TUGAS AKHIR APLIKASI PENGENALAN ANGKA … filebiner font angka, jenis font angka, dan pengenalan...

TUGAS AKHIR

APLIKASI PENGENALAN ANGKA MENGGUNAKAN

WEBCAM UNTUK LENGAN ROBOT PENULIS

ANGKA

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

Oleh :

EDWIN DUWI PUTRA

NIM : 115114021

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2016

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

FINAL PROJECT PROPOSAL

NUMBER RECOGNITION APPLICATION USING A

WEBCAM FOR WRITING ROBOTIC ARM

In partial fulfilment of the requirements

for the degree of Sarjana Teknik

Electrical Engineering Study Program

Electrical Engineering Departement

Science and Technology Faculty Sanata Dharma University

EDWIN DUWI PUTRA

NIM : 115114021

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

2016


PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang berjudul*APLIKASI PENGENALAN ANGKA MENGGUNAKAN WEBCAM UNTUK

LENGAN ROBOT PENULIS ANGKA" tidak memuat karyaatau bagian orang lain,

kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka,sebagaimana layaknya karya

i lmiah.

Apabila dikemudian hari ditemukan indikasi piagiatisme dalam naskah ini, maka saya

bersedia menanggung segala sanksi sesuai peraturan perundang - undangan yang berlaku.

Yogyakarta. l3 Januari 2016

Edwin Duwi Putra


vi

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

“Jangan menutup hati dengan pikiran jahat.... jika hati tertutup,

duniapun akan tertutup.... jika hati menjadi gelap, dunia akan

menjadi gelap.... jika hati bergolak, dunia akan bergolak. Jangan

menutup hati sebab hati akan menutup dunia.... hati akan

menutup hidup anda!”

Atas kasih dan penyertaan mulia dari Sang Buddha dengan segala kerendahan hati

kupersembahkan skripsi ini kepada :

Papa (Rommy) dan Mama (Hany) tercinta.

Terimakasih telah berkorban dan berjuang melahirkan, membimbing, dan menyertai dari dini

hingga belia kini.... pengorbanan, kasih sayang, doa, dan dukungan dalam setiap langkah

yang kupilih tak pernah luput dari kalian wahai Orangtuaku.

Kakak (Harry Pratama) dan Adek (Fido Triana Putra).

Terimakasih untuk semangat, motivasi, dukungan, serta tawa yang kalian berikan.

Kepada sang pengisi hati (Izemi Yang) yang cerewet dan setia menemani serta

mengingatkan, terimakasih atas segalanya yang telah kau lakukan untukku.

Kepada segenap sanak keluarga besar, kerabat, dan teman-temanku, terimakasih atas

segalanya semoga kelak saya dapat membahagiakan, membanggakan, dan bisa membuat

kalian tersenyum dalam kebahagiaan.

Almamaterku tercinta Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma.

Tempatku memperoleh ilmu dan merancang mimpi yang menjadi sebagian jejak langkahku

menuju kesuksesan kedepannya.…

Sang Buddha bersabda:

“adalah hati yang menentukan keadaan dunia” hatilah yang

melahirkan masalah, hati pula yang memadamkan semua

masalah, kunci permasalahan tak ada di luar, melainkan ada

dalam hati, insafilah hati, binalah hati, dan semuanya akan

menjadi baik.


HALAMAN PERNYATAAN PERSBTUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN

AKADEMIS

Yang bedanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :

Nama : EDWIN DUWI PUTRA

NomorMahasiswa : 1 l5 l l402l

Derri pengembangan ilmu pengetahuan, saya rnemberikan kepada Perpustakaan Universitas

Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :

APLIKASI PENGENALAN ANGKA MENGGUNAKAN WEBCAM

UNTUK LENGAN ROBOT PENULIS ANGKA

Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan derrikian saya memberikan

kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam

bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan.data, mendistribusikan secara

teibatas, dan menipublikasikannya di iirternet atau media lain untuk kepentingan akademis

tanpa perlu meminta ijin dari saya mau pun memberikan royalty kepada saya selama tetap

mencantumkan nama saya sebagai penulis. Dernikian pernyataan ini yang saya buat dengan

sebenarnya.

Yogyakarta, l3 Januari 2016

,f't

'rl D-.-UJW,,{/Edwin Duwi Putra


viii

INTISARI

Dunia teknologi maupun kehidupan manusia sehari – hari, saat ini penggunaan robot

sangat membantu dalam menyelesaikan tugas atau pekerjaan yang tidak bisa dilakukan oleh

manusia. Kelebihan yang dimiliki robot memudahkan manusia dalam menulis angka dan

mendeteksi font angka dengan menggunakan teknologi computer vision.

Lengan robot otomatis sebagai penulis angka ini menggunakan ATmega32 yang

terdiri dari minimum sistem yang berfungsi untuk mengontrol pergerakan motor servo

sebagai actuator lengan robot, GUI pada software MATLAB digunakan untuk tampilan nilai

biner font angka, jenis font angka, dan pengenalan font angka dengan mengolah data citra

biner yang dihasilkan oleh webcam Logitecth C270H sebagai peng-capture font angka.

Angka tersebut akan di tulis oleh lengan robot pada media tulis.

Urutan pengenalan font angka yaitu citra RGB warna benda yang diambil melalui

webcam, proses peperubahan warna menjadi Greyscale, proses peperubahan warna menjadi

biner, menjumlahkan nilai biner, dan pengenalan font angka berdasarkan range jumlah nilai

citra biner berdasarkan masing – masing font angka. Sedangkan lengan robot digerakan oleh

motor servo yang dikontrol ATmega32 dengan fasilitas interrupt dan komunikasi serial

antara komputer dengan ATmega32 melalui komunikasi serial USART yang diprogram

menggunakan CodeVision AVR.

Hasil dari penelitian ini adalah sistem lengan robot yang dapat mengenali dan menulis

font angka secara realtime. pengenalan angka yang dibangun memiliki keberhasilan 87,67%.

Penulisan font angka yang ditulis oleh lengan robot masih tidak persis dengan bentuk font

angka yang direncanakan.

Kata kunci: Lengan robot, webcam, MATLAB, citra biner, motor servo, ATmega32.


ix

ABSTRACT

The world of technology and human, now days using of robots is very helpful in

completing tasks or jobs that cannot be done by humans. Advantages of the robot enable

people to write numbers and detect font numbers using computer vision technology.

The robotic arm automatically as the author of this figure using ATmega32 consisting

of minimum system that functions to control the movement of a servo motor as the actuator

robotic arm, a GUI in MATLAB software is used to display the value of the binary font

numbers, font type numbers, and the recognition font numbers by processing the image data

binary generated by webcam Logitech C270H as captureing font numbers. The figure will be

written by a robot arm on write board.

Font recognition sequence numbers are RGB color images of objects captured via

webcam, changing process color to grayscale, color changing processes into binary, summing

binary value, and recognition of the range of the number of font numbers based on the value

of a binary image based on each - each font numbers. While the robot arm is driven by a

servo motor controlled by the facility ATmega32 interrupt and serial communication between

computers with ATmega32 through USART serial communication are programmed using

AVR Code Vision.

Results from this research are the robotic arm system that can recognition and writing

font in real time. Recognition of the numbers in build having success 87.67%. Writing font

numbers written by a robotic arm still does not exactly match the shape of the planned figure

font.

Keywords: robot arm, webcam, MATLAB, binary image, servo motors, ATmega32.


x

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat

dan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Penulis

menyadari bahwa banyak pihak yang telah memberikan doa, dukungan, perhatian serta

bantuan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Oleh karena itu,

penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1) Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc.,Ph.D. selaku dekan Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2) Petrus Setyo Prabowo, S.T.,M.T., Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas

Sanata Dharma Yogyakarta.

3) Theresia Prima Ari Setiyani S.T., M.T., selaku dosen pembimbing akademik yang

telah mendampingi dan membimbing penulis selama perkuliahan.

4) Dr. Linggo Sumarno, dosen pembimbing yang dengan penuh pengertian, sabar dan

ketulusan hati memberi bimbingan, kritik, saran, serta motivasi dalam penulisan tugas

akhir ini.

5) Ibu Wiwien Widyastuti S.T., M.T., dan Bapak Dr. Iswanjono, selaku dosen penguji

yang telah bersedia memberikan masukan, bimbingan, dan saran dalam memperbaiki

tugas akhir ini.

6) Bapak/ Ibu dosen yang telah mengajarkan banyak hal selama penulis menempuh

pendidikan di Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknologi,

Universitas Sanata Dharma.

7) Kedua orang tua tercinta, Papa Rommy dan Mama Hany atas kasih sayang, dukungan

dan doa yang tiada henti.

8) Kakak yang super Harry Pratama dan Adik super Fido Triana Putra yang selalu

mendukung dan mendoakan saya, sehingga dapat menyelesaikan tugas belajar dengan

baik.

9) Izemi Yang sebagai teman, sahabat, dan kekasih yang selalu menyemangati dan

mendukung penulis sampai terselesaikannya tugas akhir ini.

10) Staff sekretariat Teknik Elektro yang telah membantu dalam hal administrasi.


xi

11) Staff dan petugas laboratorium Teknik Elektro yang telah membantu banyak hal

untuk kelancaran tugas-tugas perkuliahan.

12) Teman-teman seperjuangan angkatan 2011 Teknik Elektro yang selalu mendukung

dan menyemangati saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

13) Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas semua dukungan yang

telah diberikan dalam penyelesaian tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak kekurangan,

kelemahan dan jauh dari sempurna. Oleh sebab itu, dengan segala kerendahan hati, penulis

mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk penyempurnaan tugas akhir ini. Dan

semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat sebagaimana mestinya.

Yogyakarta, 13 Januari 2016

Penulis


xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................................. v

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP ..................................... vi

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS .............................................. vii

INTISARI ................................................................................................................ viii

ABSTRACT ............................................................................................................. ix

KATA PENGANTAR ............................................................................................. x

DAFTAR ISI ............................................................................................................ xi

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... xiv

DAFTAR TABEL ................................................................................................... xviii

BAB I PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang .............................................................................................. 1

1.2.Tujuan dan Manfaat ...................................................................................... 2

1.3.Batasan Masalah ........................................................................................... 2

1.4.Metode Penelitian ......................................................................................... 4

BAB II DASAR TEORI

2.1.Lengan Robot ................................................................................................ 5

2.2.Gripper .......................................................................................................... 6

2.3.Mikrokontroler AVR Atmega8535 ............................................................... 7

2.3.1. Arsitektur AVR Atmega8535 ............................................................. 8

2.3.2. Deskripsi Mikrokontroler Atmega8535 .............................................. 8

2.3.3. Organisasi Memori AVR ATmega8535 ............................................. 9

2.3.3.1. Memori Program. ..................................................................... 9

2.3.3.2. Memori Data. ........................................................................... 10

2.3.4. Interupsi .............................................................................................. 10

2.3.5. Timer/Counter ..................................................................................... 11

2.3.5.1. Timer/Counter0. ....................................................................... 10


xii

2.3.5.2. Mode Operasi .......................................................................... 12

2.3.6. Komunikasi Serial USART ................................................................. 13

2.3.6.1. Inisialisasi USART. ................................................................. 14

2.4. Motor Servo ................................................................................................. 17

2.4.1. Torsi / Momen Gaya ........................................................................... 20

2.5. LCD (Liquid Crystal Display) ..................................................................... 20

2.6. Webcam Logitech Seri C270h ....................................................................... 22

2.7. Regulator Tegangan IC 7805 ....................................................................... 23

2.8. Pengolahan Citra .......................................................................................... 25

2.8.1 Citra Digital ......................................................................................... 25

2.8.2 Citra RGB ............................................................................................ 26

2.8.3 Citra Grayscale .................................................................................... 26

2.8.3 Citra Biner ............................................................................................ 27

2.9. Pemrosesan Citra ....................................................................................... 27

2.9.2 Resizing ............................................................................................. 28

2.9.3 Pengenalan Pola ................................................................................. 28

BAB III PERANCANGAN PENELITIAN

3.1. Prinsip Kejadian Mekanisme Gerak Lengan Robot ..................................... 29

3.2. Perancangan Mekanik Lengan Robot .......................................................... 30

3.3. Perancangan Perangkat Keras ...................................................................... 32

3.3.1. Minimum System Atmega8535 + LCD 16x2 ...................................... 32

3.3.1.1. Minimum System Atmega8535 ............................................... 32

3.3.1.2. Rangkaian Konfigurasi LCD 16x2 ......................................... 34

3.4. Perhitungan Torsi Motor Servo ................................................................... 34

3.5. Motor Servo ................................................................................................. 36

3.6. Regulator ic 7805 dan Penguat Arus ........................................................... 39

3.7. Webcam ......................................................................................................... 39

3.8. Gambar Angka ............................................................................................. 40

3.9. Perancangan Perangkat Lunak (Software) ................................................... 42

3.9.1. Flowchart Program Interrupt Lengan Robot ...................................... 45

3.9.2. Proses Flowchart Program Lengan Robot .......................................... 47

3.9.3. Flowchart Program Pengenalan Bentuk Font Angka pada

MATLAB ............................................................................................ 61


xiii

BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

4.1.Implementasi Lengan Robot ......................................................................... 62

4.1.1. Bentuk Fisik Hardware........................................................................ 62

4.1.2. Sistem Elektronik ................................................................................. 62

4.1.3. Bentuk Fisik Webcam dan Tempat Peletakan Gambar Font Angka.... 63

4.1.4. Bentuk Nyata Gambar Font Angka ..................................................... 63

4.1.5. Pengaturan Lengan Robot .................................................................... 64

4.1.6. Pengendalian Komunikasi USART ..................................................... 64

4.1.7. Pengendalian Motor Servo ................................................................... 65

4.2. Implementasi GUI Matlab dan Program Pengenalan Font Angka .............. 67

4.2.1. Pop Up Menu ................................................................................. 68

4.2.2. Tombol Mulai ................................................................................ 69

4.2.3. Tombol Keluar ............................................................................... 74

4.3. Pegujian Sudut Motor Servo ........................................................................ 74

4.4. Pengujian Untuk Tingkat Pengenalan Gambar Font Angka ......................... 75

4.4.1. Pengujian Pengenalan Gambar Font Angka Secara Tidak Real

Time...................................................................................................... 76

Kesimpulan dan Saran ........................................................................................... 85

Daftar Pustaka ........................................................................................................ 59

Lampiran ................................................................................................................. 61


xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Diagram Blok Sistem ........................................................................ 4

Gambar 2.1. Anatomi Lengan Robot ..................................................................... 5

Gambar 2.2. Sistem Lengan Robot ........................................................................ 6

Gambar 2.3. Jenis Gripper Mekanik ...................................................................... 7

Gambar 2.4. Konfigurasi Pin Mikrokontroler Atmegaa8535 ................................ 8

Gambar 2.5. Mode Phase Correct PWM ............................................................... 12

Gambar 2.6. Mode Fast PWM ............................................................................... 13

Gambar 2.7. Register UDR .................................................................................... 14

Gambar 2.8. Register UCSRA ............................................................................... 14

Gambar 2.9. Register UCSRB ............................................................................... 15

Gambar 2.10. Register UCSRC ............................................................................... 17

Gambar 2.11. Motor Servo ...................................................................................... 18

Gambar 2.12. Konfigurasi Pin Motor Servo ............................................................. 18

