PROYEK

MIKROPROSESOR S1 DEPOK

PTA 10/11

LIGHT DETECTOR ROBOT

Oleh :

Angga Syahban ()

Ardiansyah ()

Rizki Satrio ()

Rizqi Ramadhan ()

Zulfikar Akbar (22108146)

KELAS 3KB01

LABORATORIUM MENENGAH

ELEKTRONIKA DAN KOMPUTER

SISTEM KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS GUNADARMA

2010

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Proyek : Light Detector Robot

Nama / NPM : 1. Angga Syahban /

2. Ardiansyah /

3. Rizki Satrio /

4. Rizqi Ramadhan /

5. Zulfikar Akbar / 22108146

Kelas : 3KB01

Diperiksa tanggal : ___________________________

PJ. Mikroprosesor S1 PJ. Proyek MPS1 DEPOK

(Rendhika C G., SKom) (Eko Tri Martono, SKom)

DAFTAR ISI

Daftar Isi ...................................................................................................... i

Daftar Tabel................................................................................................ ii

Daftar Gambar............................................................................................ iii

Abstraksi.................................................................................................... iv

Bab I Mikrokontroler AT89S51.....................................................................1

Bab II Analisa Hardware .............................................................................5

2.1 Landasan Teori ……………………………….………………………..

……………………5

2.2 Bagian - Bagian Dasar Light Detector Robot ………………………...……6

2.2.1 Kaki …………………………………………….......

………………………………………7

2.2.2 Mata …………………………………………………………..…………………….

……….7

2.2.3 Otak ……………………………………………………….………………….

……………..8

2.3 Komponen - komponen Light Detector Robot ………………….…..…….8

2.3.1 Resistor ………………….……..…….

……………………………………………………8

2.3.2

Trimpot……………………………………………………………………………………….

9

2.3.6 IC ………………………………………………………………….

…………………………11

2.3.6.1 LM 339

…………………………………………………………………………….12

2.3.6.2 L293

………………………………………………………………………………..12

2.3.6.3 AT89S51.

………………………………………………………………………….12

2.3.7 Motor DC …………….…………………………….…….………………………..

……12

2.4 Analisa Rangkaian secara Blok Diagram ………..………………………….13

2.4.1 Sumber Tegangan DC ………….….

…………………………………………….13

2.4.2 Sensor …………….…………………….……………………………………….

……….14

2.4.3 Komparator ………………….….……………………………………….

…………….14

2.4.4 Mikrokontroler ………….……………….….

……………………………………….16

2.4.5 Penguat Tegangan …………..………………………..........................17

2.4.6 Output ………….

………………………………………………………………………..19

Bab III Analisa Software .

…………………………………………………………………………20

3.1 Flowchart Program.

……………………………………………………………………….21

3.2 Analisa Program secara Detail

…………………………………………………….22

3.3 Cara Kerja Light Detector Robot melalui Program ……………………..24

3.3.1 Kedua Sensor di Jalur Putih ………………………………………………….24

3.3.2 Kanan di Jalur Hitam

……………………………………………………………..24

3.3.3 Kiri di Jalur Hitam …………….

…………………………………………………….25

3.3.4 Kedua Sensor di Jalur Hitam …………………..…………………………...25

Bab IV Aplikasi Mikrokontroler

…………………………………………………………………26

Daftar Pustaka

…………………………………………………………………………………………..28

Lampiran

ABSTRAKSI

Light Detector Robot atau Robot Pendeteksi Cahaya merupakan

suatu bentuk robot bergerak otonom yang akan bergerak jika sensor,

dalam alat ini, LDR terkena cahaya. Dalam perancangan dan

implementasinya, masalah-masalah yang harus dipecahkan adalah sistem

penglihatan robot, arsitektur perangkat keras yang meliputi perangkat

elektronik dan mekanik, dan organisasi perangkat lunak untuk basis

pengetahuan dan pengendalian secara langsung.

Tujuan makalah ini adalah merancang dan mengimplementasikan

suatu Robot Pendeteksi Cahaya dengan menggunakan mikrokontroler

AT89S51 dan LDR sebagai sensor. Light Detector Robot ini bergerak

berdasarkan cahaya yang mengenai sensor berupa LDR sehingga Light

Detector Robot ini akan bergerak baik maju atau mundur.

