BAB III RANCANGAN SISTEM · PDF fileGambar 3.1 Gambaran Umum Sistem ... nya dihubungkan...

19

BAB III

RANCANGAN SISTEM TELEOPERASI

3.1 Gambaran Umum Sistem

Gambar 3.1 Gambaran Umum Sistem

Sistem ini bertujuan menggerakan sebuah mobile robot bergerak maju/mundur,

belok kanan/kiri, dan kamera berputar ke atas/bawah; dan memantau keadaan

sekitar dari jarak jauh secara online melalui jaringan internet. Pada client seorang

operator/pengendali bertatap muka dengan aplikasi yang dibuat padanya. Dia

dapat mengontrol robot tersebut dan memantau keadaan yang dilihat robot secara

real-time. Sedangkan dari server ke robot menggunakan media gelombang radio,

baik mengontrolnya maupun mengambil gambar dari kamera yang terpasang pada

robot tersebut.

BAB III RANCANGAN SISTEM TELEOPERASI

SISTEM TELEOPERASI | 20

Dalam bab ini akan dijelaskan:

- desain sistem pengontrol robot, menggunakan sistem telemetri dan Visual

Basic 6 (VB 6), dan

- desain live streaming video menggunakan VB 6.

3.2 Blok Diagram Sistem

Gambar 3.2 Blok diagram sistem keseluruhan

Komunikasi antara komputer client dengan komputer server menggunakan media

internet, berupa mengontrol mobil robot dan menampilkan video real-time.

Sistem telemeri radio dipakai untuk mengontrol robot dari jarak jauh. Transmitter

pada sistem telemetri berkomunikasi melalui port parallel dari komputer server.

Sedangkan pengambilan gambar menggunakan kamera wireless, yang receiver-

nya dihubungkan melalui TV Tuner pada komputer server.

Sistem ini terdapat 2 bagian blok besar, yaitu blok 1, pengontrol robot; dan blok 2,

live streaming video. Pada blok 1, perintah berada di client, server melayani

perintah tersebut untuk menjalankan robot. Sedangkan pada blok 2, perintah

berada di server. Server secara terus menerus memberi perintah (mengirimkan



data) pada client. Sisi client berhak menerima/tidak data tersebut sesuai dengan

kebutuhan.

Berikut ini diagram alir data / data flow diagram (DFD) pada sistem teleoperasi

yang dibangun.

User

1

Pengontrol

Robot

2

Streaming

Video

Transmitter

Kamera

Receiver

Kamera

Wireless

Receiver Robotrequest

request

Video

Data 4 bit

1 bit TE

Data 4 bit

Data

Source

Gambar 3.3 Data Flow Diagram Level 0

3.3 Pengontrol Robot

3.3.1 Sistem Telemetri Radio

Pemancar/transmitter dan penerima/receiver menggunakan modul TLP434A dan

RLP434A, diperlihatkan dalam gambar 3.4, buatan Laipac Technology Inc,

Canada. Modul tersebut menggunakan modulasi ASK (Amplitude Shift Keying)

dengan frekuensi carrier (pembawa) 433.92 MHz. Agar penerima tidak

mengeksekusi data yang diterima dari gelombang radio lain dengan frekuensi

carrier yang sama, maka sinyal yang dikirim pemancar diberi alamat tertentu,

yakni sinyal terdiri dari 8 bit alamat dan 4 bit data. Proses pemberian alamat ini

dilakukan oleh IC encoder HT12E dan selektor alamat oleh IC decoder HT12D

dari Holtek Semicondictor Inc., Taiwan.



Gambar 3.4 (a). Modul Pemancar TLP434A, (b). Modul Penerima RLP434A

Kaki-kaki IC encoder HT12E dan decoder HT12D untuk kemasan PDIP

diperlihatkan dalam Gambar 3.5 dan deskripsi tiap kaki pada kedua IC tersebut

diberikan dalam Tabel 3.1.

Gambar 3.5 Kaki IC encoder HT12E (a) dan decoder HT12D (b)

Pin HT12E HT12D Deskripsi

A0 – A7 √ √ Kaki input untuk pengesetan alamat 8-bit. AD8 – AD11 √ Kaki input untuk data 4-bit. D8 – D11 √ Kaki output untuk data 4-bit. DOUT √ Output data serial encoder.

TE √ Transmission enable, active low. Kaki DOUT mengeluarkan data serial ketika kaki TE diberi logika 0 atau transisi 1-ke-0.

DIN √ Kaki input data serial.

VT √

Valid transmission, active high. Berlogika 1 ketika data dinyatakan valid, dan akan berlogika 0 jika kode alamat tidak sesuai atau tidak ada sinyal yang diterima.