Gambar 2.13. Sinyal untuk Mengendalikan Motor Servo ....................................... 19

Gambar 2.14. Lebar Pulsa dan Posisi Servo ............................................................ 19

Gambar 2.15. Baris dan Kolom Karakter pada LCD 16x2 ...................................... 20

Gambar 2.16. Konfigurasi Kaki Pin LCD 16x2 ...................................................... 21

Gambar 2.17. Webcam Logitech Seri C270h ........................................................... 22

Gambar 2.18. Konfigurasi Pin IC Regulator ............................................................ 23

Gambar 2.19. Rangkaian Umum Regulator 78xx .................................................... 24

Gambar 2.20. Rangkaian Catu Daya dengan Penguat ............................................. 24

Gambar 2.21. Citra Skala Keabuan ......................................................................... 27

Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem Lengan Robot ................................................. 29

Gambar 3.2. Anatomi Lengan Robot Menulis ....................................................... 30

Gambar 3.3. Komponen 1 ...................................................................................... 31

Gambar 3.4. Komponen 2 ...................................................................................... 31

Gambar 3.5. Komponen 3 ...................................................................................... 31

Gambar 3.6. Gripper .............................................................................................. 31

Gambar 3.7. Peletakan Seluruh Komponen ........................................................... 32

Gambar 3.8. Rangkaian Osilator Atmega8535 ...................................................... 33

Gambar 3.9. Rangkaian Reset Atmega8535 .......................................................... 33

Gambar 3.10. Skematik LCD 16x2 ......................................................................... 34


xvi

Gambar 3.11. Setting Port LCD ............................................................................... 34

Gambar 3.12. Konstruksi Lengan Robot ................................................................. 35

Gambar 3.13. Towerpro MG996R ........................................................................... 37

Gambar 3.14. Towerpro SG90 ................................................................................. 37

Gambar 3.15. Rangkaian Pin Motor Servo .............................................................. 37

Gambar 3.16. Lebar Pulsa Motor Servo .................................................................. 38

Gambar 3.17. Rangkaian Regulator 7805 Dengan Penguat Arus ............................ 39

Gambar 3.18. Webcam Logitech C270h .................................................................. 40

Gambar 3.19. Gambar Font Angka ......................................................................... 41

Gambar 3.20. Flowchart Interrupt Robot Siaga ...................................................... 43

Gambar 3.21. Flowchart Keseluruhan Sistem ......................................................... 44

Gambar 3.22. Flowchart Program Interrupt Lengan Robot Saat Pengenalan .......... 46

Gambar 3.23. Flowchart Program Interrupt Lengan Robot Saat Menulis Font

Angka 0 ............................................................................................. 51

Gambar 3.24. Gambar Font Angka 0 yang Ditulis oleh Lengan Robot ................... 51


Angka 1 .............................................................................................. 52



Angka 2 ............................................................................................. 53

Gambar 3.28. Gambar Font Angka 2 yang Ditulis oleh Lengan Robot .................. 53


Angka 3 ............................................................................................ 54



Angka 4 ............................................................................................ 55



Angka 5 ............................................................................................ 56



Angka 6 ............................................................................................ 57


xvii



Angka 7 ............................................................................................ 58



Angka 8 ............................................................................................ 59



Angka 8 ............................................................................................ 59



Angka 9 ............................................................................................ 60

Gambar 3.43. Flowchart Pengenalan Bentuk Font Angka pada MATLAB ............ 62

Gambar 4.1. Lengan Robot Tampak Atas ............................................................. 62

Gambar 4.2. Lengan Robot Tampak Samping ...................................................... 62

Gambar 4.3. Minimum System ............................................................................... 63

Gambar 4.4. Regulator ........................................................................................... 63

Gambar 4.5. Webcam dan Tempat Peletakan Gambar Font Angka ...................... 63

Gambar 4.6. Bentuk Nyata Gambar Font Angka .................................................. 63

Gambar 4.7. Tampilan GUI Program Pengenalan ................................................. 67

Gambar 4.8a. Bentuk Hasil Penulisan Angka ......................................................... 83

Gambar 4.8b. Bentuk Hasil Penulisan Angka ......................................................... 84


xviii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Hubungan PIN dan Interupsi ................................................................. 10

Tabel 2.2. Penentuan Ukuran Karakter ................................................................... 16

Tabel 2.3. Penentuan Ukuran Karakter ................................................................... 16

Tabel 2.4. Konfigurasi Kaki Pin LCD 16x2 ........................................................... 21

Tabel 2.5. Operasi Dasar LCD 16x2 ....................................................................... 22

Tabel 2.6. Konfigurasi Setting LCD 16x2 .............................................................. 22

Tabel 2.7. Karakteristik Regulator IC 78xx [21] .................................................... 23

Tabel 3.1. Perhitungan Torsi Motor Servo ............................................................. 35

Tabel 3.2. Spesifikasi Servo Towerpro MG996R ................................................... 36

Tabel 3.3. Spesifikasi Servo Towerpro SG90 ......................................................... 36

Tabel 3.4. Perhitungan Nilai OCR .......................................................................... 38

Tabel 3.5. Spesifikasi Webcam Logitech C270h ..................................................... 40

Tabel 3.6. Table Look Up ........................................................................................ 42

Tabel 3.7. Gerak Sudut Motor Servo ....................................................................... 47

Tabel 3.7. (Lanjutan) Gerak Sudut Motor Servo ..................................................... 48



Tabel 4.1. Tabel Fungsi Saluran Mikrokontroler .................................................... 64

Tabel 4.2. Nilai OCR pada Pergerakam 10 Derajat Motor Servo ........................... 74

Tabel 4.3. Perhitungan Lebar Pulsa Motor Servo Towerpro MG946R................... 75

Tabel 4.4. Tabel range tabel look up ....................................................................... 76

Tabel 4.5. Tabel data hasil capture font fotre imresize [16 8] ................................. 77

Tabel 4.6. Tabel data hasil capture font harrington imresize [16 8] ........................ 77

Tabel 4.7. Tabel data hasil capture font seoge script imresize [16 8]...................... 78

Tabel 4.8. Tabel data hasil capture font fotre imresize [32 16] ............................... 78

Tabel 4.9. Tabel data hasil capture font harrington imresize [32 16] ...................... 78

Tabel 4.10. Tabel data hasil capture font seogoe script imresize [32 16]................ 79

Tabel 4.11. Tabel data hasil capture font fotre imresize [64 32] ............................. 79

Tabel 4.12. Tabel data hasil capture font hanrrington imresize [64 32] .................. 79

Tabel 4.13. Tabel data hasil capture font segoe script imresize [64 32].................. 80

Tabel 4.14. Pengujian Tingkat Keberhasilan Sistem Mendeteksi Gambar Font

Angka Fotre ........................................................................................... 81


xix

Tabel 4.15 Pengujian Tingkat Keberhasilan Sistem Mendeteksi Gambar Font

Angka Harrington ................................................................................ 81


Angka Segoe Script .............................................................................. 82


Angka Fotre .......................................................................................... 82

Tabel 4.18 Pengujian Tingkat Keberhasilan Sistem Mendeteksi Gambar Font

Angka Harrington ................................................................................ 83


Angka Segoe Script .............................................................................. 83


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan teknologi saat ini sudah semakin pesat dan berkembang. Salah satu

teknologi yang banyak dikembangkan di dunia industry yaitu teknologi lengan robot. Pada

penelitian yang terdahulu oleh Rio Arismarjito [1] dengan konsep membuat lengan robot

pemisah barang sesuai dengan warna objek dan Bernandus Asto Wicaksono [2] teknologi

pengenalan angka plat motor dengan webcam. Dalam tugas akhir ini penulis menggabungkan

dua metode yaitu metode lengan robot dan metode pengenalan angka sehingga menghasilkan

lengan robot untuk menulis angka. Lengan robot menulis angka dengan webcam sebagai

sensor untuk image prosesing yang akan diproses untuk mengenali angka yang berbeda font.

Berdasarkan hal tersebut, maka dibuat suatu program sehingga computer dapat mengenali

angka yang memiliki font yang berbeda. Setelah robot mengenali angka, maka lengan robot

akan menulis pada media tulis yang telah disiapkan. Gambar yang nantinya akan dilihat yaitu

gambar angka yang berbeda font.

Metode lengan robot ini membutuhkan beberapa perangkat pendukung seperti

webcam yang berfungsi untuk menangkap gambar angka, selain itu dibutuhkan pula

komputer / laptop yang berfungsi sebagai tempat untuk mengolah gambar agar bisa dikenali.

Sistem ini melewati beberapa proses, diantaranya yaitu proses pengambilan gambar / citra

yang dilakukan menggunakan webcam. Citra yang digunakan berasal dari gambar angka yang

di print perlambangnya berukuran 7 cm x 7 cm. Pengolahan citra dan pengenalan pola

menggunakan biner. Setiap gambar akan diambil menggunakan webcam, setelah itu gambar

akan dibandingkan dengan database yang telah disimpan sebelumnya. Proses pengolahan

citra dan pengenalan pola tersebut dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Matlab,

selain itu Matlab juga memiliki sebuah fasilitas antar muka (interface) yaitu GUI (Graphical

User Interface) sehingga dapat memudahkan penggunanya dalam pengoperasian sistem.

Keluaran dari sistem ini merupakan hasil perbandingan terkecil antara gambar dari webcam

dengan data pada database. Selanjutnya data yang didapatakan dikirim menggunakan

komunikasi serial ke mikrokontroler data yang di terima berupa karakter akan menjalankan

actuator pada lengan robot sesuai perintahnya.


2

1.2. Tujuan dan Manfaat Penelitian

Tujuan dari tugas akhir ini adalah menerapkan teknologi lengan robot penulis

angka dimana webcam dapat mengenali berbagai font angka yang berbeda

secara real time dengan menggunakan ekstraksi ciri biner dan mengirimkan

data kelengan robot.

Metode ini bila dikembangkan akan dapat mengenali lebih banyak jenis font

angka yang beraneka ragam dan memberikan informasi kepada pengguna

lengan robot untuk mempelajari angka. Sehingga dapat membantu para guru

untuk mengajari murid murid sekolahan, hal ini juga dapat meningkatkan daya

berfikiranak-anak untuk belajar dan bermain.

Manfaat penelitian ini adalah sebagai penelitian awal dari aplikasi pengenalan

font angka secara real time untuk murid-murid sekolahan sebagai media

pembelajaran.

1.3. Batasan Masalah

Batasan masalah dalam bab ini adalah:

1. Menggunakan webcam Logitech C270H sebagai penangkap gambar font

angka untuk mengambil data yang akan diproses oleh MATLAB

mikrokontroler dan dikirimkan pada lengan robot.

2. Font angka yang digunakan ada tiga jenis font yaitu:

Fotre


3

Harrington

Segoe script

3. Font angka di deteksi secara bergantian untuk pengambilan data yang akan

diproses pada mikrokontroler.

4. Gambar font angka berukuran 7cm x 5cm.

5. Gambar font angka di cekta pada kertas ivory

6. Posisi webcam untuk pengambilan gambar font angka akan diambil dari jarak:

30cm

7. Menggunakan 3 buah motor servo sebagai akuator lengan robot.

8. Menggunakan mikrokontroler AVR ATmega 32.

9. Menggunakan program matlab sebagai pengenalan pola pada gambar berupa

angka untuk mengenali berbagai font angka.

10. USB TO TTL converter driver PL2303 sebagai komunikasi serial ke

mikrokontroler dan sebaliknya yang terdapat di pasaran.


4

1.4. Metode Penelitian

Langkah – langkah dalam pengerjaan tugasakhir :

1. Studi Pustaka

Studi pustaka dilakukan dengan cara mengumpulkan serta mempelajari bahan

–bahan referensi berupa buku-buku dan jurnal-jurnal ilmiah yang berasal dari

media internet maupun media-media lain. Bahan referensi yang dikumpulkan dan

dipelajari berkaitan dengan topik yang diambil, seperti bahan tentang

pemograman Matlab, citra biner dan image processing.

2. Pembuatan subsistem hardware dan software

Tahap ini merupakan tahap dalam pembuatan lengan robot dan mencari

bentuk model yang optimal darisistem yang akan dibuat dengan

mempertimbangkan berbagai kebutuhan yang telah ditentukan. Pembuatan

program menggunakan software Matlab.

Gambar1.1 Diagram blok sistem


5

3. Perancangan dan pembuatan mekanik lengan robot

Merancanglengan robot dengan gripper yang mencengkram pensil

serara permanen dan tiga buah motor servo.

Membuat tempat untuk meletakan webcam mendeteksi gambar font

angka dan tempat peletekan gambar font angka.

Membuat gambar font angka dengan bahan yang lebih keras.

Menggunakan akrelik sebagai bahan untuk membuat lengan robot.

4. Analisis dan penyimpulan

Analisis data yang pertama dilakukan dengan meneliti pengaruh variasi font

angka terhadap tingkat pengenalan. Penyimpulan hasil dilakukan untuk mencari

tingkat pengenalan yang optimal. Kedua, meneliti pengaruh penskalaan terhadap

tingkat pengenalan. Penyimpulan hasil dilakukan untuk mengetahui kinerja sistem

terhadap pengenalan angka.


6

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Lengan Robot

Lengan robot merupakan gabungan dari beberapa segmen dan sendi yang secara

umum dibagi menjadi tiga bagian, yaitu: arm, wirst, dan gripper. Robotic Industries

Association (RIA) mendefinisikan lengan robot sebagai lengan yang didesain untuk

memindahkan material, benda, alat tertentu lewat pergerakan yang terprogram untuk

melakukan berbagai macam tugas [3].

Gambar 2.1. Anatomi Lengan robot [3]

Lengan robot diilustrasikan pada Gambar 2.1 adalah lengan robot yang memiliki dua

lengan dan pergelangan. Di ujung pergelangan dapat diinstal berbagai tool sesuai dengan

fungsi yang diharapakan. Jika dipandang dari sudut pergerakan maka terdiri dari tiga

pergerakan utama yaitu badan robot yang dapat berputar ke kiri dan ke kanan, lengan masing-

masing dapat bergerak ke atas dan ke bawah, dan gerak pergelangan sesuai dengan sifat tool

[4].


7

Perangkat pendukung lengan robot secara umum dapat ditunjukan pada Gambar 2.2

yang terdiri dari beberapa komponen, yaitu:

1. Manipulator

2. Sensor

3. Aktuator

4. Kontroler

Gambar 2.2. Sistem Lengan robot [5]

Manipulator adalah bagian mekanik yang dapat difungsikan untuk memindah,

mengangkat dan memanipulasi benda kerja. Sensor adalah komponen berbasis instrumentasi

(pengukuran) yang berfungsi sebagai pemberi informasi tentang berbagai keadaan atau

kedudukan dari bagian-bagian robot.

Aktuator adalah komponen penggerak yang jika dilihat dari prinsip penghasil

geraknya dapat dibagi menjadi tiga bagian yaitu penggerak berbasi motor listrik (motor

servo, motor steper, motor DC dan sebagainya), penggerak pneumatik (berbasis kompresi:

udara, nitrogen) dan penggerak hidrolik (berbasis benda cair: minyak pelumas).

Kontroler adalah rangkaian elekronik berbasis mikroprosesor yang berfungsi sebagai

pengatur seluruh komponen.

2.2 Gripper

Gripper adalah sebuah efektor yang berfungsi untuk menggenggam dan menahan

objek. Objek merupakan sebuah komponen yang akan dipindahkan oleh robot dapat berupa

kertas, botol, bahan mentah dan peralatan – peralatan lain. Menurut jumlah peralatan


8

penggenggam dan penahan, gripper dapat diklasifikasikan menjadi dua, yaitu: gripper

tunggal dan gripper ganda, masing – masing memiliki kelebihan dan kekurangan sesuai

dengan tujuan sistem robot. Gripper tunggal diartikan bahwa hanya ada satu peralatan untuk

menggenggam dan menahan yang dipasang pada wrist. Gripper ganda diartikan bahwa ada

dua peralatan yang berfungsi sebagai penggenggam dan penahan objek yang dipasang pada

wrist [5]. Seperti yang ditunjukan pada gambar 2.3

Gambar 2.3. Jenis GripperMekanik [5]

Ada 3 jenis gripperyang dikenal seperti Gripper mekanik, gripper vacuum dan

gripper magnetic. Mechanical gripper didesain untuk menggenggam dan menahan objek

dengan memberikan kontak pada objek. Biasanya menggunakan finger/jari mekanik yang

disebut dengan jaws. Finger ini dapat dilepas dan dipasang sehingga sangat fleksibel

pemakaiannya. Sumber tenaga yang diberikan pada gripper ini bisa berupa pneumatic,

hidrolik, dan elektrik.

2.3 Mikrokontroler AVR ATmega8535

AVR (Alf and Vegard’sRiscProcessor) merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-

bityang diproduksi oleh Atmel berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set

Computer).Chip AVR yang digunakan untuk tugas akhir ini adalah ATmega8535. Hampir

semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock dan mempunyai 32 register general-

purpose, timer/counter fleksibel dengan mode compare, interupsi internal dan eksternal,

serial UART, programmable Watchdog Timer, dan power saving mode. AVR juga


9

mempunyai ADC, PWM internal dan In-System Programmable Flash on-chip yang

mengijinkan memori program untuk diprogram ulang [6].

2.3.1 Arsitektur AVR ATmega8535

Mikrokontroler ATmega8535 memiliki arsitektur sebagai berikut [6]:

a. Saluran IO sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C dan Port D.

b. ADC 10 bit sebanyak 8 Channel.

c. Tiga buah timer/counter yaitu Timer 0, Timer 1, dan Timer 2.

d. Watchdog Timer dengan osilator internal.

e. SRAM sebanyak 512 byte.

f. Memori Flash sebesar 8 kb.

g. Sumber Interupsi internal dan eksternal.

h. Port SPI (Serial Pheriperal Interface)

i. EEPROM on board sebanyak 512 byte.

j. Komparator analog.

k. Port USART (Universal Shynchronous Ashynchronous Receiver Transmitter)

2.3.2 Deskripsi Mikrokontroler ATmega8535

Konfigurasi Pin Mikrokontroller ATmega8535 dengan kemasan 40-pin DIP (dual

linline package) dapat dilihat pada Gambar 2.4. Untuk memaksimalkan performa dan

paralelisme, AVR menggunakan arsitektur Harvard (dengan memori dan bus terpisah untuk

program dan data). Ketika sebuah instruksi sedang dikerjakan maka instruksi berikutnya

diambil dari memori program [6]

Gambar 2.4. Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega8535 [6]


10

Mikrokontroler Atmega 8535 memiliki konfigurasi Pin sebagai berikut [6]:

a. VCC (power supply)

b. GND (ground)

c. Port A (PA7..PA0) Port A berfungsi sebagai input analog pada ADC (analog

i. digital converter). Port A juga berfungsi sebagai suatu Port I/O 8-bit dua arah.

d. Port B (PB7..PB0) Port B adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan

i. resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit).

e. Port C (PC7..PC0) Port C adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan


f. Port D (PD7..PD0) Port D adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan


g. RESET (Reset input)

h. XTAL1 (Input Oscillator)

i. XTAL2 (Output Oscillator)

j. AVCC adalah pin penyedia tegangan untuk Port A dan ADC.

k. AREF adalah pin referensi analog untuk ADC.

Port A berfungsi sebagai input analog pada A/D Konverter dan port I/O 8-bit dua

arah. Port B, Port C, Port D adalah suatu port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal

pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Pada rangkaian reset, waktu pengosongan kapasitor

dapat dihitung dengan persamaan 2.1.

T = R x C (2.1)

2.3.3 Organisasi Memori AVR ATmega8535

Mikrokontroler ATmega8535 memiliki 3 jenis memori yaitu memori program,

memori data dan EEPROM. Ketiganya memiliki ruang sendiri dan terpisah.

2.3.3.1 Memori Program

Kode program disimpan dalam flash memory, yaitu memori jenis non-volatile yang

tidak akan hilang datanya meskipun catu daya dimatikan[7]. Dalam ATmega8535 terdapat

8Kbyte On-Chip di dalam sistem Memory Flash Reprogrammable untuk penyimpanan


11

program. Untuk keamanan perangkat lunak, flash memori dibagi menjadi dua bagian,yaitu

boot program dan bagian aplikasi program [6].

2.3.3.2 Memori Data

Memori data adalah memori RAM (Random Access Memory) yang digunakan untuk

keperluan program. Memori data terdiri dari 32 General Purpose Register (GPR) yang

merupakan register khusus yang bertugas untuk membantu eksekusi program oleh Arithmetic

Logic Unit (ALU) dan I/O registerdan additional I/O registeryang difungsikan khusus untuk

mengendalikan berbagai peripheral dalam mikrokontroler antara lain pin, port, timer/counter,

USART[5].

ATmega8535 memiliki kapasitas memori data sebesar 608 Byte yang terbagi menjadi

3 bagian yaitu register serba guna, register I/O dan SRAM [8].

2.3.4 Interupsi

Interupsi adalah suatu kondisi dimana mikrokontroler akan berhenti sementara dari

program utama untuk melayani instruksi-instruksi pada interupsi kemudian kembali

mengerjakan instruksi program utama setelah instruksi-instruksi pada interupsi selesai

dikerjakan [9].

Table 2.1. Hubungan PIN dan Interupsi [9]

Jenis interupt PIN pada Atmega 8535

INT0 PORTD.2

INT1 PORTD.3

INT2 PORTB.2

ATmega8535 menyediakan tiga interupsi eksternal yaitu, INT0, INT1, dan

INT2.Masing-masing interupsi tersebut terhubung dengan pin ATmega8535 seperti

ditunjukan pada Tabel 2.1. Interupsi eksternal bisa dilakukan dengan memberikan logika 0

atau perubahan logika (rissing edge dan falling edge) pada pin interupsi yang bersangkutan.


12

2.3.5 Timer/Counter

Atmega 8535 memiliki tiga modul timer yang terdiri dari dua buah timer/counter 8 bit

dan satu buah timer/counter 16 bit. Ketiga modul ini dapat diatur dalam mode yang berbeda-

beda secara individu dan tidak saling mempengaruhi satu sama lain. Selain itu semua

timer/counter juga dapat difungsikan sebagai pencacahan waktu seperti pada jam digital

maupun untuk menghasilkan sinyal PWM (Pulse Width Modulation) yakni sinyal kotak

dengan frekuensi dan duty cycle yang nilainya bisa diatur [7].

2.3.5.1 Timer/counter0

Timer/counter0 merupakan modul timer/counter 8 bit dengan fitur sebagai berikut :

a. timer/counter 1 kanal.

b. Auto reload yaitu timer akan dinolkan kembali saat match compare.

c. Dapat menghasilkan pulsa PWM (pulse width modulation) dengan glitchfree.

d. Frequency generator.

e. Prescalar 8 bit untuk timer.

f. Membangkitkan interupsi saat timer overflowdan atau match compare.

g. External event counter.

Perhitungan overflow interrupt sebagai pembangkit PWM ditunjukan pada persamaan 2.2,

2.3, dan 2.4 berikut [7].

(2.2)

(2.3)

(2.4)

Keterangan :

f = frekuensi yang digunakan untuk eksekusi program

T = periode

N = prescaller yang digunakan

OCR = nilai cacahan pulsa

Pulse = lebar pulsa


13

2.3.5.2 Mode Operasi

1. Mode normal, timer digunakan untuk menghitung saja, membuat delay,

danmengitung selang waktu [10].

2. Mode phase correct PWM (PCP), digunakan untuk menghasilkan sinyal PWM

dimana nilai register counter (TCNT0) yang mencacah naik dan turun secara terus

menerus akan selalu dibandingakan dengan register pembanding OCR0 [5]. Hasil

perbandingan register TCNT0 dan OCR0 digunakan untuk membangkitkan sinyal

PWM yang dikeluarkan pada OC0 seperti ditunjukan Gambar 2.5.

Gambar 2.5. Mode Phase Correct PWM [6]

3. CTC (Clear timer on compare match), register counter (TCNT0) akan mencacah naik

kemudian di-reset atau kembali menjadi 0x00 pada saat nilai TCNT0 sama dengan

OCR0. Sebelumnya OCR diset dulu, karena timer 0 dan 2 maksimumnya 255, maka

range OCR 0-255 [7].

4. Fast PWM, mode ini hampir sama dengan mode phase correct PWM, hanya

perbedaannya adalah registercounter TCNT0 mencacah naik saja dan tidak pernah

mencacah turun seperti terlihat pada Gambar 2.6 [7].


14

Gambar 2.6. Mode Fast PWM [6]

2.3.6. Komunikasi Serial USART [6]

Komunikasi data adalah perpindahan data antara dua atau lebih peranti, baik yang

berjauhan maupun yang berdekatan. Perpindahan data antara dua atau lebih peranti dapat

dilaksanakan secara paralel atau seri. Komunikasi seri dapat dibedakan menjadi 2 macam,

yaitu komunikasi dara seri sinkron dan komunikasi data asinkron. Dikatakan sinkron jika sisi

pengirim dan sisi penerima ditabuh (clocked) oleh penabuh (clock) yang sama, satu sumber

penabuh, data dikirim beserta penabuh. Dikatakan asinkron jika sisi pengirim dan sisi

penerima ditabuh oleh penabuh yang terpisah dengan frekuensi yang hampir sama, data

dikirim disertai informasi sinkronisasi.

Pada proses inisialisasi ini setiap perangkat yang terhubung harus memiliki baudrate

yang sama. Beberapa fasilitas yang disediakan USART AVR adalah sebagai berikut:

a) Operasi full duplex (mempunyai register receive dan transmit yang terpisah)

b) Mendukung kecepatan multiprosesor

c) Mode kecepatan berorde Mbps

d) Operasi asinkron atau sinkron

e) Operasi master atau slave clock sinkron

f) Dapat menghasilkan baud-rate (laju data) dengan resolusi tinggi

g) Modus komunikasi kecepatan ganda pada asinkron


15

2.3.6.1.Inisialisasi USART

Pada mikrokontroler AVR untuk mengaktifkan dan mengeset komunikasi USART

dilakukan dengan cara mengaktifkan register-register yang digunakan untuk komunikasi

USART. Register-register yang digunakan untuk komunikasi USART antara lain:

1. USART I/O Data Register (UDR)

UDR merupakan register 8 bit yang terdiri dari 2 buah dengan alamat yang sama,

yang digunakan sebagai tempat untuk menyimpan data yang akan dikirimkan (TXB) atau

tempat data diterima (RXB) sebelum data tersebut dibaca seperti pada gambar 2.7.

Gambar 2.7. Register UDR [6]

Gambar 2.8. Register UCSRA [6]

Penjelasan bit penyusun UCSRA pada gambar 2.8:

a) RXC (USART Receive Complete)

Bit ini akan set ketika data yang masuk ke dalam UDR belum dibaca dan akan

berlogika nol ketika sudah dibaca. Flag ini dapat digunakan untuk membangkitkan

interupsi RX jika diaktifkan dan akan berlogika nol secara otomatis bersamaan

dengan eksekusi vektor interupsi yang bersangkutan.

b) TXC (USART Transmit Complete)

Bit ini akan set ketika data yang dikirim telah keluar. Flag ini akan membangkitkan

interupsi TX jika diaktifkan dan akan clear secara otomatis bersamaan dengan

eksekusi vektor interupsi yang bersangkutan.

c) UDRE (USART Data Register Empty)

Flag ini sebagai indikator isi UDR. Jika bernilai satu maka UDR dalam keadaan

kosong dan siap menerima data berikutnya, jika flag bernilai nol berarti sebaliknya.


16

d) FE (Frame Error)

Bit ini sebagai indikator ketika data yang diterima error, misalnya ketika stop bit

pertama data dibaca berlogika nol maka bit FE bernilai satu. Bit akan bernilai 0 ketika

stop bit data yang diterima berlogika nol.

e) DOR (Data OverRun)

Bit ini berfungsi untuk mendeteksi jika ada data yang tumpang tindih. Flag akan

bernilai satu ketika terjadi tumpang tindih data.

f) PE (Parity Error)

Bit yang menentukan apakah terjadi kesalahan paritas. Bit ini berfungsi jika ada

kesalahan paritas. Bit akan berlogika satu ketika terjadi bit parity error apabila bit

paritas digunakan.

g) U2X (Double the USART Transmission Speed)

Bit yang berfungsi untuk menggandakan laju data manjadi dua kalinya. Hanya

berlaku untuk modus asinkron, untuk mode sinkron bit ini diset nol.

h) MPCM (Multi Processor Communication Mode)

Bit untuk mengaktifkan modus multi prosesor, dimana ketika data yang diterima oleh

USART tidak mengandung informasi alamat akan diabaikan.

2. USART CONTROL AND STATUS REGISTER B (UCSRB)

Gambar 2.9. Register UCSRB [6]

Penjelasan bit penyusun UCSRB pada gambar 2.9:

a) RXCIE (RX Complete Interrupt Enable)

Bit pengatur aktivasi interupsi penerimaan data serial, akan berlogika satu jika

diaktifkan dan berlogika nol jika tidak diaktifkan.

b) TXCIE (TX Complete Interrupt Enable)

Bit pengatur aktivasi pengiriman data serial, akan berlogika satu jika diaktifkan dan

berlogika nol jika tidak diaktifkan.

c) UDRIE (USART Data Register Empty Interrupt Enable)


17

Bit ini berfungsi untuk mengaktifkan interupsi data register kosong, berlogika satu

jika diaktifkan dan sebaliknya.

d) RXEN (Receiver Enable)

Bit ini berfungsi untuk mengaktifkan pin RX saluran USART. Ketika pin diaktifkan

maka pin tersebut tidak dapat digunakan untuk fungsi pin I/O karena sudah digunakan

sebagai saluran penerima USART.

e) TXEN (Transmitter Enable)

Bit ini berfungsi untuk mengaktifkan pin TX saluran USART. Ketika pin diaktifkan

maka pin tersebut tidak dapat digunakan untuk fungsi pin I/O karena sudah digunakan

sebagai saluran pengirim USART.

f) UCSZ2 (Character Size)

Bit ini bersama dengan UCSZ1 dan UCSZ0 dalam register UCSRC digunakan untuk

memilih tipe lebar data bit yang digunakan seperti pada tabel 2.2 dan tabel 2.3.

Tabel 2.2. Penentuan Ukuran Karakter [6]

Tabel 2.3. Penentuan Ukuran Karakter [6]

UCSZ[2..0] Ukuran Karakter dalam bit

100-110 Tidak dipergunakan

111 9

g) RXB8 (Receive Data Bit 8)

Bit ini digunakan sebagai bit ke-8 ketika menggunakan format data 9-10 bit, dan bit

ini harus dibaca dahulu sebelum membaca UDR.

h) TXB8 (Transmit Data Bit 8)

Bit ini digunakan sebagai bit ke-8 ketika menggunakan format data 9-10 bit, dan bit

ini harus ditulis dahulu sebelum membaca UDR.

UCSZ[2..0] Ukuran Karakter dalam bit

0 5

1 6

10 7

11 8


18

3. USART CONTROL AND STATUS REGISTER C (UCSRC)

Gambar 2.10. Register UCSRC [6]

Penjelasan bit penyusun UCSRC pada gambar 2.10:

a) URSEL (Register Select)

Bit ini berfungsi untuk memilih register UCSRC dengan UBBRH, dimana untuk

menulis atau membaca register UCSRC maka bit harus berlogika satu.

b) UMSEL (USART Mode Select)

Bit pemilih mode komunikasi serialantara sinkron dan asinkron.

c) UPM[1…0] (Parity Mode)

Bit ini berfungsi untuk memilih mode paritas bit yang akan digunakan. Transmittter

USART akan membuat paritas yang akan digunakan secara otomatis.

d) USBS (Stop Bit Select)

Bit yang berfungsi untuk memilih jumlah stop bit yang akan digunakan.

e) UCSZ1 dan UCSZ0

Merupakan bit pengatur jumlah karakter serial Bit yang berfungsi untuk memilih

lebar data yang digunakan dikombinasikan dengan bit UCSZ2 dalam register UCSRB

[13].

f) UCPOL (Clock Parity)

Bit yang berguna hanya untuk modus sinkron. Bit in berhubungan dengan perubahan

data keluaran dan sampel masukkan, dan clock sinkron (XCK).

2.4. Motor Servo

Motor servo biasanya digunakan untuk robot berkaki, lengan robot atau actuator pada

mobil robot. Motor servo adalah sebuah motor dengan sistem umpan balik tertutup dimana

posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor

servo. Motor servo terdiri dari sebuah motor DC, beberapa gear, sebuah potensiometer,

sebuah output shaft dan sebuah rangakaian kontrol elektronik [11].


19

Gambar 2.11. Motor Servo [12]

Motor servo dikemas dalam bentuk kotak segiempat seperti ditunjukan pada Gambar

2.11, terdiri dari tiga kabel konektor yaitu power (Vdd), control (I/O pin) dan ground (Vss)

seperti ditunjukan pada gambar 2.12. Gear motor servo ada yang terbuat dari plastik,

metalatau titanium. Di dalam motor servo terdapat potensiometer yang digunakan sebagai

sensorposisi. Potensiometer tersebut dihubungkan dengan output shaft untuk mengetahui

posisiaktual shaft. Ketika motor dc berputar maka output shaft juga berputar dan sekaligus

memutar potensiometer. Rangkaian kontrol dapat membaca kondisi potensiometer tersebut

untuk mengetahui posisi akutal shaft. Jika posisinya sesuai dengan yang diingikan,

makamotor dc akan berhenti [9].

Gambar 2.12. Konfigurasi Pin Motor Servo [12]

Ada dua jenis motor servo yaitu :

1. Motor servo standard, yaitu yang mampu bergerak CW (clockwise) dan CCW

(counter clockwise) dengan sudut operasi tertentu, misalnya 60°,90°, atau 180°.

2. Motor servo continous, motor servo yang mampu bergerak CW dan CCWtanpa

batasan sudut operasi (berputar secara kontiyu)


20

Motor servo biasanya menggunakan tegangan 4,8 V hingga 7,2 V. Motor servo

dikendalikan dengan cara mengirimkan sebuah pulsa yang lebarnya bervariasi. Lebar pulsa

antara 1 ms sampai 2 ms dengan periode pulsa sebesar 20 ms seperti pada gambar 2.13.

Gambar 2.13. Sinyal untuk Mengendalikan Motor Servo [9]

Lebar pulsa akan mengakibatkan perubahan posisi pada motor servo. Misalnya

sebuah pulsa 1,5 ms akan memutar motor pada posisi 90° (posisi netral). Agar posisi servo

tetap pada posisi maka pulsa harus terus diberikan pada servo. Jadi mesikipun ada gaya yang

melawan, servo akan tetap bertahan pada posisinya. Gaya maksimum servo tergantung dari

rentang torsi servo.

Gambar 2.14. Lebar Pulsa dan Posisi Servo [10]

Prinsip utama pengontrolan motor servo yaitu dengan memberikan nilai PWM pada

kontrolnya. Perubahan duty cycle akan menentukan perubahan posisi dari motor servo. Motor

servo memiliki frekuensi sebesar 50 Hz sehingga pulsa yang dihasilkan yaitu setiap 20 ms.

Lebar pulsa akan menentukan posisi motor servo yang dikehendaki seperti contoh pada

gambar 2.14 yaitu jika ingin menggerakan servo pada sudut 180o, maka lebar pulsa yang


21

diperlukan yaitu 1ms. Artinya yaitu dengan memberikan pulsa high selama 1ms dan

kemudian diberikan pulsa low selama 19ms [9].

2.4.1. Torsi / Momen Gaya

Momen Gaya (Torsi (τ)) adalah kemampuan gaya F memutar/merotasi benda terhadap

poros diam. Sehingga semakin besar torsi (τ) maka gaya F memutar benda pun semakin besar

[14].

Rumus :

τ = F r sin θ (2.5)

τ = Torsi (N-m)

F = Gaya (N), F = m x g

r = Jarak dari titik pangakal gaya sampai sumbu putar

θ = Derajat sumbu putar

2.5. LCD (Liquid Crystal Display)

Terdapat 2 jenis LCD yaitu LCD karakter dan LCD grafik. LCD karakter, adalah

LCD yang tampilannya terbatas pada tampilan karakter, khususnya karakter ASCII (seperti

karakter-karakter yang tercetak pada keyboard komputer). Sedangkan LCD grafik, adalah

LCD yang tampilannya tidak terbatas, bahkan dapat menampilkan foto. LCD grafik inilah

yang terus berkembang seperti layar LCD yang biasa dilihat di notebook/laptop[14]. Jenis

LCD karakter yang beredar di pasaran biasa dituliskan dengan bilangan matriks dari jumlah

karakter yang dapat dituliskan pada LCD tersebut, yaitu jumlah kolom karakter dikali jumlah

baris karakter. Sebagai contoh, LCD16x2, artinya terdapat 16 kolom dalam 2baris ruang

karakter seperti ditunjukan pada Gambar 2.15, yang berarti total karakter yang dapat

dituliskan adalah 32 karakter [14].

Gambar 2.15. Baris dan Kolom Karakter pada LCD 16x2 [14]


22

Agar dapat mengendalikan LCD karakter dengan baik, tentu diperlukan koneksi yang

benar. Untuk itu perlu diketahui pin-pin antarmuka yang dimiliki oleh LCD karakter seperti

yang ditunjukan pada Gambar 2.16 dan Tabel 2.4.

Gambar 2.16. Konfigurasi kaki pin LCD 16x2

Tabel 2.4. Konfigurasi Kaki Pin LCD 16x2

Nomor PIN PIN Keterangan

1 VSS GND

2 VDD 5V

3 Vo Kontras

4 RS

5 R/W Read / Write

6 EN Enable

7 DB0 Data 0

8 DB1 Data 1

9 DB2 Data 2

10 DB3 Data 3

11 DB4 Data 4

12 DB5 Data 5

13 DB6 Data 6

14 DB7 Data 7

15 - -

16 - -

Operasi dasar pada LCD 16x2 terdiri dari empat, yaitu instruksi mengakses proses

internal, instruksi menulis data, instruksi membaca kondisi sibuk, dan instruksi membaca data

[14]. Operasi dasar LCD 16x2 dapat dilihat pada tabel 2.4 dan tabel 2.5 adalah konfigurasi

setting LCD 16x2.


23

Tabel 2.5. Operasi Dasar LCD 16x2

RS R/W Operasi

0 0 Input instruksi ke LCD

0 1 Membaca status flag (DB7) dan alamat counter (DB0-DB6)

1 0 Menulis data

1 1 Membaca data

Tabel 2.6. Konfigurasi Setting LCD 16x2

Pin Bilangan biner Keterangan

RS 0 Inisialisasi

1 Data

RW 0 Tulis LCD/W (Write)

1 Baca LCD/R (Read)

E 0 Pintu data terbuka

1 Pintu data tertutup

2.6. WebcamLogitech Seri C270h

Webcamadalah kamera digital yang dikoneksikan ke computer, digunakan untuk

telekonferensi video atau tujuan lain. Pengoperasian webcam cukup mudah karena webcam

memiliki fitur fungsionalitas USB untuk koneksi menggunakan computer. Sehingga banyak

digunakan untuk mengolah image processing yang kemudian akan diolah dengan perangkat

lunak untuk pemrosesan berbasis pixel, RGB dan lain-lain. Salah satu contoh webcam

ditunjukan pada gambar 2.17[15].

Gambar 2.17. Webcam Logitech Seri C270h[15]

Sebuah webcam yang sederhana terdiri dari sebuah lensa, dipasang di sebuah papan

sirkuit untuk menangkap sinyal citra. Webcam memiliki casing (pelindung/cover) depan dan

casing samping untuk menutupi lensa standar dan memiliki sebuah lubang lensa di casing


24

depan yang digunakan sebagai lokasi masuknya sinyal citra. Sebuah webcam biasanya

dilengkapi dengan software yang digunakan untuk mengambil citra hasil tangkapan kamera

digital secara terus menerus ataupun dalam interval waktu tertentu.

2.7 Regulator Tegangan IC 7805

Rangkaian penyearah pada dasarnya sudah cukup bagus jika tegangan ripple-

nyakecil, namun ada masalah pada stabilitas tegangan yang dihasilkan. Jika tegangan

PLNnaik/turun, maka tegangan output-nya juga akan naik/turun. Untuk mengatasi hal

tersebut maka digunakan IC ini sebagai penstabil tegangan. kongifurasi pin IC regulator

ditunjukan pada Gambar 2.18.

Gambar 2.18. Konfigurasi pin IC Regulator [20]

Tabel 2.7 menunjukan spesifikasi IC regulator seri 78xx denga keluaran dan masukan

minimum dan maksimum.

Tabel 2.7. Karakteristik Regulator Tegangan IC 78xx [21]

Type VOUT (Volt) VIN (Volt)

Min Maks

7805 5 7,3 20

7806 6 8,3 21

7808 8 10,5 23

7810 10 12,5 25

7812 12 14,6 27

7815 15 17,7 30

7818 18 21 33

7824 24 27,1 38


25

Gambar 2.19. Rangkaian Umum Regulator 78xx [21]

Pada gambar 2.19 memiliki nilai komponen c1 dan c2 difungsikan sebagai filter

capasitor yang bertujuan untuk menghilangkan tegangan ripple agar tegangan keluaran

menjadi lebih stabil. Untuk mendapatkan nilai capasitor yang sesuai, dapat mengacu pada

persamaan 2.10 dan 2.11 [21].

( )

√

(2.10)

( )

(2.11)

Komponen eksternal yang digunakan yaitu transistor 2N3055 karena kemampuan arus

maksimal adalah 15 A [22]. Untuk gambar rangkaian lengkap dengan ic regulator dapat

ditunjukan gambar 2.20.

Gambar 2.20. Rangkaian Catu Daya dengan Penguat [22]

Dari gambar 2.25, maka diperleh persamaan-persamaan sebagai berikut[22] :

VB = Vreg + VD (2.12)

Tegangan keluaran rangkaian menjadi[22],


26

Vo = Vreg – VBE (2.13)

Jika VD VBE, maka

Vo = Vreg (2.14)

Tegangan diantara kolektor dan emittor transistor 2N3055 adalah[22],

VCE = VIN – VR1 (2.15)

Disipasi daya transistor NPN 2N3055 adalah[22],

PD = VCE x IC (2.16)

Untuk nilai penguatan arus diperoleh dengan persamaan dibawah ini[21] :

Ic = β IB (2.17)

Ie = (β+1) IB (2.18)

2.8 Pengolahan Citra

2.8.1 Citra Digital

Sebuah citra dapat didefinisikan sebagai fungsi dua dimensi f(x,y), dimana x dan y

adalah koordinat spasial dan amplitude dari f pada sembarang pasangan koordinat (x,y)

disebut intensity (intensitas) atau gray level (keabuan) dari citra tersebut. Ketika x, y dan nilai

intensitas dari f adalah semua terbatas, discrete quantities, citra tersebut dapat juga disebut

digital image (citra digital) [23]. Citra digital terdiri dari sejumlah elemen tertentu, setiap

elemen mempunyai lokasi dan nilai tertentu. Elemen–elemen ini disebut picture element,

image element, pels dan pixels.

Sumber noise pada citra digital bisa terjadi sejak pengambilan atau transmisi citra.

Kinerja dari sensor citra dipengaruhi oleh banyak faktor seperti kondisi lingkungan selama 6

pengambilan citra dengan kamera webcam, level pencahayaan dan suhu sensor adalah

faktor utama yang mempengaruhi tingkat noise pada citra yang dihasilkan [23].


27

2.8.2 Citra RGB

Citra RGB disebut juga citra truecolor. Citra RGB merupakan citra digital yang

mengandung matriks data berukuran M × N × 3 yang merepresentasikan warna merah, hijau,

dan biru untuk setiap pixel. Setiap warna dasar diberi rentang nilai tersendiri. Nilai rentang

paling kecil yaitu 0 dan paling besar yaitu 255. Warna dari tiap pixel ditentukan oleh

kombinasi dari intensitas merah, hijau, dan biru.Jumlah bit dalam citra RGB dimana setiap citra

red, green dan blue adalah citra 8 bit. Dalam kondisi setiap warna pixel RGB mempunyai

kedalaman 24 bit. Citra full color sering digunakan untuk menyatakan citra berwarna RGB 24 bit.

Total jumlah warna dalam citra 24 bit adalah ( ) = 16,777,216[24]. Seperti yang ditunjukan

pada gambar 2.21.

Gambar 2.21. Kubus Berwarna RGB 24bit[24]

2.8.3 Citra Grayscale

Citra berwarna terdiri dari 3 layer matrik yaitu R-layer, G-layer, dan B-layer seperti

yang telah dibahas sebelumnya. Sehingga bila citra tersebut akan diproses membutuhkan

proses perhitungan yang panjang karena perhitungan harus diulang sebanyak tiga kali.

Supaya citra dapat diproses oleh komputer dengan mudah maka citra digital harus memiliki

format tertentu, oleh sebab itu hal pertama kali yang dilakukan untuk melakukan pengolahan

citra yaitu dengan cara mengubah citra berwarna menjadi format/bentuk grayscale atau

warna keabuan. Mengubah citra berwarna menjadi citra grayscale dapat dilakukan dengan

cara mengambil rata-rata dari nilai R, G, dan B (2.3) menggunakan rumus dibawah ini [16];

(2.19)


28

Dimana :

S : Nilai grayscale

R : Nilai warna Red

G : Nilai warna Green

B : Nilai warna Blue

Citra grayscale merupakan citra digital yang pada setiap pikselnya hanya memiliki

satu nilai kanal. Format citra ini disebut skala keabuan karena pada umumnya warna hitam

digunakan sebagai warna minimal 0 dan warna putih sebagai warna maksimal 255, dimana

warna tengah-tengah antara hitam dan putih adalah abu-abu. Seperti yang ditunjukkan pada

Gambar 2.21.

Gambar 2.22. Citra Skala Keabuan

2.8.4 Citra Biner

Citra biner (binary image) adalah citra yang hanya mempunyai dua nilai derajat keabuan

yaitu hitam dan putih. Meskipun saat ini citra berwarna lebih disukai karena member

kesanyang lebih kaya dari pada citra biner, namun tidak membuat citra biner mati. Pada

beberapa aplikasi citra biner masih dibutuhkan, misalnya citra logo instansi (yang hanya

terdiri atas warna hitam putih), citra kode batang (bar code) yang tertera pada label barang,

citra hasil pemindaian dokumen teks, dan sebagainya.Citra biner hanya mempunyai dua nilai

derajat keabuan yaitu hitam da nputih. Pixel-pixel objek bernilai 1 dan pixel-pixel lattar

belakang bernilai 0. Pada saat menampilkan gambar, 0 adlah putih dan 1 adalah hitam. Jadi

pada citra biner, latar belakang berwarna putih sedangkan objek berwarna hitam [13].

2.9 Pemrosesan Citra

2.9.1 Cropping

Cropping citra merupakan salah satu langkah dalam pengolahan citra yang dilakukan

untuk memotong satu bagian dari citra tertentu untuk memperoleh bagian yang diinginkan

untuk diolah. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan data yang tepat sehingga memudahkan

dalam proses pengolahan data [17].


29

2.9.2 Resizing

Rezising citra adalah mengubah besarnya ukuran citra dalam piksel. Tampilan citra

tidak ada yang berubah hanya ukuran pixel dan matriksnya yang dirubah.

Transformasi geometris disebut rubber-sheet transformation karena dapat ditampilkan seperti

pencetakan citra pada lembaran karet dan men-streching lembaran ini menurut jumlah aturan

yang sudah didefinisikan. Transformasi geometris ini digunakan untuk melakukan image

registration, yaitu sebuah proses yang mengambil dua citra dari scene yang sama dan

mengaturnya sehingga dapat digabung untuk visualisasi, atau perbandingan kuantitatif [18].

2.9.3 Pengenalan Pola

Pengenalan pola (pattern recognition) adalah suatu ilmu untuk mengklasifikasikan

atau menggambarkan sesuatu berdasarkan pengukuran kuantitatif fitur (ciri) atau sifat utama

dari suatu obyek [19]. Proses pengenalan pola dapat dilakukan dengan cara membandingkan

antara obyek yang ingin dikenali dengan data-data yang telah disediakan. Proses pengenalan

pola ini bertujuan meniru kemampuan manusia dalam mengenali suatu obyek atau pola,

sehingga dengan menerapkan pengenalan pola ini kepada suatu mesin maka membuat mesin

memiliki kemampuan seperti manusia dalam mengenali suatu obyek atau pola.


30

BAB III

PERANCANGAN PENELITIAN

Bab ini membahas tentang langkah langkah perancangan dalam pembuatan sistem

pengenalan angka. Pembahasan di dalam bab ini meliputi diagram blok data masukkan

serta perancangan antarmuka yang akan digunakan

3.1. Prinsip Kejadan Mekanisme Gerak Lengan Robot

Pada tugas akhir ini akan dibuat lengan robot yang mampu mendeteksi dan

menuliskan font angka berdasarkan gambar font angka yang akan dideteksi secara

otomatis. Dengan menggunakan webcam yang akan mendeteksi gambar font angka dan

motor servo sebagai akuator. Saat webcam mendeteksi gambar font angka maka data

yang dihasilkan oleh webcam akan diproses oleh mikrokontroler yang telah di program

kemudian akan menjalankan motor servo sebagai akuator robot dan menuliskan font

angka yang dideteksi pada media tulis dengan bentuk font seven segment. Sistem kerja

lengan robot ditunjukan seperti pada gambar 3.1 yang merupakan diagram bloksistem.

Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem Lengan Robot


31

Proses kerja sistem lengan robot mulai dengan meletakan lengan robot dalam

posisi siap untuk menscan gambar font angka, kemudian lengan robot mulai menscan

gambar font angka dengan webcam yang sudah terpasang di atas alas tempat untuk

meletakan gambar font angka dengan jarak 30 cm dan menyimpan data gambar font

angka yang sudah discan pada mikrokontroler setelah mikrokontroler menerima data lalu

data akan diporoses dengan program yang sudah didownload kedalam mikrokontroler dan

selanjutnya mikrokontroler akan mengirimkan perintah gerak ke lengan robot untuk

menjalankan perintah menuliskan angka pada media tulis yang sudah di siapkan.

3.2. Perancangan Mekanik Lengan Robot

Pada tahap ini dilakukan perancangan mekanik dari robot tersebut, antara lain

mendesain ukuran robot, penggunaan bahan dasar untuk lengan robot yaitu plat

aluminium setebal 1 mm. Pendesainan robot menggunakan software Google SketchUp.

Lengan robot terdiri dari 5 bagian utama yaitu poros, gripper, komponen 1, komponen 2,

komponen 3. Gambar 3.2 menunjukan anatomi robot lengan secara keseluruhan.

Berikut adalah gambar detail dari bagian-bagian lengan robot, yaitu: komponen 1

ditunjukan Gambar 3.3, komponen 2 ditunjukan Gambar 3.4, komponen 3 ditunjukan

Gambar 3.5, gripper ditunjukan Gambar 3.6. Dan gambar keseluruhan lengan robot

ditujukan gambar 3.7.

Gambar 3.2. Anatomi Lengan Robot Menulis


32

Gambar 3.3. Komponen 1

Gambar 3.4. komponen 2

Gambar 3.5. Komponen 3

Gambar 3.6. Gripper


33

Gambar 3.7. Peletakan seluruh komponen

3.3. Perancangan Perangkat Keras (hardware)

Ada beberapa komponen dalam perancangan subsistem perangkat keras lengan

robot pemisah benda, diantaranya yaitu :

a) Minimum System Atmega8535 + LCD 16x2

b) Motor servo

c) Regulator ic 7805 + penguat arus

d) Webcam Logitech seri C270h

e) Benda tiga dimensi

f) Sensor photodiode

3.3.1. Minimum System Atmega8535 + LCD 16x2

3.3.1.1. Minimum System Atmega8535

Rangkaian minimum system berfungsi sebagai I/O untuk mengontrol atau

mengendalikan sudut putar motor servo yang telah diprogram dalam mikrokontroler

ATmega8535 pada lengan robot serta sebagai pengolah data serial yang dikirimkan dari


34

komputer melalui USB to TTL converter. Mikrokontroler membutuhkan minimum system

yang terdiri dari rangkaian eksternal yaiturangkaian osilator dan rangkaian reset.

Untuk rangkaian osilator digunakan crystal dengan frekuensi sebesar 11,0592

MHz dan menggunakan kapasitor 22 pf pada pin XTAL1 dan XTAL2 di mikrokontroler.

Rangkaian osilator ini berfungsi sebagai sumber clock bagi mikrokontroler. Pemberian

kapasitor bertujuan untuk memperbaiki kestabilan frekuensi yang diberikan oleh osilator

eksternal. Gambar 3.8 menunjukan rangkaian osilator.

Gambar 3.8. Rangkaian Osilator ATmega8535

Perancangan rangkaian reset bertujuan untuk memaksa proses kerja pada

mikrokontroler dapat diulang dari awal. Saat tombol reset ditekan maka mikrokontroler

mendapat input logika rendah, sehingga akan me-reset seluruh proses yang sedang

dilakukan mikrokontroler. Gambar 3.9 adalah rangkaian reset untuk ATmega8535.

Gambar 3.9. Rangkaian Reset ATmega8535


35

3.3.1.2. Rangkaian Konfigurasi LCD 16x2

Rangkaian LCD berfungsi untuk menampilkan nama benda yang terdeteksi oleh

webcam agar user dapat melihat apakah webcam mendeteksi benda dengan benar.

Rangkaian LCD dapat dilihat pada gambar 3.10. Penentuan konfigurasi kaki LCD menuju

mikrokontroler ditentukan dengan melihat pada software compilerCodeVisionAVR seperti

pada Gambar 3.11.

Gambar 3.10. Skematik LCD 16x2 Gambar 3.11. Setting port LCD

3.4. Perhitungan Torsi Motor Servo

Untuk menghitung besar torsi pada masing-masing motor servo, digunaka rumus 2.5

Gambar 3.12 merupakan gambar kontruksi lengan robot untuk menghitung besar torsi

masing-masing motor servo. Tabel 3.1 merupakan tabel perhitungan torsi motor servo.


36

Gambar 3.12. Konstruksi Lengan Robot

Tabel 3.1. Perhitungan Torsi Motor Servo

GAYA TORSI

Motor servo 1 (m = 160 gr)

F = m x g

= 0,160 x 9,8

= 1,862 N

Ket : servo 1 bergerak 0o, 70

o , 90

o, 110

o

Ket: 1N-m = 10.1971621298 kg-cm

Sudut 0o (r = 41 cm)

Τ = 1,568 x 0,41 x sin(0)

= 0 N-m = 0 kg-cm


Τ = 1,568 x 0,41 x sin(70)

= 0,6041 N-m = 6,1601 kg-cm


Τ = 1,568 x 0,41 x sin(90)

= 0,6428 N-m = 6,5555 kg-cm


Τ = 1,568 x 0,41 x sin(110)

= 0,6041 N-m = 6,1601 kg-cm


F = m x g

= 0,090 x 9,8

= 0,888 N

Ket: servo 2 bergerak 90o


Τ = 0,888 x 0,41 x sin(90)

= 0,3616 N-m = 3,6874 kg-cm


F = m x g

= 0,030 x 9,8

= 0,294 N

Ket: servo 3 bergerak 70o,80

o,90

o


Τ = 0,294 x 0,27 x sin(70)

= 0,0745 N-m = 0,7606 kg-cm


Τ = 0,294 x 0,27 x sin(80)

= 0,0781 N-m = 0,7971 kg-cm


Τ = 0,294 x 0,27 x sin(90)

= 0,0793 N-m = 0,8094 kg-cm


37

3.5. Motor Servo

Motor servo digunakan untuk menggerakan lengan robot. Motor servo yang

digunakan yaitu Towerpro MG996R untuk servo 1, servo2, dan servo3 sebanyak 3 buah,

dan Towerpro SG90 untuk servo4 sebanyak 1 buah. Alasan menggunakan servo

Towerpro MG996R yaitu karena memiliki torsi yang kuat mencapai 12 kg-cm dan

harganya tidak begitu mahal, sedangkan servo Towerpro SG90 digunakan karena pada

bagian gripper tidak membutuhkan torsi yang besar yaitu berdasarkan perhitungan hanya

0,299 kg-cm sehingga servo Towerpro SG90 dapat digunakan. Spesifikasi servo

Towerpro MG996R dapat dilihat pada tabel 3.2, dan spesifikasi servo Towerpro SG90

dapat dilihat pada tabel 3.3. Servo Towerpro MG996R dapat dilihat pada Gambar 3.13,

dan servo Towerpro SG90 dapat dilihat pada Gambar 3.14.

Tabel 3.2. Spesifikasi Servo Towerpro MG996R [25]

Spesifikasi servo Towerpro MG996R

operating voltage 4.8V to 7.2V

operating temperature range 0oC to 55

oC

operating speed 60/0.17 degree/second (no load @4.8V)

operating speed 60/0.14 degree/second (no load @6V)

stall torque 9.4 kg-cm @4.8V

stall torque 12 kg-cm @6V

running current 500mA - 900mA @6V

stall current 2.5A @6V

gear type all metal gear

size 40mm x 19mm x 43mm

weight 55 gram

Tabel 3.3. Spesifikasi servo Towerpro SG90 [25]

Spesifikasi servo Towerpro SG90

torsi 1.8 kg-cm @4.8V

kecepatan 60/0.1 degree/second (no load @4.8V)

tegangan 4V - 7.2V

running current ±50mA

stall current ±80mA

idle current ±10mA

dimensi 23mm x 12.2mm x 29mm

berat 9 gram

dead bandwidth 10µs

suhu kerja -30oC – 60

oC


38

Gambar 3.13. Towerpro MG996R [25] Gambar 3.14. Towerpro SG90 [25]

Rangkaian servo terdiri dari tiga port yaitu vcc, ground, dan data. Jalur data

terhubung dengan port pada mikrokontroler sebagai jalur pengiriman pulsa PWM untuk

mengaktifkan motor servo dan mengatur sudut putarnya. Gambar 3.15 merupakan

rangkaian pin untuk motor servo.

Gambar 3.15. Rangkaian Pin Motor Servo

Digunakan interrupt timer sebagai pembangkit PWM. Timer adalah sebuah

counter (penghitung). Tugas timer hanya menghitung, timer selalu menyimpan

hitungannya saat menghitung “satu, dua, tiga, …” hingga 255 (8 bit). Naiknya hitungan

timer dan berapa lama jeda antar hitungan ini ditentukan dari siklus pencacah

microcontroller, mode timer.

Pada perancangan motor servo, timer diset agar menghitung sampai 255. Dan jika

sudah mencapai 255, maka timer (overflow) akan memberikan sinyal, disinilah PWM

bekerja dan mengintruksikan timer untuk menghitung lagi dari 0. Demikian seterusnya

terjadi jika nilai 255 tercapai. Perbandingan nilai lebar pulsa terhadap nilai overflow

motor servo selama T= 20ms adalah nilai OCR, yang merupakan cacahan pulsa selama


39

1ms sampai 2ms. Berikut perhitung overflow interrupt sebagai pembangkit PWM untuk

mengatur sudut putar motor servo.

Frekuensi crystal yang digunakan yaitu 11,059200 MHz, sehingga untuk

mendapatkan periode dari frekuensi tersebut digunakan rumus :

T = (1/11059200)

= 0,090422 x 10-6

s.

Dengan menggunakan timer0/8bit dan nilai prescaler 256 sebagai pengatur

kecepatan clock maka timer overflow yang dihasilkan (0,090422 x 10-6

) x 256 = 23,148 x

10-6

. Sehingga pemberian nilai untuk membuat interrupt dapat mencacah selama 20ms

yaitu (20ms/23,148x10-6

) = 864. Tabel 3.4 menunjukan pemberian nilai OCR untuk

mengontrol pergerakan motor servo secara umum. Dan Gambar 3.16 menunjukan lebar

pulsa motor servo. Rumus yang digunakan untuk mendapatkan nilai OCR yaitu :

Tabel 3.4. Perhitungan Nilai OCR

SUDUT

LEBAR PULSA

NILAI OCR

0o 1 ms OCR =

= 43,20

90o 1,5 ms OCR =

= 64,8

180o 2 ms OCR =

= 86,40

Gambar 3.16. Lebar Pulsa Motor Servo [25]


40

Untuk mencari OCR dengan sudut yang berbeda sebelumnya harus menghitung

lebar pulsa dengan pengaturan motor servo untuk setiap perubahan 0,5 ms maka motor

servo akan bergerak atau bekerja ke sudut 90º.

Lebar pulsa =

Jadi untuk menggerakan motor servo ke sudut 70º maka harus melakukan

perubahan lebar pulsa sebesar 1,388ms maka motor servo akan bergerak atau bekerja ke

sudut 70º.

3.6. Regulator ic 7805 dan Penguat Arus

Pada pembuatan tugas akhir ini, regulator digunakan sebagai pemberi daya pada

motor servo, minimum system Atmega8535. Regulator terdiri dari ic 7805, TIP3055,

capasitor, diode, led, dan resistor. Sumber yang digunakan untuk regulator yaitu

menggunakan adaptor switching yang telah tersedia di pasaran dengan spesifikasi

keluaran tegangan 19Vdc dan arus 4A.

Untuk men-supply motor servo Towerpro MG996R dibutuhkan arus sebesar 500

mA-900 mA dan servo Towerpro SG90 50 mA. Dengan demikian maka digunakan

transistor 2N3055 agar arus keluaran ic7805 menjadi lebih besar. Tegangan 5 Volt

merupakan tegangan kerja pada masing-masing servo yaitu kurang lebih 4 volt-7,2 volt

seperti yang ditunjukan gambar 3.17.

Gambar 3.17. Rangkaian Regulator 7805 dengan Penguatan Arus


41

3.7. Webcam

Webcam yang digunakan adalah webcam Logitech seri C270h karena output

keluaran gambar merupakan gambar RBG (Red Green Blue). Dapat dilihat pada gambar

3.18. Webcam ini sudah mempunyai dudukan sendiri serta mempunyai software

pendukung yang bisa zoom in dan zoom out sehingga memudahkan pengaturan dari

komputer. Pada proses pengambilan citra menggunakan resolusi 320 x 240 piksel.gambar

dan spesifikasinya bisa dilihat pada gambar 3.18 dan tabel 3.5.

Gambar 3.18. webcam logitech C270h

Tabel 3.5. Spesifikasi Webcam Logitech C270h

High definition video (HD)

HD 270p

Photo Quality Good

Video Quality Always

Focus Type Focused

Auto Light Correction Standart

3.8. Gambar Angka

Gambar font angka yang akan di deteksi oleh webcam adalah font angka:

Times New Roman

Calibri

Arial

Gambar font angka akan di cetak dan di tempelkan pada kertas ivory supaya

peletakan gamabr font angka akan lebih akurat sehingga webcam bisa mendeteksi gambar

font angka dengan sempurna seperti yang ditunjukan pada gambar 3.19.


42

Fotre

Harrington

Segoe script

Gamabr 3.19. Gambar Font Angka


43

Pada tabel 3.6 merupakan perancangan dan pengambilan data untuk tabel look up

sementara data yang diambil merupakan penjumlahan pixel putih pada gambar font angka

yang dideteksi oleh webcam dan diproses menggunakan program matlab.

Tabel 3.6. Tabel range tabel look up

3.9. Perancangan Perangkat Lunak (Software)

Pada pembuatan flowchart program interrupt lengan robot akan dibahas dan

dipaparkan mengenai cara menggerakan motor servo agar memiliki sudut sesuai dengan

apa yang diinginkan. Pada pembuatan flowchart ini digunakan software CodeVision AVR

yang merupakan suatu perangkat lunak untuk mem-program ic keluarga AVR

menggunakan bahasa c. Flowchart yang akan dibuat yaitu flowchart lengan roobot siaga,

flowchart lengan robot menulis font angka 0, flowchart lengan robot menulis font angka

1, flowchart lengan robot menulis font angka 2, flowchart lengan robot menulis font

angka 3, flowchart lengan robot menulis font angka 4, flowchart lengan robot menulis

font angka 5, flowchart lengan robot menulis font angka 6, flowchart lengan robot

menulis font angka 7, flowchart lengan robot menulis font angka 8, flowchart lengan

robot menulis font angka 9.

Pada pembuatan flowchar program pengenalan gambar font angka akan dibahas

dan dipaparkan mengenai pembuatan program image processing dengan menggunakan

metode pencitraan biner dan menggunakan software MATLAB.

Pada pembuatan flowchart program pembuatan database akan dibahas dan

dipaparkan mengenai cara membuat suatu database yang akan digunakan untuk

Angka Font Angka

Fotre harrington seoge script

0 846-855 414-420 490-515

1 535-545 215-220 358-370

2 735-745 380-385 450-460

3 805-814 400-413 461-470

4 685-700 350-375 427-435

5 795-810 386-390 420-427

6 835-845 425-440 443-449

7 670-690 285-300 270-300

8 815-825 441-450 436-442

9 770790 455-465 340-357


44

memperoleh nilai-nilai atau data pada masing-masing bentuk benda agar dapat

dibandingkan satu sama lain dengan menggunakan software MATLAB.

Secara keseluruhan sistem kerja pada perancangan tugas akhir ini dapat

ditunjukan flowchart pada gambar 3.20. Cara kerja dari lengan robot menulis ini yaitu

mula-mula gambar font angka diletakkan pada tempat yang sudah disediakan, lalu gambar

font angka akan di deteksi oleh webcam, maka mikrokontroler Atmega8535 akan

mengirimkan suatu karakter secara serial kepada komputer untuk menjalankan program

image processing agar gambar font angka dapat dikenali. Setelah gambar font angka

dikenali, maka komputer akan mengirimkan karakter secara serial kepada minimum

system Atmega8535 untuk menggerakan motor servo pada lengan robot. Lengan robot

akan menulis gambar font angka yang sudah dikenali pada media tulis yang sudah

disediakan.

Gambar 3.20. Flowchart Keseluruhan Sistem


45

3.9.1. Flowchart Program Interrupt Lengan Robot

Untuk mengendalikan motor servo, maka dibutuhkan suatu sinyal PWM agar

sudut motor servo dapat diatur sedemikian rupa. Karena keterbatasan pin keluaran OCR

pada Atmega8535, maka dimanfaatkan suatu timer yang digunakan untuk mencacah

pulsa tersebut sehingga seluruh PORT pada Atmega8535 dapat berfungsi seperti PWM

yaitu dengan menggunakan perintah interrupt. Gambar 3.21 merupakan flowchart

penulisan program menggunakan interrupt saat lengan robot pada posisi siaga.

Untuk mendapatkan nilai sudut motor servo, penulis menggunakan metode

heuristik yaitu dengan membuat lengan robot sederhana (tanpa menggunakan motor

servo) yang memiliki ukuran yang sama dengan lengan robot yang akan dibuat dan

peletakan masing-masing komponen seperti tempat untuk peletakan gambar font angka,

webcam, dan lampu penerangan. Kemudian dicari nilai masing-masing sudut motor

servo menggunakan busur derajat pada saat lengan robot siaga, lengan robot menulis font

angka0, lengan robot menulis font angka 1, lengan robot menulis font angka 2, lengan

robot menulis font angka 3, lengan robot menulis font angka 4, lengan robot menulis font

angka 5, lengan robot menulis font angka 5, lengan robot menulis font angka 6, lengan

robot menulis font angka 7, lengan robot menulis font angka 8, lengan robot menulis font

angka 9.


46

Gambar 3.21. Flowchart Interrupt Robot Siaga


47

Gambar 3.22. Flowchart Program Interrupt Lengan Robot Saat Pengenalan


48

3.9.2. Proses flowchart program lengan robot

Dalam mendapatkan nilai sudut servo penulis menggunakan metode heuristik

dimana dengan membuat lengan robot sederhana (tanpa menggunakan motor servo) yang

memiliki ukuran yang sama dengan lengan robot yang akan dibuat. Kemudian dicari nilai

masing-masung sudut motor servo menggunakan busur derajat pada lengan robot siaga

dan lengan robot saat menulis angka. Untuk menulis angka digital terdapat titik sudut

pada angka digital tersebut yang akan menjadi patokan pergerakan dari motor servo.

Pergerakan motor servo mengikuti titik-titik yang telah terdapat angka secara

berurutan. Pada tabel 3.7. merupakan gerak lengan robot dari titik awal ketitik akhir.

Contoh untuk angka 0. Dalam penulisan lengan robot dari titik 1 setiap servo di berikan

nilai PWM yang menghasilkan nilai sudut yang telah dicari, kemudian secara bersamaan

diberikan nilai PWM secara langsung pada setiap servo hingga menggerakkan lengan

robot ke titik 2 sehingga menghasilkan garis segmen yang diharapkan.

Pada gambar 3.23, gambar 3.24, gambar 3.25, gambar 3.26, gambar 3.27, gambar

3.28, gambar 3.26, gambar 3.27, gambar 3.28, gambar 3.29, gambar 3.30, gambar 3.31

gambar 3.32, gambar 3.33, gambar 3.34, gambar 3.35. gambar 3.36, gambar 3.37, gambar

3.38, gambar 3.39, gambar 3.40, gambar 3.41, gambar 3.42 merupakan gambar flow chart

dan font angka yang akan dituliskan oleh lengan robot dari penulisan angka dari 1 sampai

9

Tabel 3.7. Gerak Sudut Motor Servo

Angka Pergerakan motor servo (dalam derajat)

Posisi siaga :

Servo 1 = 90o

Servo 2 = 90o

Servo 3 = 90o

Garis 1 2 Garis 2 3

Servo 1 = 110o Servo 1 = 110 o

Servo 2 = 90 o Servo 2 = 90 o


Garis 3 4 Garis 4 1




1 2

6 3

5 4

1

4 3

2 1

2


49

Tabel 3.7.(Lanjutan) Gerak Sudut Motor Servo


Gerak 1 2

Servo 1 = 90 o

Servo 2 = 90 o

Servo 3 = 110 o

Garis 1 2 Garis 2 3




Garis 3 4 Garis 4 5



Servo 3 = 100 o Servo 3 = 110 o

Garis 5 6

Servo 1 = 110 o

Servo 2 = 90 o

Servo 3 = 110 o

Garis 1 2 Garis 2 3

Servo 1 = 110 o Servo 1 = 110 o



Garis 3 4 Garis 4 3




Garis 3 5 Garis 5 6

Servo 1 = 110 o Servo 1= 9 0 o


Servo 3 = 110 o Servo 3 = 110 o

1 2

6 3

5 4

1

4 3

2 1

2

1 2

34

5 6

1 2

34

56

1 2

34

5 6

1 2

34

56


50

Tabel 3.7.(lanjutan) Gerak sudut motor servo


Garis 1 2 Garis 2 3

Servo 1 = 90 o Servo 1 =110 o


Servo 3 = 100 o Servo 3 = 100 o

Garis 3 4 Garis 4 5

Servo 1 =110 o Servo 1 = 110 o



Garis 1 2 Garis 2 3




Garis 3 4 Garis 4 5




Garis 5 6

Servo 1 = 70 o

Servo 2 = 90 o

Servo 3 =110 o

Garis 1 2 Garis 2 3



Servo 3 = 100 o Servo 3 = 100 o

Garis 3 4 Garis 4 5



Servo 3 =110 o Servo 3 =110 o

Garis 5 2

Servo 1 = 90 o

Servo 2 = 90 o

Servo 3 =100 o

1

2

4

3

5

2

5

1

43

6

32

45

1 2

3

1


51

Tabel 3.7.(lanjutan) Gerak sudut motor servo


Garis 1 2

Servo 1 =110 o

Servo 2 = 90 o

Servo 3 = 90 o

Garis 2 3

Servo 1 = 110 o

Servo 2 = 90 o

Servo 3 = 100 o

Garis 1 2 Garis 2 3




Garis 3 4 Garis 4 5




Garis 5 1 Garis 1 6




Garis 6 3

Servo 1 = 90 o

Servo 2 = 90 o

Servo 3 = 80 o

Garis 1 2

Servo 1 = 70 o

Servo 2 = 90 o

Servo 3 = 90 o

Garis 2 3

Servo 1 = 70 o

Servo 2 = 90 o

Servo 3 = 80 o

Garis 3 4

Servo 1 = 90 o

Servo 2 = 90 o

Servo 3 = 80 o

Garis 4 5

Servo 1 = 90 o

Servo 2 = 90 o

Servo 3 = 80 o

32

45

1 2

3

1

1 2

6 3

5 4

1

4 3

2 1

2

5

2 1

43


52

Gambar 3.23. Flowchart program interrupt lengan robot saat menulis font angka 0

Gambar 3.24. Gambar Font Angka 0 yang Ditulis oleh Lengan Robot


53

Gambar 3.25. Flowchart Program Interrupt Lengan Robot Saat Menulis Font Angka 1



54


Gambar 3.28 Gambar Font Angka 2 yang Ditulis oleh Lengan Robot


55




56


Gambar 3.32. Gambar Font Angka 4 yang Ditulis Oleh Lengan Robot


57




58




59




60




61

Gambar 3.41.. Flowchart Program Interrupt Lengan Robot Saat Menulis Font Angka 9



62

3.9.3. Flowchart Program Pengenalan Bentuk Font Angka pada

MATLAB

Program image processing diproses oleh software MATLAB. Cara kerja proses

secara keseluruhan yaitu mula-mula webcam harus dikenali terlebih dahulu oleh software

MATLAB. Setelah dikenali maka langkah selanjutnya yaitu mengambil gambar RGB

benda yang akan dikenali dan menonaktifkan webcam. Ketika gambar telah di capture,

maka langkah selanjutnya yaitu merubah gambar RGB tersebut menjadi gambar

grayscale agar gambar lebih mudah untuk diproses. Langkah selanjutnya yaitu proses

croping (pemotongan), proses ini berfungsi untuk menentukkan bagian citra yang

dibutuhkan untuk proses selanjutnya sehingga untuk bagian citra yang tidak dibutuhkan

akan dipotong atau dihilangkan.

Setelah croping, maka selanjutnya merubah ukuran piksel gambar menjadi lebih

rendah. Hal ini berfungsi untuk merubah ukuran matrik gambar baik horizontal maupun

vertikal agar mudah untuk diamati perbedaan antar masing-masing gambar yang akan

dikenali. Matrik yang telah diubah ukurannya kemudian harus dijadikan matrik real agar

memiliki nilai-nilai yang sesungguhnya dari sebuah matrik gambar. Setelah semua proses

sudah dilakukan, maka langkah yang paling penting yaitu menjumlahkan matrik baik

secara vertikal maupun horizontal agar memiliki suatu nilai yang digunakan untuk

mereprentasikan nilai suatu gambar.

Karena ingin mengenali suatu font angka, maka harus diperlukan suatu database

agar benda dapat dikenali. Database yang telah disimpan dalam format .mat kemudian

dipanggil agar data-data yang terkandung didalamnya dapat digunakan untuk mengenali

suatu bentuk benda. Cara selanjutnya yaitu menggunakan fungsi jarak euclidean, hal ini

bertujuan untuk mencari selisih nilai penjumlahan matrik vertikal maupun horizontal

gambar yang ingin dikenali dengan gambar yang terdapat pada database. Setelah

mendapatkan suatu nilai akhir dari selisih masing-masing gambar, maka selanjutnya

menentukan selisih yang paling terkecil dari nilai-nilai yang telah diperoleh. Kemudian

benda akan dikenali dan ditampilkan seperti yang ditunjukan pada gambar 3.43.


63

Gambar 3.43. Flowchart Pengenalan Bentuk Font Angka pada MATLAB


64

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisi tentang pengujian sistem pengenalan, gambar fisik hardware yang

dibuat, hasil pengujian sistem, pembahasan data yang diperoleh. Pengujian sistem perlu

dilakukan untuk mengetahui apakah suatu sistem telah bekerja dan berjalan sesuai

perancangan. Data-data hasil pengujian sistem yang telah dirancang menunjukkan bahwa

sistem berjalan sesuai perancangan. Analisa terhadap proses kerja sistem dapat digunakan

untuk menarik penyimpulan dari apa yg diperoleh dari analisa.

4.1. Implementasi Lengan Robot

4.1.1. Bentuk Fisik Hardware

Hasil perancangan lengan robot ditunjukan pada Gambar 4.1. dan gambar 4.2.

Lengan robot berwarna putih yang memiliki 3 buah servo Servo adalah Towerpro 946R

mengacu pada subbab 2.16.

Gambar 4.1 Lengan Robot Tampak Atas Gambar 4.2 Lengan Robot Tampak Samping

4.1.2. Sistem Elektronik

Sistem elektronik terdiri dari rangkaian regulator dan penguat arus ,minimum

sistem mikrokontroler, dan LCD. Rangkaian regulator dan penguat arus, minimum sistem

mikrokontroler dan LCD ditunjukan pada gambar 4.3. dan gambar 4.4. Berikut secara

urutan rangkaian minimum sistem, LCD dan regulator


65

Gambar 4.3. Minimum System Gambar 4.4. Regulator

4.1.3. Bentuk Fisik webcam dan tempat peletakan gambar font angka

Bentuk fisik webcam dan tempat peletakan gambar font angka dibuat

sesuai perancangan seperti pada gambar 4.5 dibawah ini.

Gambar 4.5. Webcam dan Tempat Peletakan Gambar Font Angka

4.1.4. Bentuk Nyata Gambar Font Angka

Gambar font angka dicetak pada kertas ivory dengan ukuran yang

sesuai dengan perancangan. Bentuk nyata gambar font angka seperti

ditunjukan pada gambar 4.6 berikut ini.

Gambar 4.6. Bentuk Nyata Gambar Font Angka


66

4.1.5. Pengaturan Lengan Robot

Lengan robot akan bergerak sesuai perintah dari mikrokontroler pada minimum

sistem. Hal tersebut terjadi karena adanya program yang tertanam pada mikrokontroler.

Mikrokontroler yang digunakan adalah ATmega32 sesuai dengan perancangan.

Mikrokontroler diprogram untuk melakukan komunikasi, dan menggerakan servo pada

lengan robot. Gerbang-gerbang pada mikrokontroler yang akan digunakan dalam

pemrograman untuk mengeksekusi kerja lengan robot ditunjukkan pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Tabel Fungsi Saluran Mikrokontroler

Saluran Kegunaan

PORTB.0 Pengaturan sudut pada servo 1



Program pada mikrokontroler berisi inisialisasi data program dan program intinya.

Pada inisialisasi data program dilakukan pengaturan data-data awal seperti pendeklarasian

data dan pengaturan nilai-nilai. Program dibuat dengan aplikasi CodeVision AVR. Program

yang digunakan adalah program untuk komunikasi serial menggunakan USART dan

program pengendali motor servo menggunakan fasilitas interrupt.

4.1.6. Pengendalian Komunikasi USART

Pada bagian ini membahas program yang berfungsi sebagai komunikasi serial

USART untuk mengkomunikasikan antara laptop yang digunakan dengan mikrokontroler

Atmega 32. Program pengendalian komunikasi USART ditulis sebagai berikut:

int a;

unsigned char b[16];

void komunikasi()

{

a=getchar();

lcd_gotoxy(0,0);

sprintf(b,"komunikasi= %d" ,a);

lcd_puts(b);

delay_ms(100);

lcd_clear();delay_ms(10);

}


67

Pada tahap komunikasi serial baudrate yang digunakan bernilai 9600bps. Fungsi “

getchar()” yaitu untuk menerima karakter dari laptop agar mikrokontroler dapat menerima

pada saat mengirimkan karakter yang mendefinisikan perintah setiap kondisi atau

pemanggilan fungsi pada karakter. Sedangakn fungsi “putchar()” yaitu untuk mengirimkan

suatu karakter kepada laptop agar dapat memulai proses pengenalan font angka.

4.1.7. Pengendalian Motor Servo

Program pengendali motor servo menggunakan interrupt timer0 sebagai

pembangkit pulsa untuk menggerakan motor servo. Listing program pengendali sudut putar

motor servo sebagai berikut :

Listing program di atas adalah penyetingan port yang digunakan motor servo.

Kodisi nilai i++ artinya adalah timer mulai mencacah dari 0 hingga 255, jika lebih dari itu

maka timer overflow dan mulai mengaktifan PWM. Nilai 864 adalah nilai overflow selama

perioda motor servo yaitu 20ms.Kemudian pemberian logika high pada tiap port, jika

kondisi nilai i lebih kecil dari pada nilai variabel data1 (servo1), data2 (servo2), data3

(servo3), sehingga mulai memberikan pulsa agar motor servo bergerak dan logika low jika

kondisinya tidak terpenuhi maka portb akan direset.

#define servo1 PORTB.0



signed int i=0,data1=0,data2=0,data3=0;

// Timer 0 overflow interrupt service routine

interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void)

{

i++;

}

if (i>864){i=0;}

else

{

if (i<data1){servo1=1;}

else{servo1=0;}

if (i<data2) {servo2=1;}

else{servo2=0;}

if (i<data3){servo3=1;}

else{servo3=0;}

}

}


68

Pada program ini berfungsi untuk memberikan nilai OCR untuk menentukan sudut

yang diinginkan sesuai kondisi. Program diatas salah satu kondisi lengan robot pada

kondisi siaga. Program ditulis sebagai berikut:

Program diatas merupakan program penulisan angka 1 Untuk mempermudah dalam

penentuan tahapan sudut motor servo, digunakan fungsi “for” untuk mencacah nilai OCR

secara satu per satu. Setiap tahap diberikan fungsi “for” dan diberi “delay” supaya

pergerakan lengan robot lebih halus dan pelan. Program pengulisan angka 1 mengacu

pada flowchart 3.30. Program pergerakan lainnya dapat di lihat pada Lampiran (L37)

void siaga_robot()

{

data1=64; //90

delay_ms(100);

data2=69; //80

delay_ms(100);

data3=75; //90

delay_ms(100);

}

void angka_satu()

{

//12

data1=64; //90

delay_ms(100);

data2=69; //90

delay_ms(100);

for (data3=75;data3<=80;data3++) //100

{

delay_ms(100);

};

//mundur

for (data2=69;data2>=50;data2--)

{

delay_ms(100);

};

siaga2_robot();

delay_ms(500);

for (data2=50;data2<=69;data2++)

{

delay_ms(100);

};

}


{

delay_ms(100);

};


69

4.2. Implementasi GUI Matlab dan Program Pengenalan Font Angka

Pengujian aplikasi dilakukan bertujuan untuk mengetahui apakah sistem yang telah

dirancang berjalan sesuai perancangan. Pengujian program dilakukan dengan spesifikasi

sebagai berikut:

Processor : Intel Core i5

RAM : 2 GB

Windows : 7

GUI dibuat supaya dapat mempermudah user dalam menggunakan aplikasi

penelitian ini. Terdapat beberapa komponen yang dapat digunakan untuk mengeksekusi

atau menampilkan perintah. Komponen tersebut dapat diprogram sehingga user dapat lebih

mudah dalam mengeksekusi aplikasi tersebut. Hasil pembuatan GUI ditunjukan pada

Gambar 4.7:

Gambar 4.7. Tampilan GUI Program Pengenalan

Pada tampilan GUI digunakan tools pada Matlab seperti axes, pop_upmenu, text,

dan pushbutton. User dapat menjalankan program pengenalan angka dengan mengisi

pengaturan user, “PILIH PORT” dan “FONT TULISAN” pada pop up menu yang akan

diproses untuk pengenalan gambar font angka. Setelah selesai memilih pengaturan yang

diinginkan, program bisa dijalankan dengan menekan tombol MULAI apabila user tidak


70

contents = get(hObject,'Value'); switch contents case 1 handles.PORT='COM15'; case 2 handles.PORT='COM16'; case 3 handles.PORT='COM17'; case 4 handles.PORT='COM18'; case 5 handles.PORT='COM19'; case 6 handles.PORT='COM20'; case 7 handles.PORT='COM21'; case 8 handles.PORT='COM22'; case 9 handles.PORT='COM23'; case 10 handles.PORT='COM24'; case 11 handles.PORT='COM25'; case 12 handles.PORT='COM26';

melakukan pengaturan pada variasi nilai yang terdapat pada aplikasi GUI maka program

tidak bisa dijalankan. HASIL scan gambar font angka akan ditampilkan pada axes HASIL

SCAN FONT ANGKA, nilai penjumlahan biner akan ditampilkan pada edit text NILAI

BINER dan hasil pencocokan dengan table look up akan ditampilkan pada edit text

ANGKA seperti pada gambar 4.5. Tombol pushbutton KELUAR digunakan jika user ingin

menyelesaikan program dan keluar dari tampilan utama program pengenalan gambar font

angka.

4.2.1. Pop Up Menu

Pada aplikasi pengenalan ini terdapat dua macam pop up menu untuk meleakukan

pengenalan gambar font angka yaitu “PILIH PORT” dan “FONT TULISAN”. Pop up

menu “PILIH PORT” berfungi untuk menentukan pada port mana usb to ttl tersambung

dengan nilai variasi 1;2;3;4;5;6;7;8;9;10;11;12;13;14;15. Dan pop up menu “FONT

TULISAN” berfungi untuk memilih jenis font apa yang akan di scan dengan nilai variasi

1;2;3. Program variasi pop up menu “PILIH PORT” akan dituliskan seperti berikut:

Pada program pop up menu satu digunakan untuk variasi user dengan variasi

1;2;3;4;5;6;7;8;9;10;11;12;13;14;15. Inisialisasi tiap nilai dengan variabel “port” kemudian

diubah menjadi “COM” dengan menggunakan fungsi “handles” .


71

contents = get(hObject,'Value'); switch contents case 1 handles.FONT=1; case 2 handles.FONT=2; case 3 handles.FONT=3; end guidata(hObject,handles);

%proses inisialisasi webcam

Imaqhwinfo;

vid=videoinput('winvideo',1,'RGB24_320x240');

%proses capture gambar gambar=getsnapshot(vid);

%proses merubah ke grayscale grey=rgb2gray(gambar);

Pada program pop up menu dua diguanakan untuk variasi nilai “FONT TULISAN”

dengan nilai 1;2;3. Inisialisasi tiap nilai dengan variabel “contents” kemudian diubah

menjadi “FONT” menggunakan fungsi “handles” . Proses ini sama dengan program popup

menu sebelumnya. Program variasi pop up menu “FONT TULISAN” akan dituliskan

seperti berikut:

4.2.2. Tombol Mulai

Tombol “MULAI” merupakan tombil yang berfungsi untuk melakukan pengenalan

gambar font angka mulai dari inisialisasi webcam, pengambilan gambar, mengubah gambar

ke grayscale, normalisasi, mengubah gambar grayscale menjadi gambar biner, cropping,

resizeing, menjumlahkan nilai biner, mencocokan dengan table look up, penentuan hasil

keluaran pada GUI dan pengiriman data serial menuju mikrokontroler.

Penulisan program untuk melakukan inisialisasi webcam capture gambar dan

merubah k grayscale ditulis secara berurut sebagai berikut.

case 13 handles.PORT='COM27'; case 14 handles.PORT='COM28'; case 15 handles.PORT='COM29'; end guidata(hObject,handles);


72

%proses normalisasi greycale grey=double(grey); grey=grey/(max(max(grey)));

%proses merubah ke biner biner=im2bw(grey);

%croping crop=imcrop(biner,[124.51 36.51 83.98 104.98]);

%proses resizing y=imresize(crop,[64 32]); c=double(y);

Perintah program “imaqhwinfo” adalah perintah program untuk menampilkan

informasi yang akan disampaikan oleh webcam dan kemudian informasi tersebut akan

diinisialisasi ke dalam program. Hal ini bertujuan agar antara webcam dengan software

Matlab dapat melakukan komunikasi. Informasi yang tampil adalah adaptor kamera,

portwebcam, jenis warna dan resolusi piksel.

Berkut ini adalah program normalisasi grayscale, merubah grayscale ke biner,

cropping, resizeing menjumlahkan semua data biner, dan ditampilkan pada axes. dituliskan

ditulis secara berurut sebagai berikut.

perintah program normalisai adalah untuk membuat nilai grayscale menjadi

maksimum yaitu 1, setelah itu gambar grayscale diubah menjadi gambar biner, kemudian

proses cropping atau pemotongan gambar. Hal ini bertujuan untuk menghilangkan

background atau latar belakang yang tidak dibutuhkan untuk diproses. Dan resizeing

berfungsi untuk mengubah ukuran factor skala untuk mempertahankan aspek rasio gambar.

Seelah itu menghitung dan menjumlahkan semua pixel, dan ditampilakn pada axes.

Berikut ini merupakan program range table look up untuk tiap font angka.

%forte if (handles.FONT==1) if ((data>=846)&&(data<=855)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA NOL'); guidata(hObject,handles); fprintf(komunikasi,'0'); guidata(hObject,handles);

elseif ((data>=535)&&(data<=545)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA SATU'); guidata(hObject,handles); fprintf(komunikasi,'1'); guidata(hObject,handles);


73

elseif ((data>=685)&&(data<=700)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA EMPAT'); guidata(hObject,handles); %fprintf(komunikasi,'4'); guidata(hObject,handles);

elseif ((data>=795)&&(data<=810)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA LIMA'); guidata(hObject,handles); %fprintf(komunikasi,'5'); guidata(hObject,handles);

elseif ((data>=835)&&(data<=845)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA ENAM'); guidata(hObject,handles); %fprintf(komunikasi,'6'); guidata(hObject,handles);

elseif ((data>=670)&&(data<=690)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA TUJUH'); guidata(hObject,handles); %fprintf(komunikasi,'7'); guidata(hObject,handles);

elseif ((data>=815)&&(data<=825)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA DELAPAN'); guidata(hObject,handles); %fprintf(komunikasi,'8'); guidata(hObject,handles);

elseif ((data>=770)&&(data<=790)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA SEMBILAN'); guidata(hObject,handles); %fprintf(komunikasi,'9'); guidata(hObject,handles);

end

%harrington elseif (handles.FONT==2) if ((data>=414)&&(data<=420)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA NOL'); guidata(hObject,handles); % fprintf(komunikasi,'0'); guidata(hObject,handles);

elseif ((data>=215)&&(data<=220)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA SATU'); guidata(hObject,handles); % fprintf(komunikasi,'1'); guidata(hObject,handles);

elseif ((data>=380)&&(data<=385)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA DUA'); guidata(hObject,handles); % fprintf(komunikasi,'2'); guidata(hObject,handles);


74

elseif ((data>=400)&&(data<=413)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA TIGA'); guidata(hObject,handles); % fprintf(komunikasi,'3'); guidata(hObject,handles);

elseif ((data>=350)&&(data<=375)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA EMPAT'); guidata(hObject,handles); % fprintf(komunikasi,'4'); guidata(hObject,handles);



elseif ((data>=285)&&(data<=300)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA TUJUH'); guidata(hObject,handles); % fprintf(komunikasi,'7'); guidata(hObject,handles);

elseif ((data>=441)&&(data<=450)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA DELAPAN'); guidata(hObject,handles); % fprintf(komunikasi,'8'); guidata(hObject,handles);


end

%segoe script elseif (handles.FONT==3) if ((data>=87)&&(data<=90)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA NOL'); guidata(hObject,handles); %fprintf(komunikasi,'0'); guidata(hObject,handles);

elseif ((data>=50)&&(data<=55)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA SATU'); guidata(hObject,handles); %fprintf(komunikasi,'1'); guidata(hObject,handles);

elseif ((data>=30)&&(data<=33)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA DUA'); guidata(hObject,handles); %fprintf(komunikasi,'2'); guidata(hObject,handles);

elseif ((data>=65)&&(data<=70))


75


elseif ((data>=65)&&(data<=70)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA TIGA'); guidata(hObject,handles); %fprintf(komunikasi,'3'); guidata(hObject,handles);







end end %fclose(komunikasi); %delete(komunikasi) %clear komunikasi clc;


76

4.2.3. Tombol Keluar

Tombol “KELUAR” berfungsi untuk menutup progam aplikasi pengenalan gambar

font angka. Program tombol “KELUAR” dituliskan sebagai berikut :

Berdasarkan pengujian, tombol “KELUAR” dapat berjalan sesuai perancangan.

Ketika Tombol “KELUAR” ditekan maka GUI pengenalan gambar font angka akan

ditutup.

4.3. Pengujian Sudut Motor Servo

Berdasarkan data pengujian sudut motor servo yang diukur menggunakan busur

derajat, didapat nilai OCR seperti pada tabel 4.2. dibawah ini dengan mengacu lampiran

(L6). Pengujian sudut dilakukan dengan melihat nilai OCR pada masing-masing sudut

motor servo yang dilakukan setiap 10o yang akan dibandingkan dengan perhitungan secara

teori.

Tabel 4.2. Nilai OCR Pada Pergerakan 10 Derajat Motor Servo

NO Sudut (derajat) Nilai OCR

1 0 29

2 10 33,44

3 20 37,8

4 30 42,3

5 40 46,7

6 50 51,2

7 60 55,6

8 70 60

9 80 64,52

10 90 69

11 100 75,3

12 110 80,66

13 120 85

14 130 89,33

15 140 93,66

16 150 98

17 160 102,3

18 170 106,66

19 180 111

guidata(hObject,handles); close all; clear all;


77

Dari nilai OCR pada tabel 4.2 terdapat perbedaan antara teori dengan pengujian.

Pada tabel 3.2 menunjukan nilai OCR pada saat sudut 00

yaitu 43,20,sedangakan sudut 90o

nilai OCR yang didapat yaitu 64,8, dan pada sudut 180o nilai OCR yang didapat yaitu

86,40.

Pada saat pengujian nilai OCR terdapat perbedaan pada saat sudut 0o nilai OCR

yang didapat yaitu 29, sedangkan sudut 90o nilai OCR yang didapat yaitu 69, dan pada

sudut 180o nilai OCR yang didapat yaitu 111. Untuk mengetahui lebar pulsa, maka dapat

dihitung menggunakan persamaan 2.2 dan persamaan 2.3. Digunakan T sebesar 0,090422

x 10-6

dan prescaler sebesar 1.

Tabel 4.3. Perhitungan Lebar Pulsa Motor Servo Towerpro MG946R

SUDUT Nilai OCR Lebar Pulsa Error (%)

0o 29 0,671 ms 32,87%

90o 69 1,59 ms 6,48%

180o 111 2,57 ms 28,47%

Berdasarkan tabel 4.3. maka dapat dianalisa bahwa terdapat perbedaan nilai OCR

mengakibatkan perbedaan pada lebar pulsa. Pada Tabel 4.3 menunjukan lebar pulsa pada

saat 00 didapatkan 0,671 jika dibandingan dengan teori pada tabel 3.2 didapatkan error

sebesar 32,87 %. Terjadi error dikarenakan setiap motor memiliki karakteristik yang

berbeda-beda sesuai dengan jenisnya menyebabkan nilai OCR dan lebar pulsa berbeda.

4.4. Pengujian Untuk Tingkat Pengenalan Gambar Font Angka

Pengujian pengenalan gambar font angka dilakukan dengan dua cara yaitu secara

real time dan secara tidak real time. Pengujian secara tidak real time dilakukan dengan

cara mengcapture gambar font angka tanpa mengkomunikasikan dengan mikrokontroler

untuk mendapatkan data yang akan digunakan untuk membuat range pada table look up.

Setelah mendapatkan data untuk range table look up data akan dimasukan kedalam

program dan digunakan untuk pengujian secara realtime. Pengujian secara realtime

dilakukan setelah tidak ada error saat pengambilan data range table look up. Setelah data

diproleh tanpa error maka hasil capture dari webcam bisa langsung dikenali oleh

computer, dan kemudian computer mengirimkan karakter berupa angka 0 sampai 9 ke

mikrokontroler untuk membuat perintah menulis angka pada media tulis.


78

4.4.1. Pengujian Pengenalan Gambar Font Angka Secara Tidak Real

Time

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, percobaan pengenalan secara tidak

realtime ini dilakukan dengan cara mengcapture gambar font angka tanpa

mengkomunikasikan dengan mikrokontroler untuk mendapatkan data yang akan digunakan

untuk membuat range pada table look up. Proses pengambilan data secara tidak realtime

dilakukan dengan mengubah imresize pada progam pengenalan font angka untuk

mendapatkan data yang tidak ada error sehingga bisa digunakan untuk membuat range

table look up. Imresize yang digunakan yaitu imresize [16 8], imresize [32 16], imresize [64

32], setelah semua data telah didapatkan lalu data dibandingkan untuk mendapatkan range

table look up tanpa error

Berikut ini merupakan range tabel look up yang di buat sesuai dari data yang

diambil.

Tabel 4.4. Tabel range tabel look up

Tabel 4.4 merupakan range untuk tabel look up yang akan dimasukan kedalam

program pengenalan gambar font angka. Range pada tabel diatas merupakan hasil dari

pengambilan data dengan menggunakan imresize [64 32]. Bedasarkan pengambilan data

yang sudah dilakukan imresize [64 32] memiliki kesetabilan data yang lebih bagus.

Dibawah ini merupakan hasil percobaan pengambilan data secara tidak real time

dengan menggunakan imresize yang berbeda beda untuk mendapatkan hasil yang bagus

dan akan digunakan untuk membuat range tabel look up.

Angka Font Angka

Fotre harrington seoge script

0 846-855 414-420 490-515

1 535-545 215-220 358-370

2 735-745 380-385 450-460

3 805-814 400-413 461-470

4 685-700 350-375 427-435

5 795-810 386-390 420-427

6 835-845 425-440 443-449

7 670-690 285-300 270-300

8 815-825 441-450 436-442

9 770790 455-465 340-357


79

Berikut merupakan tabel percobaan pengambilan data yang akan di masukan

kedalam range tabel look up. Tabel 4.5, tabel 4.6, tabel 4.7 pengambilan data dengan

menggunakan imresize [16 8]. Tabel 4.8, tabel 4.9, tabel 4.10 pengambilan data dengan

menggunakan imresize [32 16]. Tabel 4.11, tabel 4.12, tabel 4.13 pengambilan data dengan

menggunakan imresize [64 32].

Untuk imresize [16 8]

Tabel 4.5. Tabel data hasil capture font fotre imresize [16 8]

ANGKA PENGAMBILAN DATA KE-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 99 100 99 100 98 99 99 97 101 100

1 55 56 55 55 56 55 56 56 55 55

2 62 62 61 63 62 62 61 61 63 62

3 75 74 73 73 72 75 75 75 74 73

4 96 95 94 95 95 95 96 95 96 94

5 122 123 121 122 122 123 123 122 121 122

6 116 117 115 116 116 115 116 115 117 116

7 53 53 53 54 53 54 52 53 53 54

8 137 138 139 137 135 137 137 135 135 137

9 134 135 133 134 134 132 134 134 134 134

Tabel 4.6. Tabel data hasil capture font harrington imresize [16 8]


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 87 87 86 85 85 87 87 86 87 87

1 64 64 65 64 66 66 64 65 64 64

2 57 55 57 56 56 57 57 57 55 58

3 93 93 93 92 94 94 93 92 93 93

4 112 112 113 114 111 112 112 113 113 112

5 96 96 99 95 95 94 97 97 96 96

6 135 134 133 133 132 133 134 135 133 133

7 53 52 53 54 53 54 52 53 53 53

8 126 123 123 124 125 126 126 124 125 125

9 121 122 122 123 123 121 124 123 121 122


80

Tabel 4.7. Tabel data hasil capture font seoge script imresize [16 8]


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 89 89 86 88 89 87 87 86 89 88

1 51 51 52 52 53 54 51 51 52 51

2 33 32 31 32 32 34 35 32 32 31

3 65 66 65 67 65 64 64 63 66 67

4 84 85 85 86 84 84 85 88 84 85

5 78 78 77 76 76 75 77 78 78 78

6 108 109 106 109 107 109 106 108 109 109

7 35 35 34 34 33 33 32 33 35 35

8 106 105 104 106 106 104 105 104 106 104

9 63 66 64 65 65 64 66 63 66 66




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 242 243 244 245 243 242 243 242 242 242

1 161 163 162 163 161 161 163 162 162 161

2 189 188 187 188 189 189 188 187 186 187

3 204 204 205 206 202 204 204 205 205 204

4 223 224 223 223 221 223 223 222 224 223

5 201 200 202 200 201 203 200 202 201 200

6 242 243 242 243 241 243 242 243 243 244

7 161 162 162 163 165 163 162 163 163 163

8 264 264 266 263 265 266 265 264 266 265

9 233 233 234 234 232 231 231 234 234 233

Tabel 4.9. Tabel data hasil capture font harrington imresize [32 16]


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 218 217 216 217 218 218 217 218 216 215

1 134 135 135 135 135 134 134 135 135 134

2 168 167 165 167 167 168 168 167 165 167

3 157 156 156 157 158 158 156 156 157 158

4 187 186 187 186 189 187 186 187 187 187

5 164 165 164 167 165 164 165 167 168 164

6 158 158 157 156 153 158 157 157 154 157

7 124 123 123 121 122 121 123 124 124 124

8 211 212 211 213 214 212 212 211 212 213

9 194 195 196 197 198 197 194 194 195 192


81

Tabel 4.10. Tabel data hasil capture font seogoe script imresize [32 16]


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 242 243 241 243 245 245 243 243 241 243

1 135 134 132 133 134 135 135 134 132 131

2 245 246 243 241 245 246 243 245 244 253

3 157 156 156 157 158 158 156 156 157 158

4 217 216 214 215 215 214 216 214 217 214

5 246 245 244 244 243 246 245 243 243 243

6 250 251 254 253 253 251 249 253 251 250

7 187 186 186 185 183 182 187 187 185 184

8 221 222 223 222 224 221 221 225 224 221

9 184 185 183 186 186 187 185 183 187 185




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 828 829 827 826 829 829 828 826 826 828

1 535 534 532 533 535 535 534 537 537 536

2 729 730 726 727 725 723 727 727 730 725

3 815 816 817 809 817 809 806 805 807 808

4 689 699 697 695 696 698 699 694 698 697

5 679 677 676 676 675 674 678 675 677 674

6 842 843 843 842 845 842 836 837 837 836

7 679 677 676 676 677 678 679 675 674 674

8 835 821 824 826 825 823 834 825 826 825

9 781 775 774 773 772 773 775 770 771 772

Tabel 4.12. Tabel data hasil capture font hanrrington imresize [64 32]


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 415 413 415 412 411 416 415 412 415 412

1 217 216 219 216 219 217 215 216 217 218

2 380 383 382 384 385 382 383 384 384 382

3 404 403 402 403 401 402 402 405 404 403

4 356 357 356 355 353 356 354 356 353 356

5 393 395 397 398 399 392 394 393 396 394

6 429 426 427 428 429 429 427 426 430 428

7 304 305 306 301 302 303 302 301 302 302

8 456 457 456 455 456 454 453 456 457 458

9 456 458 549 456 458 456 454 458 459 460


82

Tabel 4.13. Tabel data hasil capture font segoe script imresize [64 32]


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 500 501 506 505 507 508 504 503 500 507

1 366 363 362 364 363 366 365 362 364 362

2 459 460 461 459 462 455 457 457 459 457

3 464 465 461 464 464 465 462 467 465 466

4 426 425 428 427 426 425 427 423 425 425

5 425 428 427 426 426 427 425 425 426 427

6 445 446 444 443 444 445 446 443 445 444

7 288 289 291 288 289 287 289 288 289 287

8 440 443 443 441 439 443 445 446 445 446

9 352 354 352 352 352 352 350 351 353 354

Dari data-data di atas dapat dilihat bahwa pengenalan terbaik berada pada imresize

[64 32]. Data yang dihasilkan lebih stabil dan range antara font angka tidak berdekatan

sehingga lebih memudahkan untuk membuat range untuk table look up. Perbuhaban skala

pada imresize mempengaruhi kesatabilan data yang diambil, semakin besar skala imresize

maka semakin stabil data yang diambil.

4.2.1. Pengujian Tingkat Keberhasilan Sistem Mendeteksi Gambar Font

angka

Pada proses ini, dilakukan analisa tingkat keberhasilan robot saat proses

pengenalan gambar font angka. Untuk mengenalinya digunakan range data yang sudah

dibikin sesuai ruangan TTL (teknik tenaga listrik) dengan imresize [64 32]. Tetapi jika

warna putih pada gambar font angka terganggu oleh pantulan cahaya ruangan dan

pergeseran webcam maka data yang diambil akan berbeda dengan range table look up yang

sudah di buat.

Pixel pada pengambilan gambar juga memilikai kestabilan yang sangat buruk hal

ini disebabkan oleh pengambilan wecbam yang terlalu jauh dan hasil dari croping dari

program yang menyebabkan pixel yang di capture menjadi tidak stabil.


83

Tabel 4.14. Pengujian Tingkat Keberhasilan Sistem Mendeteksi Gambar Font Angka Fotre

Tabel 4.15. Pengujian Tingkat Keberhasilan Sistem Mendeteksi Gambar Font Angka

Harrington

PENGUJIAN TINGKAT KEBERHASILAN FONT ANGKA

ANGKA PERCOBAAN KE-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 V V V V V V V V V V

1 X X X X X X X X X X

2 V V X X X X X X V X




6 V V X V V V V V V V


8 X X X V V V V V V V


KETERANGAN: V (BERHASIL) X (TIDAK BERHASIL)


ANGKA PERCOBAAN KE-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 X X V V V X V X V V


2 X X X X V V X V X X

3 V X X X X V X V X V

4 X V V V V V V V V V



7 X V V V V V V V V V

8 V V V X V V X X V V




84


Segoe Script


ANGKA PERCOBAAN KE-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10



2 V V X X X X X X V X




6 V V X V X V V X V X


8 X X X V V V V V V V



Berdasarkan tabel 4.14, 4.15, 4.16 dan data pengujian yang diperoleh, masih

banyak terdapat error pada setiap font angka yang dideteksi, hal ini disebebkan karena

jumlah pixel putih antara satu font dengan font lainnya memiliki jumlah yang sama atau

berdekatan. