian terpenting dari loadcell yang

berfungsi mendeteksi besarnya perubahan dimensi jarak yang disebabkan oleh

suatu elemen gaya. Untuk melakukan identifikasi berat beban yang akan diangkut

No Port Atmega1284P Pin Atmega1284P Pin RFID reader

1 PD0 14 9

2 PD1 15 8

ID2 RFID reader

TX

RX

1

2

3

4

5

6

7 8

9

10

11

12

13

14

Antenna

L1

5V

PC6/TOSC1/PCINT2228

PC5/TDI/PCINT2127

PC4/TDO/PCINT2026

PC3/TMS/PCINT1925

PC2/TCK/PCINT1824

PC1/SDA/PCINT1723

PC0/SCL/PCINT1622

AVCC30

AREF32

PC7/TOSC2/PCINT2329

PA6/ADC6/PCINT634

PA5/ADC5/PCINT535

PA4/ADC4/PCINT436

PA3/ADC3/PCINT337

PA2/ADC2/PCINT238

PA1/ADC1/PCINT139

PA0/ADC0/PCINT040

PA7/ADC7/PCINT733

PB6/MISO/OC3A/PCINT147

PB5/MOSI/ICP3/PCINT136

PB4/SS/OC0B/PCINT125

PB3/AIN1/OC0A/PCINT114

PB2/AIN0/INT2/PCINT103

PB1/T1/CLKO/PCINT92

PB0/XCK0/T0/PCINT81

PB7/SCK/OC3B/PCINT158

PD6/ICP/OC2B/PCINT3020

PD5/OC1A/PCINT2919

PD4/OC1B/XCK1/PCINT2818

PD3/INT1/TXD1/PCINT2717

PD2/INT0/RXD1/PCINT2616

PD1/TXD0/PCINT2515

PD0/RXD0/PCINT2414

PD7/OC2A/PCINT3121

RESET9

XTAL113

XTAL212

U5

ATMEGA1284P

RFID

33

robot line follower pada perancangan maka digunakan sensor berat. Sensor berat

yang digunakan adalah loadcell yang memiliki kapasitas berat maksimum 1kg,

tetapi dalam perancangan tugas khusus ini dibuat beban pengukuran maksimal

750gr. Pada rancangan mekanik loadcell digunakan dengan diberi alas di

bawahnya dan tempat di atasnya seperti ditunjukkan dalam Gambar 3.5:

Gambar 3.5 LoadCell Tampak Samping pada body robot

3.6.1 Perancangan Modul HX711 Loadcell

HX711 adalah sebuah komponen terintegrasi dari “Avia Semiconductor”,

HX711 presisi 24-bit ADC (Analog To Digital Converter) yang didesain untuk

sensor timbangan digital dan industrial control aplikasi yang terkoneksi sensor

jembatan HX711 adalah modul timbangan, yang memiliki prinsip kerja

mengkonversi perubahan yang terukur dalam perubahan dan mengkonversinya ke

dalam besaran tegangan melalui rangkaian yang ada. Agar sistem dapat

mengamati perubahan berat dari setiap beban (oleh-oleh), maka diperlukan sensor

berat berupa loadcell dengan modul HX711. Adapun perancangan hubungan

ATmega1284P terhadap Modul HX711 Loadcell, dapat ditunjukkan dalam

Gambar 3.6:

34

Vcc

DT

SCK

GND

+

A

B

-

HX711Loadcell ADC modul

+

A

B

-

LOADCELL5kg

PC6/TOSC1/PCINT2228

PC5/TDI/PCINT2127

PC4/TDO/PCINT2026

PC3/TMS/PCINT1925

PC2/TCK/PCINT1824

PC1/SDA/PCINT1723

PC0/SCL/PCINT1622

AVCC30

AREF32

PC7/TOSC2/PCINT2329

PA6/ADC6/PCINT634

PA5/ADC5/PCINT535

PA4/ADC4/PCINT436

PA3/ADC3/PCINT337

PA2/ADC2/PCINT238

PA1/ADC1/PCINT139

PA0/ADC0/PCINT040

PA7/ADC7/PCINT733






PB1/T1/CLKO/PCINT92

PB0/XCK0/T0/PCINT81



PD5/OC1A/PCINT2919




PD1/TXD0/PCINT2515

PD0/RXD0/PCINT2414

PD7/OC2A/PCINT3121

RESET9

XTAL113

XTAL212

U6

ATMEGA1284P

5V

Gambar 3.6 Hubungan ATmega1284P terhadap Modul HX711 Loadcell

Gambar 3.6 menunjukan hubungan ATmega1284P terhadap Modul

HX711 Loadcell yang dihubungkan melalui pin dan port tertentu, dapat

ditunjukkan dalam Tabel 3.2:

Tabel 3.2 Pin Antar Muka Mikrokontroler dengan Modul HX711

3.7 Perancang Sistem Sensor Proximity IR

Infrared proximity memiliki kit yang memiliki jarak baca antara 2cm

sampai 1,5cm sensor ini memiliki 6 keluaran kabel 2 diantaranya adalah power

dan ground, sedangkan yang lainnya merupakan output dari keluaran sensor.

Adapun perancangan hubungan ATmega1284P terhadap sensor proximity IR,

dapat ditunjukkan dalam Gambar 3.7:

No Port Atmega1284P Pin Atmega1284P Modul HX711

Loadcell

1 PA4 36 SCK

2 PA5 35 DT

35

Gambar 3.7. Hubungan ATmega1284P terhadap sensor proximity IR

Gambar 3.7 menunjukan hubungan ATmega1284P terhadap proximity IR

yang dihubungkan melalui pin dan port tertentu, dapat ditunjukkan dalam Tabel

3.3:

Tabel 3.3 Pin Antar Muka Mikrokontroler dengan Sensor Proximity IR

3.8 Perancangan Pada Motor DC

Sesuai dengan namanya, motor DC didayai dengan tegangan DC (direct

current = arus searah). Dengan demikian putaran motor DC akan berbalik arah

jika polaritas tegangan yang diberikan juga berubah. Motor DC juga memiliki

tegangan kerja yang bervariasi, ada yang memiliki tegangan 3V, 6V, 12V dan

24V. Untuk mengontrol motor DC yang bersifat solid-state dapat dipakai

rangkaian menggunakan transistor.

PC6/TOSC1/PCINT2228

PC5/TDI/PCINT2127

PC4/TDO/PCINT2026

PC3/TMS/PCINT1925

PC2/TCK/PCINT1824

PC1/SDA/PCINT1723

PC0/SCL/PCINT1622

AVCC30

AREF32

PC7/TOSC2/PCINT2329

PA6/ADC6/PCINT634

PA5/ADC5/PCINT535

PA4/ADC4/PCINT436

PA3/ADC3/PCINT337

PA2/ADC2/PCINT238

PA1/ADC1/PCINT139

PA0/ADC0/PCINT040

PA7/ADC7/PCINT733






PB1/T1/CLKO/PCINT92

PB0/XCK0/T0/PCINT81



PD5/OC1A/PCINT2919




PD1/TXD0/PCINT2515

PD0/RXD0/PCINT2414

PD7/OC2A/PCINT3121

RESET9

XTAL113

XTAL212

OUT 1

OUT 2

OUT 3

De

mo

du

lato

r

OUT 4

SENSORPROXIMITY

IR

GND

VSS

5V

No Port Atmega1284P Pin Atmega1284P Sensor Proximity

IR

1 PA0 40 OUT1

2 PA1 39 OUT2

3 PA2 38 OUT3

4 PA3 37 OUT4

36

Transistor disusun sedemikian rupa hingga membentuk huruf H atau yang

disebut H-bridge transistor, H-bridge transistor tersusun dari 4 buah transistor

dengan memanfaatkan fungsi transistor sebagai saklar, yaitu titik cut off dan titik

saturasi. Pemilihan transistor yang dipilih dapat mengalirkan arus yang diperlukan

oleh motor DC. Dengan semakin berkembangnya teknologi dalam dunia

elektronika dan semakin diintegrasikan pada setiap komponen sehingga menjadi

lebih praktis, ringkas dan efisien ke dalam integrated circuit (IC), maka H-bridge

transistor yang tersusun dari 4 buah transistor yang membentuk huruf H, IC

menerima kontrol pada level DTL maupun TTL dan mampu menjalankan beban

induktif seperti relay selenoid, motor DC maupun motor stepper.

3.8.1 Perancangan Sistem Driver Motor DC

Pada perancangan sistem robot line follower ini harus memkai driver

motor, dimana driver motor tersebut berfungsi sebagai pengendali arus yang

bersumber dari mikrokontroller dan diperbesar pada driver tersebut sehingga

motor DC pada robot ini dapat bergerak dengan stabil. IC driver motor yang

digunakan pada Penggerak motor system robot ini adalah IC HG7881CP,

memiliki kemampuan menggerakkan motor DC sampai arus 1A dan tegangan

kerja maksimum 5 Volt DC untuk satu kanalnya. Adapun perancangan hubungan

ATmega1284P terhadap driver motor DC, dapat ditunjukkan dalam Gambar 3.8:

Gambar 3.8 Hubungan ATmega1284P dan Rangkaian Driver

+

C1

-

C2

+

-

DRIVER MOTOR +88.8

MOTOR KANAN

+88.8

MOTOR KIRI

ENB

IN4

IN2

IN1

IN3

ENA

VC

CG

ND

PC6/TOSC1/PCINT2228

PC5/TDI/PCINT2127

PC4/TDO/PCINT2026

PC3/TMS/PCINT1925

PC2/TCK/PCINT1824

PC1/SDA/PCINT1723

PC0/SCL/PCINT1622

AVCC30

AREF32

PC7/TOSC2/PCINT2329

PA6/ADC6/PCINT634

PA5/ADC5/PCINT535

PA4/ADC4/PCINT436

PA3/ADC3/PCINT337

PA2/ADC2/PCINT238

PA1/ADC1/PCINT139

PA0/ADC0/PCINT040

PA7/ADC7/PCINT733






PB1/T1/CLKO/PCINT92

PB0/XCK0/T0/PCINT81



PD5/OC1A/PCINT2919




PD1/TXD0/PCINT2515

PD0/RXD0/PCINT2414

PD7/OC2A/PCINT3121

RESET9

XTAL113

XTAL212

U4

ATMEGA1284P5V

37

Gambar 3.8 menujukan kaki enable motor A dan enable motor B

digunakan untuk mengendalikan jalan atau kecepatan motor, sedangkan kaki IN1,

IN2, IN3, dan IN4 digunakan untuk mengendalikan arah putaran motor. Pada

driver motor DC semua kaki IN1, IN2, IN3, dan IN4 terhubung dengan kaki

ATmega1284P pada port B, yakni PB0, PB1, PB2, PB3. Dan pada output 1,

output 2, output 3, dan output 4, terhubung dengan motor DC kiri dan motor DC

kanan. Semua pin dan port dapat ditunjukkan dalam Tabel 3.4:

Tabel 3.4 Pin Antar Muka Mikrokontroler dengan Driver Motor DC

3.9 Perancangan Perangkat Wireless HC

Perancangan perangkat ini menggunakan dua buah modul wireless HC-11

RF data transceiver. Modul wireless 1 pada unit pengirim difungsikan sebagai

transmitter yang memancarkan gelombang elektromagnetik dan modul 2 pada

unit penerima difungsikan sebagai receiver yang menangkap pancaran gelombang

elektromagnetik dari transmitter. Adapun perancangan hubungan ATmega1284P

terhadap terhadap wireless , dapat ditunjukkan dalam Gambar 3.9

No Port Atmega1284P Pin Atmega1284P Driver Motor DC

1 PA0 1 IN1

2 PA1 2 IN2

3 PA2 3 IN3

4 PA3 4 IN4

38

Gambar 3.9 Hubungan ATmega1284P terhadap wireless HC 11

Gambar 3.19 menunjukan hubungan ATmega1284P terhadap wireless

HC-11 yang dihubungkan melalui pin dan port tertentu, dapat ditunjukkan dalam

Tabel 3.5:

Tabel 3.5 Pin Antar Muka Mikrokontroler dengan Wireless HC-11

3.10 Perancangan LCD 2X16

Liquid penampil yang LCD (Liquid Cristal Display) yang kompatibel

dengan modul. Dalam perancangan ini, LCD digunakan sebagai penampil menu

password dan menu pengetesan waktu. Keuntungan yang dirasakan dengan

menggunakan layer penampil Liquid Cristal Display (LCD), jika dibandingkan

dengan penampil lain seperti seven segment, antara lain adalah tingkat

keserhadaan dalam rangkaian dan perangkat lunak, kemudahan dalam

pengoperasian dan tersedianya register-register dalam modul. Komunikasi yang

digunakan pada sistem robot line follower ini adalah 4 bit. Adapun perancangan

PC6/TOSC1/PCINT2228

PC5/TDI/PCINT2127

PC4/TDO/PCINT2026

PC3/TMS/PCINT1925

PC2/TCK/PCINT1824

PC1/SDA/PCINT1723

PC0/SCL/PCINT1622

AVCC30

AREF32

PC7/TOSC2/PCINT2329

PA6/ADC6/PCINT634

PA5/ADC5/PCINT535

PA4/ADC4/PCINT436

PA3/ADC3/PCINT337

PA2/ADC2/PCINT238

PA1/ADC1/PCINT139

PA0/ADC0/PCINT040

PA7/ADC7/PCINT733






PB1/T1/CLKO/PCINT92

PB0/XCK0/T0/PCINT81



PD5/OC1A/PCINT2919




PD1/TXD0/PCINT2515

PD0/RXD0/PCINT2414

PD7/OC2A/PCINT3121

RESET9

XTAL113

XTAL212

TX

GN

D

WIRELESS

HC-11

SE

T

RX

VS

S

No Port Atmega1284P Pin Atmega1284P Wireless HC-11

1 PD2 16 Tx

2 PD3 17 Rx

3 PD4 18 Set

39

hubungan ATmega1284P terhadap LCD 16x2, dapat ditunjukkan dalam Gambar

3.10:

Gambar 3.10 Hubungan ATmega1284P terhadap LCD 16x2

Gambar 3.10 menunjukan perancangan port pada pada LCD terhubung

dengan mikrokontroller ATmega1284P Port C yakni PC0 yang terhubung dengan

Rs ,berfungsi sebagai reset, PC1 terhubung dengan E berfungsi sebagai Input

tegangan, tegangan sumber 5 Volt, dan pada PC1, PC2, PC3, PC4 yang

merupakan keluaran untuk menampilkan pembacaan BENAR atau SALAH ketika

robot membawa beban dan beban tersebut akan mengidentifikasi berat bebannnya

oleh sensor berat (loadcell), apabila beban yang diangkut sesuai maka tampilan

LCD

“BENAR”, dan apabila beban yang diangkut tidak sesuai maka “SALAH” , dan

ketika robot dalam posisi standby maka LCD akan memunculkan kata

“STANDBY”. Pada pin VEE memiliki komponen variabel resistor dengan

resistansi 10K aga bisa mengatur kontras pada LCD. sebagai Semua pin dan port

dapat ditunjukkan dalam Tabel 3.6:

PC6/TOSC1/PCINT2228

PC5/TDI/PCINT2127

PC4/TDO/PCINT2026

PC3/TMS/PCINT1925

PC2/TCK/PCINT1824

PC1/SDA/PCINT1723

PC0/SCL/PCINT1622

AVCC30

AREF32

PC7/TOSC2/PCINT2329

PA6/ADC6/PCINT634

PA5/ADC5/PCINT535

PA4/ADC4/PCINT436

PA3/ADC3/PCINT337

PA2/ADC2/PCINT238

PA1/ADC1/PCINT139

PA0/ADC0/PCINT040

PA7/ADC7/PCINT733






PB1/T1/CLKO/PCINT92

PB0/XCK0/T0/PCINT81



PD5/OC1A/PCINT2919




PD1/TXD0/PCINT2515

PD0/RXD0/PCINT2414

PD7/OC2A/PCINT3121

RESET9

XTAL113

XTAL212

D7

14

D6

13

D5

12

D4

11

D3

10

D2

9D

18

D0

7

E6

RW

5R

S4

VS

S1

VD

D2

VE

E3

LCDLM016L

RV1

10K

40

Tabel 3.6 Pin Antar Muka Mikrokontroler dengan LCD 16x2

3.11 Perancangan Rangkaian Power Supply

Baterai yang digunakan pada rancangan robot line follower adalah baterai

berjenis baterei Li-Po. Baterai Lithium Polimer atau biasa disebut dengan Li-Po

adalah salah satu jenis baterai yang sering digunakan dalam dunia RC. Baterai ini

merupakan Baterai tercanggih dan paling maju dalam dunia Baterai saat ini.

Keunggulan utamanya adalah Ratio Power to Weight nya yang memungkinkan

baterai dicetak sesuai dengan keinginan. Baterai Lipo didasarkan pada Lithium

Polymer kimia yang memungkinkan baterai ini memiliki kepadatan energi yang

sangat tinggi dibandingkan dengan jenis lain dari baterai. Rangkaian baterai dapat

ditujukkan dalam Gambar 3.11:

Gambar 3.11 Rangkaian Baterai Li-Po pada robot line follower

PC6/TOSC1/PCINT2228

PC5/TDI/PCINT2127

PC4/TDO/PCINT2026

PC3/TMS/PCINT1925

PC2/TCK/PCINT1824

PC1/SDA/PCINT1723

PC0/SCL/PCINT1622

AVCC30

AREF32

PC7/TOSC2/PCINT2329

PA6/ADC6/PCINT634

PA5/ADC5/PCINT535

PA4/ADC4/PCINT436

PA3/ADC3/PCINT337

PA2/ADC2/PCINT238

PA1/ADC1/PCINT139

PA0/ADC0/PCINT040

PA7/ADC7/PCINT733






PB1/T1/CLKO/PCINT92

PB0/XCK0/T0/PCINT81



PD5/OC1A/PCINT2919




PD1/TXD0/PCINT2515

PD0/RXD0/PCINT2414

PD7/OC2A/PCINT3121

RESET9

XTAL113

XTAL212

U9

ATMEGA1284P

B15v

10.400 mAH

1

2

J1

CONNECTOR CHARGER

C11nF

VI

1V

O3

GND2

U107805

C21nF

C3

1nF

vcc

No Port Atmega1284P Pin Atmega1284P LCD

1 PC0 22 RS

2 PC1 23 E

3 PC2 24 D4

4 PC3 25 D5

5 PC4 26 D6

6 PC5 27 D7

41

Gambar 3.11 menunjukkan Rangkaian Baterai Li-Po pada Robot line

follower. Dimana otak robot yakni ATmega1284P terhubung dengan baterai.

Perancangan rangkaian baterai ini memiliki 4 buah baterai yang disusun parallel

masing-masing baterai memiliki tegangan sebesar 3,7 volt dan arus sebesar 2600

mAH, jadi total pengeluaran arus adalah 10.400 mAH pada rangkaian tersebut

juga terdapat switch untuk tombol power yang terdapat pada robot.

3.12 Perancangan Sistem Secara Keseluruhan

Selanjutnya, untuk bagian terakhir adalah keseluruhan rangkaian yang

tersusun menjadi sebuah sistem yang diinginkan sesuai dengan judul tugas akhir

ini. Beberapa komponen yang tersusun memiliki beberapa fungsi yang saling

mendukung satu sama lain sesui perintah dari program yang tertanam didalam

mikrokontroller diantaranya adalah mikrokontroller itu sendiri dengan jenis

ATmega1284P sebagai controller yang mengendalikan sistem yang terdiri

rangkaian sensor proximity, RFID Reader, driver loadcell, driver motor LCD

16x2, wireless yang ditunjukan dalam Gambar 3.12:

Gambar 3.12 Rangkaian Perancangan Keseluruhan

Vcc

DT

SCK

GND

+

A

B

-

HX711Loadcell ADC modul

+

A

B

-

LOADCELL5kg

PC6/TOSC1/PCINT2228

PC5/TDI/PCINT2127

PC4/TDO/PCINT2026

PC3/TMS/PCINT1925

PC2/TCK/PCINT1824

PC1/SDA/PCINT1723

PC0/SCL/PCINT1622

AVCC30

AREF32

PC7/TOSC2/PCINT2329

PA6/ADC6/PCINT634

PA5/ADC5/PCINT535

PA4/ADC4/PCINT436

PA3/ADC3/PCINT337

PA2/ADC2/PCINT238

PA1/ADC1/PCINT139

PA0/ADC0/PCINT040

PA7/ADC7/PCINT733






PB1/T1/CLKO/PCINT92

PB0/XCK0/T0/PCINT81



PD5/OC1A/PCINT2919




PD1/TXD0/PCINT2515

PD0/RXD0/PCINT2414

PD7/OC2A/PCINT3121

RESET9

XTAL113

XTAL212

U7

ATMEGA1284P

IN15

IN27

ENA6

OUT12

OUT23

ENB11

OUT313

OUT414

IN310

IN412

SENSA1

SENSB15

GND

8

VS

4

VCC

9 U2

DRIVER MOTOR

+8

8.8

MOTOR KANAN

+8

8.8

MOTOR KIRI

5V

R1

0.1

R2

0.1

OUT 1

OUT 2

OUT 3

De

mo

du

lato

r

OUT 4

SENSORPROXIMITY

IR

GND

VSS

5V

TX

GN

D

WIRELESS

HC-11

SE

T

RX

VS

S

X1

CRYSTAL

RSL

en

D4

D5

D6

D7

D7

14

D6

13

D5

12

D4

11

D3

10

D2

9D

18

D0

7

E6

RW

5R

S4

VS

S1

VD

D2

VE

E3

LCD1LM016L

D7

D6

D5

D4

en

RSL5V

RFID

ID2 RFID reader

TX

RX

1

2

3

4

5

6

7 8

9

10

11

12

13

14

Antenna

L1

5V

42

Gambar 3.12 menunjukan susunan untuk keseluruhan perancangan yang

terhubung dengan pin Mikrokontroller ATmega1284P yang digunakan sebagai

kontrol pada robot. Dikarenakan kaki satiap pin pada mikrokontroler yang cukup

memadai untuk pemetaan komponen. Semua pin dan port pada komponen yang

terhubung dengan ATmega1284P dapat ditunjukkan dalam Tabel 3.7:

Tabel 3.7 Konfigurasi pin-pin mikrokontroler Atmega1284P

No No pin Port

No pin

komponen Nama komponen

Fungsi

1 1 PB0 IN1 MOTOR DC Penggerak Roda Robot




7 14 PD0 TX RFID Komunikasi Data

8 15 PD1 RX RFID Komunikasi Data

9 16 PD2 TX WIRELESS HC-11 Komunikasi Data

10 17 PD3 RX WIRELESS HC-11 Komunikasi Data

11 18 PD4 SET WIRELESS HC-11 Komunikasi Data

12 40 PA0 OUT1 PROXIMITY IR Pembaca Garis




16 36 PA4 DT LOADCELL Identifikasi Berat

17 35 PA5 SCK LOADCELL Identifikasi Berat

18 22 PC0 RSL LOADCELL Identifikasi Berat

19 23 PC1 En LCD Display

20 24 PC2 D4 LCD Display




3.13 Perancangan Arena Robot

Penggunaan Arena disini menggunakan peta pulau Sumatra dengan ukuran

skala 1:600.000 sebagai arena, serta jalur lintasannya sendiri menggunakan garis

menggunakan warna gelap (hitam) yang menghubungkan setiap kota-kota besar di

pulau Sumatra, Peta pulau Sumatra ini menggunakan 10 titik kota pemberhentian

(kota besar). Pada peta pulau Sumatra terdapat jalur transportasi yang digunakan

43

sebagai jalur Robot Line Follower. Jalur tersebut tempat dimana robot akan

mengikuti jalur garis berwarna gelap, juga terdapat beberapa percabangan dalam

jalur robot, untuk depat membedakan jalur tersebut robot akan memanfaatkan

RFID tag. Maka dari itu setiap percabangan maupun kota-kota pemberhentian

ditanamkan sebuah ID. Gambar peta pulau Sumatra sebagai arena lintasan robot

dapat diperlihatkan dalam Gambar 3.13:

Gambar 3.13 Peta pulau Sumatra sebagai arena lintasan Robot

Gambar 3.13 merupakan lintasan yang akan dicetak dalam bentuk banner

dan dialaskan dengan papan (triplek), peta Pulau Sumatra tersebut dilengkapi

dengan keterangan sungai, gunung, danau, serta jalur umum yang dipakai

dikehidupan nyata, hal ini bertujuan untuk memberi unsur pembelajaran terhadap

pengguna sistem pembelajaran robot line follower. Untuk menentukan arah

lintasan robot akan menuju.

Robot yang pasang ID tag di bawah arena lintasan, dan ID tag tersebut

ditanamankan pada setiap percabangan. Total ID tag yang tertanam pada arena

tersebut adalah sebanyak 10 ID tag.

44

3.14 Perancangan Miniatur Beban

Perancangan miniatur beban merupakan perancangan benda (mini) yang

terbuat dari kayu yang sengaja dibuat dengan nama kota serta gambar, miniatur-

miniatur tersebut telah ditentukan dari oleh-oleh khas pada setiap kota Sumatra,

dan akan dilbuat dengan berat massa yang berbeda-beda. Agar lebih jelasnya akan

ditubjukkan dalam Tabel 3.8:

Tabel 3.8 Oleh-oleh khas Kota Pulau Sumatra

No Nama Kota Oleh-Oleh Khas

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Aceh

Blangkerejen

Medan

Padang

Bukittinggi

Pekanbaru

Jambi

Bengkulu

Palembang

Lampung

Kopi

Nanas

Bika Ambon

Nasi Padang

Lemang

Durian

Duku

Seafood

Pempek Kamsel

Nangka

BAB III PERANCANGAN SISTEM 3 - eprints.umm.ac.id

Documents

Transcript of BAB III PERANCANGAN SISTEM 3 - eprints.umm.ac.id