OSC1 √ Kaki input osilator. OSC2 √ Kaki output osilator.



VSS √ √ Catu daya negatif atau ground. VDD √ √ Catu daya positif.

Tabel 3.1 Deskripsi kaki-kaki IC encoder HT12E dan decoder HT12D.

Dengan demikian, rangkaian untuk pemancar dan pemancar ialah sebagai berikut,

ditunjukkan dalam Gambar 3.6.

Gambar 3.6 (a). Skematik pemancar, dan (b). Skematik Penerima.

Antenna yang digunakan ialah antenna whip, dibuat dari kabel tunggal dengan

panjang ialah ½ panjang gelombang pembawa.

panjang antenna =

.

Data 4-bit pada pemancar diberikan oleh port parallel dan kaki TE dipicu transisi

1-ke-0 oleh kaki Data 4 port parallel. Sedangkan data 4-bit yang diterima



penerima diteruskan ke mikrokontroller untuk diolah. Tiap kali data diterima, dan

dinyatakan valid oleh decoder, kaki VT menghasilkan transisi 0-ke-1.

Agar tidak terjadi salah baca, frekuensi osilator encoder perlu disesuaikan

dengan frekuensi osilator decoder, yakni

! ".

Frekuensi osilator ini dipengaruhi oleh hambatan resistor pada OSC1 dan OSC2 dan

tegangan catu daya pada antara VCC dan GND, diperlihatkan dalam Gambar 3.7.

Pada sistem yang dibangun, tegangan catu daya ialah 5V dan dengan pertimbangan

ketersediaan nilai hambatan resistor di pasaran, maka dipilih hambatan resistor pada

encoder sebesar 820 kΩ ± 5% dan decoder sebesar 43 kΩ ± 5% yang menghasilkan

frekuensi osilator encoder sebesar 3.50 kHz dan decoder sebesar 175 kHz. Selain

itu, pemilihan nilai frekuensi osilator pada nilai tengah daerah kerja

encoder/decoder ialah karena jika frekuensi osilator terlalu kecil maka jangkauan

pemancar akan membesar tetapi laju pengiriman data melambat, sedangkan jika

frekuensi osilator terlalu besar maka laju pengiriman data makin cepat tetapi

jangkauan pemancar akan mengecil.



Gambar 3.7 Kurva frekuensi osilasi terhadap tegangan catu daya untuk encoder HT12E, (a); dan

decoder HT12D, (b).

Data yang dikirim oleh encoder memiliki komposisi sebagai berikut, ditunjukkan

dalam Gambar 3.8 (a), yakni terdiri dari 1/3 bit sinkronisasi + 8-bit periode alamat



+ 4-bit periode data yang menghabiskan 1 siklus + 8 bit × 3 siklus/bit + 4 bit × 3

siklus/bit = 37 siklus. Lama satu siklus dalam sistem yang dibangun ialah 1/3.50

kHz = 0.286 milidetik. Sehingga 1 word menghabiskan waktu 37 siklus × 0.286

mdet/siklus = 10.58 milidetik. Jika pin TE dilowkan selama kurang dari waktu

untuk 1 word, maka encoder akan mengirim 4 word sebanyak satu kali,

sedangkan jika pin TE di-low-kan terus maka encoder akan mengirim word terus

menerus sampai pin TE di-high-kan kembali.

Gambar 3.8 Komposisi informasi untuk 1 word, (a); bentuk gelombang alamat/data, (b); dan

pewaktuan transmisi, (c); untuk encoder HT12E.

3.2.2 Aplikasi Client-Server

Aplikasi pada client-server dibuat dengan menggunakan Visual Basic 6. Agar

aplikasi tersebut bisa terhubung satu lama lain melalui jaringan internet, pada



Visual Basic telah disediakan dynamic link library (dll) winsock, yaitu socket yang

bekerja pada sistem operasi windows. Winsock bertatap muka dengan TCP/IP dan

melalui protokol tersebut, suatu aplikasi bisa berkomunikasi melalui internet.

Socket pengiriman data berada pada sisi client dan socket penerimaan data berada

pada sisi server. Data yang dikirim dari client berupa string, sedangkan data yang

diterima oleh server diterjemahkan ke dalam perintah untuk menggerakan robot.

Gambar 3.9 Diagram alir aplikasi pengontrol pada client dan server

Pengaksesan port parallel berada pada server, menggunakan dynamic link library

inpout32.dll yang mengandung fungsi inp32 (alamatport) untuk



mengambil data dari port parallel dengan alamat alamatport dan fungsi out32

(alamatport, data) untuk mengirim data ke port parallel dengan alamat

alamatport dan data data . Kaki-kaki pada parallel port yang digunakan

ialah sebagai berikut.