Organisasi perangkat lunak menggunakan metode kejadian yang

diatur suatu basis waktu untuk menghemat penggunaan waktu. Basis

pengetahuan robot berisi pengkodean aksi yang harus dilakukan oleh

robot berdasarkan informasi dari sensor.

BAB I

MIKROKONTROLER AT89S51

IC Mikrokontroler AT89S51 merupakan IC yang dapat digunakan

untuk berbagai macam aplikasi mikrokontroler, salah satunya untuk

aplikasi Light Detector Robot dimana IC AT89S51 akan mengatur input

dari sensor dan menghasilkan output berupa putaran roda. IC

mikrokontroler keluaran Atmel ini dapat diprogram menggunakan port

serial atau paralel. Penggunaan IC AT89S51 memiliki beberapa

keuntungan dan keunggulan, antara lain tingkat kendala yang tinggi,

komponen perangkat keras eksternal yang lebih sedikit, kemudahan

dalam pemrograman, hemat dari segi biaya, dan dapat beroperasi hanya

dengan 1 chip dan beberapa komponen dasar seperti kristal, resistor dan

kapasitor.

IC AT89S51 memiliki program internal yang mudah untuk dihapus

dan diprogram kembali secara berulang–ulang. IC AT89S51 berfungsi

sebagai sentral control dari segala bidang aktivitas, mulai dari timer untuk

mengontrol lamanya kerja elektroda, sampai penggunaan sensor suhu

untuk dikonversikan dalam satuan kadar mineral yang ditampilkan dalam

display berupa seven segment. Spesifikasi AT89S51 antara lain:

4 Kbyte In-system Programmable (ISP) flash memori dengan

kemampuan

1000 kali baca/tulis.

Tegangan kerja 4 - 5.5 V

Bekerja dengan rentang 0 – 33 Hz

128 x 8 bit RAM internal

32 jalur I/O yang dapat diprogram

Dua buah 16 bit Timer/counter

6 sumber interupsi

Saluran Full-Duplex serial UART

Watchdog timer

Dual data pointer

Mode pemograman ISP yang fleksibel (byte dan page mode).

1.1. Konfigurasi pin

Pin adalah kaki fisik dari sebuah IC AT89S51. Masing-masing pin

memiliki fungsi dan karakteristik tersendiri yang harus diperhatikan.

AT89S51 memiliki beberapa pin, ada yang berfungsi sebagai jalur

input/output (I/O), ada yang berfungsi sebagai jalur kontrol, dan ada juga

yang berfungsi sebagai addres bus atau data bus. Konfigurasi pin

AT89S51 dapat dilihat pada gambar 2.17.

Gambar 1. Konfigurasi Pin AT89S51

Berikut ini adalah penjelasan dari pin-pin AT89S51:

a. Pin 1 sampai 8

Pin 1 sampai 8 merupakan port 1 yang menjadi saluran (bus) dua

arah input atau output 8 bit. Dengan internal pull-up yang dapat

digunakan untuk berbagai keperluan dan dapat mengendalikan empat

input TTL. Port ini juga digunakan sebagai saluran alamat pada saat

pemrograman dan verifikasi.

b. Pin 9 (RST)

Merupakan masukan reset (aktif tinggi) untuk dua siklus mesin.

c. Pin 10 sampai 17

Pin ini merupakan port 3 yang merupakan saluran (bus) input/output

8 bit dua arah dengan internal pull-up yang memiliki fungsi alternatif.

Fungsi alternatif ini disajikan dalam tabel 2.18.

Ketika logika 1 diberikan ke port 3, maka pull-up internal akan

menset port pada kondisi high dan port 3 dapat digunakan sebagai

saluran input. Bila fungsi alternatif tidak dipakai, maka fungsi ini dapat

digunakan sebagai port pararel 8 bit serbaguna. Selain itu, sebagian dari

port 3 dapat berfungsi sebagai sinyal kontrol pada saat proses

pemograman.

Tabel 1. Fungsi Alternatif Port 3

Pin port Alternatif keterangan

P3.0 RXD Untuk menerima data port serial

P3.1 TXD Untuk mengirim data port serial

P3.2 INT0’ Interupsi eksternal 0

P3.3 INT1’ Interupsi eksternal 1

P3.4 T0 Input pewaktu eksternal/pencacah 0

P3.5 T1 Input pewaktu eksternal/pencacah 1

P3.6 WR’ Jalur menulis memori data eksternal strobe

P3.7 RD’ Jalur membaca memori data eksternal strobe

d. Pin 18 dan 19

Jalur ini merupakan masukan ke penguat osilator berpenguat tinggi.

Mikrokontroler ini memiliki seluruh rangkaian osilator yang diperlukan

pada chip, kecuali rangkaian kristal. Selain itu XTAL 1 juga dapat dipakai

sebagai input untuk inverting osilator amplifier dan input ke rangkaian

internal clock sedangkan XTAL 2 merupakan output dari inverting oscilator

amplifier.

e. Pin 20

Merupakan ground sumber tegangan yang diberi simbol GND.

f. Pin 21 sampai 28

Pin ini merupakan port 2 yang menjadi saluran (bus) input/output

dua arah 8 bit dengan internal pull-up.

g. Pin 29

Merupakan sinyal pengontrol untuk mengakses program memori

eksternal yang masuk ke dalam saluran (bus) selama proses pemberian

atau pengambilan instruksi (fetching).

h. Pin 30

Merupakan penahan alamat memori eksternal (pada port 1) selama

mengakses ke memori eksternal.

i. Pin 31

External Access Enable (EA) merupakan sinyal kontrol untuk

pembacaan memori program. Apabila diset rendah (L), maka

mikrokontroler akan melaksanakan seluruh instruksi dari memori program

eksternal sedangkan apabila diset tinggi (H) maka mikrokontroler akan

melaksanakan instruksi dari memori program internal.

j. Pin 32 sampai 39

Pin ini merupakan port 0. Port 0 merupakan salah satu port yang

berfungsi sebagai general purpose I/O dengan lebar 8 bit. Port 0 terdiri

dari P0.0-P0.7. Selain sebagai jalur I/O, Port 0 juga berfungsi sebagai

multiplexed addres/data bus.

k. Pin 40

Merupakan sumber tegangan positif yang diberi simbol VCC.

1.2. Struktur Memori

Memori pada intinya berfungsi untuk ’mengingat’ atau menyimpan

suatu informasi. AT89S51 mempunyai stuktur memori yang terdiri atas:

a. RAM Internal, memori sebesar 128 byte yang biasanya digunakan

untuk menyimpan variabel atau data yang bersifat sementara.

Memori ini dapat diakses menggunakan RAM address register.

b. Flash PEROM, memori yang digunakan untuk menyimpan instruksi-

intruksi MCS51.

c. 21 Special Function Register (Register Fungsi Khusus), merupakan

memori yang berisi register-register yang mempunyai fungsi-fungsi

khusus. Register Fungsi khusus ini terdiri dari:

1. Akumulator

Register ini terletak pada alamat E0H. Hampir semua operasi

aritmatik dan operasi logika selalu menggunakan register ini. Untuk

pengambilan dan pengiriman data ke memori eksternal juga diperlukan

register ini.

2. Register B.

Mempunyai fungsi yang sama dengan akumulator.

3. Stack Pointer

Stack Pointer (SP) merupakan register 8 bit yang terletak di alamat

81H. Isi dari Stack Pointer ini merupakan alamat dan data yang disimpan

di stack. Proses yang berhubungan dengan stack ini biasa dilakukan oleh

instruksi-instruksi Push, Pop, Acall, dan Lcall.

4. Data Pointer

DPTR umumnya digunakan untuk mengakses alamat pada memori

eksternal.

Contoh: Mov A,#01H

Mov DPTR,#2000H

Movx @DPTR.A

Listing diatas berfungsi untuk menuliskan data 01H kedalam alamat

2000H. Pertama data 01H diisikan ke akumulator kemudian DPTR yang

berfungsi untuk menuliskan alamat penyimpanan data diisi dengan

2000H. Terakhir, isi dari akumulator A disimpan ke lokasi memori yang

ditunjukkan oleh DPTR.

5. Register Port

Merupakan register yang mewakili alamat port.

6. Register Timer

Merupakan register yang digunakan untuk mengatur operasi Timer.

7. Register Port Serial

Merupakan register yang digunakan dalam proses komunikasi serial.

8. Register Interupsi

Merupakan register yang digunakan untuk mengatur proses

interupsi.

9. Power Control Register

Power Control Register (PCON) mengandung beberapa macam bit

kontrol dengan konfigurasi seperti pada tabel 2.19.

Tabel 1.1. Alokasi Bit PCON

Keterangan:

SMOD : Double Baud Rate

GF1danGF0 : General Purpose Flag

PD : Power Down

IDL : Idle Mode

BAB II

ANALISA HARDWARE

2.1 Landasan Teori

Dasar Sistem Robot Pendeteksi Cahaya mengacu pada dasar sistem

robot bergerak otonom. Secara umum, struktur robot bergerak otonom

yang tipikal dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 2.1. Struktur Pergerakan Robot Otonom Secara Umum

Berdasarkan Gambar 2.1, struktur robot adalah rangkaian tertutup

dari dunia luar yang terdiri atas sensor, persepsi (perception), basis

pengetahuan (knowledge base) dan kendali (control), dan aktuasi

(actuation). Komunikasi berfungsi untuk berhubungan dengan robot lain

atau untuk menerima tugas-tugas khusus dari pusat kendali.

Subsistem sensor menyediakan pengukuran kuantitatif terhadap

kenyataan di dalam lingkungan. Pemilihan sensor sebaiknya disesuaikan

dengan tujuan dari robot yang akan dijalankan. Selanjutnya subsistem

persepsi melakukan proses ekstraksi informasi dari sensor dan interpretasi

informasi. Hasil pemrosesan memberikan deskripsi tentang lingkungan

secara terbatas sesuai dengan sensor yang dipakai. Keluarannya lalu

diberikan ke subsistem basis pengetahuan untuk menentukan aksi yang

akan dilakukan sesuai misinya. Oleh subsistem perencanaan dan kendali

perintah tersebut diproses lebih lanjut untuk mengendalikan subsistem

aktuasi.

2.2 Bagian - Bagian Dasar Light Detector Robot

Ada 3 bagian dasar dimiliki oleh Light Detector Robot yaitu:

1) Kaki berupa Roda dan Motor DC

2) Mata berupa LDR

3) Otak berupa MCU (Microcontroller Unit)

Gambar 2.2. Gambar Rangkaian Light Detector Robot dan Bagian-bagian

Dasarnya

2.2.1 Kaki

Pada bagian ini, terdapat motor DC yang berfungsi sebagai Motor

penggerak. Motor DC digunakan karena memiliki speed dan torsi yang

bagus serta mudah dikontrol arah putaran dan kecepatannya. Pergerakan

maju atau mundur hanya berdasarkan kabel positif dan negatifnya saja

atau bisa juga berdasarkan dari software yang dimasukkan ke dalam

mikrokontroler.

2.2.2 Mata

Bagian ini disebut juga bagian sensor. Di bagian ini terdapat Light

Dependant Resistance sebagai input, dan juga IC LM324 yang berfungsi

sebagai komparator yang membandingkan tegangan dari sumber

tegangan yang melalui trimpot dengan tegangan dari LDR (Light

Dependant Resistance).

2.2.3 Otak

Bagian ini adalah tempat dimana semua proses dilakukan. Mulai dari

penerimaan masukan dari sensor sampai mengeluarkan tegangan untuk

output berupa motor DC.

Hampir semua jenis mikrokontroller dapat digunakan untuk

keperluan ini, misalnya R5F2113 dari Renesas, AT89S51 dari Atmel dan

lain-lain.

2.3 Komponen - komponen Light Detector Robot

2.3.1 Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk

memberikan hambatan terhadap aliran arus listrik. Dalam rangkaian listrik

dibutuhkan resistor dengan spesifikasi tertentu, seperti besar hambatan,

arus maksimum yang boleh dilewatkan dan karakteristik hambatan

terhadap suhu dan panas. Resistor memberikan hambatan agar

komponen yang diberi tegangan tidak dialiri dengan arus yang besar,

serta dapat digunakan sebagai pembagi tegangan.

Gambar 2.3. Simbol resistor

2.3.2 Trimpot

Trimpot ialah resistor yang nilai hambatannya atau resistansinya

dapat diubah-ubah dengan menggunakan obeng.

Gambar 2.4. Simbol dan Bentuk Trimpot

2.3.3 Light Dependant Resistance (LDR)

LDR adalah salah satu jenis resistor yang resistansinya akan berubah

seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya atau yang

ada disekitarnya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar 10MΩ dan

dalam keadaan terang sebesar 1KΩ atau kurang. LDR terbuat dari bahan

semikonduktor seperti kadmium sulfida. Dengan bahan ini energi dari

cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau

arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami

penurunan.

2.3.4 IC (Integrated Circuit)

Komponen IC memiliki bentuk fisik kecil, terbuat dari bahan Silikon

dan berwarna hitam. Komponen IC memiliki banyak kaki dan pada

umumnya jumlah kakinya sangat tergantung dari banyaknya komponen

yang membentuk komponen IC tersebut. Letak kaki-kaki disusun dalam

bentuk dua baris atau Dual In Line (DIL).

2.3.4.1 LM 324

IC ini digunakan sebagai komparator, yaitu membandingkan antara

tegangan input dari sensor dengan tegangan input dari trimpot.

Outputnya adalah high sehingga tidak diperlukan adanya pull-up pada

rangkaian output.

2.3.4.2 L293D

IC ini berfungsi untuk menguatkan tegangan input pertama dengan

tegangan input kedua agar sesuai dengan daya yang diminta pada output.

2.3.4.3 AT89S51

AT89S51 berperan sebagai IC mikrokontroler yang akan menentukan

keadaan output pada Light Detector Robot.

2.3.5 Motor DC

Motor DC memiliki 2 pin input, yaitu tegangan dan ground. Dengan

membalik masukan tegangan dan groundnya, putaran motor DC akan

menjadi berlawanan arah dengan sebelumnya, ccw berubah menjadi cw

atau sebaliknya.

Gambar 2.4. Motor DC

2.4 Analisa Rangkaian secara Blok Diagram

Secara umum rangkaian Light Detector Robot memiliki blok

diagram sebagai berikut :

Sumber Tegangan DC

Komparator (LM324) Sensor (LDR)

Mikrokontroler

Penguat Tegangan (L239D)

Output (Motor DC)

Gambar 2.5. Analisa Hardware Secara Blok Diagram

2.4.1 Sumber Tegangan DC

Sumber tegangan DC dapat berupa baterai atau atau adaptor. Light

Detector Robot ini mempunyai 2 pilihan sumber tegangan DC, bisa

menggunakan hanya 5 Volt saja, dan juga bisa menggunakan 12 Volt.

Penggunaan sumber tegangan DC sebesar 12 Volt sebenarnya hanya

untuk mempercepat rotasi dari motor DC sehingga bisa berputar lebih

kencang. Tapi, menggunakan 5 volt saja sudah cukup untuk

menggerakkan motor DC sebab L239D, termasuk IC penguat tegangan.

2.4.2 Sensor

Pada bagian ini terdapat LDR (Light Dependant Resistance) sebagai

penghubung antara sistem robot dengan lingkungan / dunia luar. LDR bisa

digunakan sebagai sensor dalam pembuatan Light Detector Robot ini

sebab besar kecil resistansinya tergantung dari cahaya. Tegangan dari

LDR yang masuk ke kaki inverting IC LM 324 akan dibandingkan dengan

tegangan dari trimpot yang masuk ke kaki non-inverting. Jadi, jika

tegangan dari LDR besar, tentu tegangan yang dihasilkan komparator LM

324 mengambil nilai ground atau tegangan nol, sebaliknya jika tegangan

dari LDR kecil, komparator akan menghasilkan tegangan yang besar

kecilnya bisa diatur dengan trimpot.

2.4.3 Komparator

Komparator di sini berupa IC LM 324 yang memiliki 4 komparator

dengan 4 output, sedangkan Light Detector Robot ini hanya

membutuhkan 2 komparator dan 2 output.

Gambar 2.6. Datasheet LM 324

Sesuai dengan namanya, IC ini bertugas membandingkan 2 tegangan

input yang masuk dan menghasilkan 1 tegangan output.

Untuk bisa mengetahui hasil output pada komparator adalah dengan

menggunakan rumus di bawah ini:

Vout = (Vb – Va) * 90% Vcc

2.4.4 Mikrokontroler

Output dari komparator LM 324 akan diproses di dalam IC

mikrokontroler AT89S51, yaitu melalui port 2.0 dan 2.2. Aktif atau

tidaknya port 2.0 dan 2.2 ini akan berpengaruh pada port 1.4 sampai 1.7

dari mikrokontroler AT89S51 yang berfungsi sebagai port output dalam

rangkaian ini. Port - port output ini lalu dihubungkan dengan pin 2, 7, 10,

dan 15 pada IC L293D. Di bawah ini adalah ketentuan pemasangan pin-

nya:

Port 1.4 dengan pin 15

Port 1.5 dengan pin 10

Port 1.6 dengan pin 7

Port 1.7 dengan pin 2

2.4.5 Penguat Tegangan

Penguat tegangan berupa IC L293D dimana IC ini berfungsi

memperkuat tegangan input 5 Volt agar bisa menggerakkan motor DC

yang membutuhkan daya 12 Volt, yaitu dengan cara menambahkan

tegangan input 12 Volt pada pin 8.

Output dari IC mikrokontroler masuk ke pin input L293D yaitu 2, 7,

10, dan 15. Input ini akan diteruskan ke pin output L293 yaitu 3, 6, 11,

dan 14 dengan nilai yang sama dengan input.

Gambar 2.7.1. Datasheet L293D

Gambar 2.7.2. Schematic L293D

Pemasangan kutub motor DC pada IC L293D ini hanya akan

mempengaruhi putaran motor DC, bisa berputar secara CCW (berlawanan

arah jarum jam) dan CW (searah jarum jam).

2.4.6 Output

Output di sini berupa motor DC yang dihubungkan dengan pin-pin

output L293D seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Motor DC yang

digunakan pada Light Detector Robot ini adalah 2 motor DC CCW. Untuk

bisa membuat robot bergerak maju, maka motor DC bagian kiri atau yang

berada pada pin harus diberi inputan di kutub positifnya, sedangkan

motor DC bagian kanan harus diberi inputan di kutub negatifnya (agar

putarannya menjadi CW) sehingga kedua motor DC bergerak ke arah yang

sama.

2.5. Analisa Rangkaian Secara Detail

2.5.1 Analisa Rangkaian Mata

Gambar 2.8. Rangkaian Mata

Rangkaian mata terdiri atas IC LM 324, trimpot, resistor, dan LDR

seperti pada Gambar 2.9. Tegangan dibagi 2, yang pertama, tegangan

yang melalui R1 dan R2 serta trimpot, dan tegangan kedua berasal dari

tegangan yang mendapatkan hambatan dari LDR. Tegangan pertama

masuk ke kaki non-inverting dari IC LM 324 sedangkan tegangan kedua

masuk ke kaki inverting dari IC LM 324.

Sesuai dengan sifat LDR, yakni hambatan besar jika tak terkena

cahaya, tegangan yang masuk ke kaki inverting akan besar jika LDR

dalam keadaan gelap sehingga saat dibandingkan dengan tegangan yang

masuk ke kaki non-inverting, output akan mengambil tegangan dari

ground, biasanya tegangan output akan mendekati nol. Sebaliknya, jika

LDR terkena cahaya, tegangan pada kaki inverting akan kecil sehingga

komparator mengambil tegangan dari Vcc, seperti dalam rumus :

Vout = (Vb – Va) * 90% Vcc

Sedangkan, fungsi dari trimpot adalah untuk mengatur tegangan

yang masuk ke kaki non-inverting agar tidak terlalu berbeda jauh, baik

terlalu tinggi maupun terlalu rendah, dengan tegangan yang masuk ke

kaki inverting sehingga tegangan output setidaknya bernilai mendekati 1

atau mendekati 0.

2.5.2 Analisa Rangkaian Kaki

Gambar 2.9. Rangkaian Kaki

Rangkaian kaki terdiri dari IC L293D sebagai penguat tegangan dan

juga sebagai motor driver serta motor DC. Sesuai dengan fungsinya

sebagai motor driver dan juga penguat tegangan, IC L293D bisa mengolah

sinyal masukan yang masuk ke kaki 2, 7, 10, dan 15 yang berasal dari

minsys dengan nilai yang tidak berubah. Rangkaian logika di dalam IC

L293D akan aktif hanya dengan sumber tegangan sebesar 5V.

Setelah aktif, IC L293D akan mengolah sinyal masukan yang berasal

dari port 1.4-1.7 IC AT89S51 dengan nilai yang sama. Meskipun motor DC

bisa berputar hanya dengan tegangan 5V saja sesuai yang didapatkan

dari sumber tegangan IC, namun ditambahkan sumber tegangan sebesar

12V yang menggunakan baterai agar motor DC bisa berputar lebih cepat.

Hal ini dimungkinkan karena IC L293D memang mempunyai 2 kaki

yang digunakan untuk mendapatkan sumber tegangan, bisa sumber

tegangan yang sama nilainya maupun beda. Oleh karena itulah, IC L293 D

sering juga disebut sebagai IC penguat tegangan.

2.5.3 Analisa Rangkaian Otak

Gambar 2.10. Rangkaian Otak

Rangkaian otak hanya terdiri dari IC AT89S51. Untuk bisa melakukan

proses, listing program harus dimasukkan ke dalam IC AT89S51 terlebih

dahulu agar IC AT89S51 bisa bekerja. Sinyal masukan yang berasal dari

rangkaian mata masuk ke dalam P2.0 dan P2.2 yang selanjutnya akan

diproses di dalam IC AT89S51 sesuai dengan listing program yang telah

dimasukkan ke dalam IC. Output atau hasil dari proses akan keluar dari

kaki P1.4-P1.7 yang terhubung ke kaki 2, 7,10, dan 15 dari IC L293D.

XTAL disini berfungsi untuk membuat sinyal clock yang secara

kontinyu masuk ke dalam IC AT89S51. XTAL sangat penting, tanpa XTAL,

IC AT89S51 tidak akan bekerja karena dia membutuhkan sinyal clock

untuk pemicu kerjanya. Jadi, XTAL bisa disebut juga sebagai jiwa dari

mikroprosesor AT89S51. Sedangkan, resistor dan kapasitor polar (C4)

hanya berfungsi untuk menyediakan tegangan kembali saat IC AT89S51

membutuhkan reset.

BAB III

ANALISA SOFTWARE

Sistem robot yang bergerak secara otonom tentu memerlukan

sebuah program agar robot tersebut bergerak sesuai dengan kondisi yang

diinginkan. Program yang diperlukan harus dimasukkan atau diunduh ke

dalam IC AT89S51. Program dibentuk melalui software Read51 dengan

ketentuan bahwa Light Detector Robot bergerak berdasarkan kedua

sensor, dalam hal ini, LDR atau Light Dependant Resistance.

Dalam membuat sebuah program, tentu memerlukan langkah-

langkah. Maka dari itu, diperlukan sebuah pemetaan logika untuk

menentukan langkah-langkah pembuatan program atau yang biasa

disebut flowchart sehingga kita bisa membuat program dengan benar dan

tepat.

Pembuatan flowchart program Light Detector Robot ini harus

memperhatikan syarat-syarat pergerakan motor berdasarkan jalur yang

dilalui oleh kedua sensor. Syarat-syarat tersebut adalah sebagai berikut:

Tabel 3.1. Syarat-syarat Pergerakan Light Detector Robot

No.Sensor Kondisi Robot

Depan Belakang

1

2

3

4

Terkena cahaya

Terkena cahaya

Tidak terkena cahaya

Tidak terkena cahaya

Terkena cahaya

Tidak terkena cahaya

Terkena cahaya

Tidak terkena cahaya

Diam

Maju

Mundur

Diam

3.1 Flowchart Program

Berikut ini adalah flowchart program Light Detector Robot :

Mulai

1

tidak

Power ON Selesai

ya

Kedua Sensor ya Robot Diam

Aktif

1

tidak

1

Robot Maju Sensor Depan

ya Aktif

tidak 1

1 Sensor Belakang Robot Mundur

tidak Aktif ya

Gambar 3.1. Flowchart Program

3.2 Analisa Program Secara Detail

1. Langkah pertama, cek apakah ada sumber tegangan yang masuk

ke dalam rangkaian atau tidak, jika tidak ada sumber tegangan,

program akan langsung berhenti. Jika ada sumber tegangan,

program akan lanjut ke langkah kedua, yakni mengecek kedua

sensor, apakah aktif atau tidak.

2. Langkah kedua, melakukan pengecekan apakah kedua sensor

dalam keadaan aktif atau tidak, jika ya, motor DC akan diam dan

kembali ke langkah 1, begitu seterusnya sampai kedua sensor aktif

bernilai false atau salah.

3. Langkah ketiga, cek apakah sensor depan aktif atau tidak. Jika ya,

robot akan bergerak maju, program akan kembali ke langkah 1

untuk mengecek apakah sumber tegangan masih ada dan cuma

satu sensor saja yang aktif, program akan terus berulang dan robot

akan terus bergerak maju selama sensor depan masih dalam

keadaan aktif. Jika sensor depan tidak aktif, program akan

melanjutkan ke langkah berikutnya.

4. Langkah terakhir, pada dasarnya sama dengan langkah ketiga,

namun yang dicek adalah sensor belakang. Jika sensor belakang

aktif, robot akan bergerak mundur, dan jika tidak aktif, robot akan

diam. Program akan terus berulang dari langkah pertama sampai

langkah keempat selama tegangan masih mengalir, jika tidak ada

sumber tegangan, barulah program akan berhenti.

3.3 Simulasi Cara Kerja Light Detector Robot dengan Read51

3.3.1 Saat Kedua Sensor Tidak Aktif

Pada saat kedua sensor yang berada pada port 2.0 dan port 2.2 tidak

aktif atau dalam hal ini, terkena cahaya, maka kedua motor DC yang

masing-masing terhubung pada p1.4 dan p1.5 dan p1.6 dan p1.7 akan

bernilai 1 atau tidak aktif.

3.3.2 Saat Satu Sensor Aktif

Pada saat p2.0 aktif, p1.5 dan p1.7 akan aktif, menggerakkan motor

DC untuk bergerak maju. Sedangkan saat p2.2 aktif, p1.4 dan p1.6 akan

aktif, menggerakkan motor DC untuk bergerak mundur.

3.3.3 Saat Kedua Sensor Aktif

Saat kedua sensor yang berada pada p2.0 dan p2.2 aktif, maka p1.4

sampai p1.7 akan di non-aktifkan sehingga motor DC tak berputar, sesuai

dengan kondisi pada Tabel 3.1.

BAB IV

APLIKASI MIKROKONTROLER

Pengembangan teknologi yang berbasis mikrokontroler dan

mikroprosesor dalam pembuatan robot ini dapat dijadikan dasar untuk

membuat aplikasi yang lebih kompleks, seperti pengontrol pada mesin-

mesin industri. Light Detector Robot merupakan robot yang paling popular

dalam dunia penelitian robotik. Dari segi manfaat, robot ini diharapkan

dapat membantu manusia dalam melakukan otomasi dalam transportasi,

platform bergerak untuk robot industri, eksplorasi tanpa awak, dan masih

banyak lagi.

Robot sangat bermanfaat untuk:

Industri / Manufakturing

Transportasi

Lingkungan berbahaya

Explorasi

Layanan Personal

Membantu Manusia

Light Detector Robot dapat diaplikasikan pada industri. Berikut ini

adalah beberapa alasan digunakannya robot pada industri:

Kondisi yang berbahaya

Pekerjaan yang berulang dan membosankan

Bagian yang sulit dibawa

Operasi dengan banyak shift

General Electric Co. memberikan kriteria untuk survey penggunaan

robot, yaitu:

Operasi berulang dan sederhana dibutuhkan

Cycle Time lebih besar dari 5 detik

Part dapat dipindahkan pada lokasi dan orientasi tepat

Berat part memadai

Satu atau dua orang dapat digantikan dalam 24 jam

Aplikasi robot pada industri:

1. Material transfer

Pick dan Place

Palleting

Depalletizing

Line Tracking

2. Machine loading

Die Casting

Injection (plastic) molding

Transfer (plastic) molding

Hot forging

Up setting or upset forging

Stamping press operation

Machining operation

3. Processing operations

Finishing

Bubut

4. Assembly

5. Inspection

6. Welding

Spot welding

Arc welding

7. Spray coating

DAFTAR PUSTAKA

Listing Program

Pemrograman Reads51 untuk Light Detector Robot:

#include <sfr51.inc>

org 100h

mov p0, #0ffh

mov p1, #0ffh

mov p2, #0ffh

mov p3, #0ffh

start : mov a, p2

cjne a, #fah, diam

mov p1, #ffh

sjmp start

diam : cjne a, #ffh, maju

mov p1, #ffh

sjmp start

maju : cjne a, #feh, mundur

mov p1, #5fh

sjmp start

mundur : cjne a, #fbh, start

mov p1, #afh

sjmp start

end

Daftar Komponen Light Detector Robot

IC 1 = IC AT89S5

IC 2 = IC LM 324

IC 3 = IC L293D

MinSys

Light Dependance Resistance 2 buah

Trimpot = 50 KΩ 2 buah

Q1 = Xtal 12 MHz (termasuk dalam MinSys)

Kapasitor => Nonpolar 33 pF dan Polar 10 μF (termasuk dalam

MinSys)

R3 = 10 KΩ atau 8K2 Ω (termasuk dalam MinSys)

R1 dan R2 = 10 KΩ

2 Motor DC 12V

Gambar Rangkaian Light Detector Robot