Pin

D0 D1 D2 D3 D4

2 3 4 5 6

Data 4 bit TE

Gambar 3.10 Kaki-kaki port parallel yang digunakan

Data yang dikirim untuk tiap instruksi ialah sebagai berikut, ditunjukkan dalam

Tabel 3.2.

Instruksi Data 4-bit

Hexadecimal Decimal

Maju 0x01 1

Kiri_1step 0x02 2

Kanan_1step 0x03 3

Mundur 0x04 4

NGRem 0x05 5

Maju_1step 0x06 6

Kiri 0x07 7

Kanan 0x08 8

Mundur_1step 0x09 9

KamUp 0x0A 10

KamDown 0x0B 11

KamStop 0x0C 12

Tabel 3.2 Data yang dikirim untuk tiap instruksi.

Untuk mengirim satu instruksi, digunakan perintah berikut.

Out Val("&H" + Str(alamatport)), data + 16 Out Val("&H" + Str(alamatport)), data Sleep (100) Out Val("&H" + Str(alamatport)), data + 16



Perintah tersebut akan memicu pengiriman data karena pin TE diberi logika

1-ke-0.

Berikut ini merupakan diagram alir data pada bagian pengontrol robot.

Gambar 3.11 Data Flow Diagram Level 1 proses 1

3.3 Streaming Video

3.3.1 Server Site

Kamera yang digunakan ialah wireless camera dengan spesifikasi sebagai dalam

Tabel 3.3 berikut.

Gambar 3.12 Kamera wireless dan penerima RC100A+208CWA.



Image sensor 1/3-inch OV7910 CMOS

Validity pixel

PAL 628×582 / NTSC 510×492

Horizontal definition 320 line

Visual angle 54°

Minimum illumination 3 Lux/F1.2

Frequency 1000 – 1250 MHz

Transmission power 50 mW

Open transmission

distance 40 to 50m

Power DC 8 V / 200 mA (Camera), DC 9 V / 500 mA (Receiver) Work temperature -10 to 50°C

Size 25×35×15 mm

Weight 65 g

Tabel 3.3 Spesifikasi kamera

Modul penerimanya dihubungkan dengan TV tuner USB 2860 dan diakses

menggunakan VLC media player versi 0.8.6d. VLC media player merupakan

sebuah player multimedia untuk berbagai format audio dan video. Dalam tugas

akhir, player ini digunakan sebagai streaming server, yang dapat men-stream data

audio dan atau data video, yang dapat diakses melalui jaringan TCP/IP.

3.3.2 Client Site

Pada sisi ini, data stream yang dikirim server diterima dengan menggunakan

komponen VideoLAN VLC ActiveX Plugin pada Visual Basic 6. Plugin ini

memiliki kemampuan untuk menerima data video stream melalui jaringan

TCP/IP. Berikut merupakan contoh program pengaksesan data video stream

VLCPlugin1.addTarget “http://167.205.42.164:8080”,_ Null,_ VLCPlayListAppendAndGo, -666

Kalimat di antara dua tanda petik disebut sebagai URL (Uniform Resource

Locator), yaitu sebuah identifier alamat suatu dokumen/data yang disimpan di



internet. Identifier ini berisi alamat IP dan nomor port pada server,

167.205.42.164 adalah alamat IP dan 8080 adalah nomor port.

Plugin ini dapat merekam suatu data video/audio. Berikut contoh programnya

VLCPlugin1.addTarget “http://167.205.42.164:8080”,_ Array(":dshow-adev=""Realtek HD Audio Input"_ ":dshow-size=""""",":sout=#transcodevcodec=DIV3,_ vb=1024,scale=1:duplicatedst=display,_ dst=stdaccess=file,mux=ogg,_ dst=C:\MoBotRecord.ogg"),VLCPlayListAppendAndGo, -1

adev (audio device), diisi dengan audio card komputer yang bersangkutan.

Kekurangannya plugin ini untuk record adalah vcodec (video codec) harus

dalam bentuk DIV3 dan format data hasil rekamnya harus dalam bentuk ogg.

dst (destination), lokasi tujuan (hard drive) tempat menyimpan data hasil

rekam.

Gambar di bawah ini merupakan diagram aplikasi client pada streaming video dan

pada gambar 3.14 dilejaskan diagram alir data pada bagian streaming video.



Gambar 3.13 Diagram alir aplikasi pada client

Gambar 3.14 Data Flow Diagram Level 1 proses 2

BAB III RANCANGAN SISTEM · PDF fileGambar 3.1 Gambaran Umum Sistem ... nya dihubungkan...

Documents

Transcript of BAB III RANCANGAN SISTEM · PDF fileGambar 3.1 Gambaran Umum Sistem ... nya dihubungkan...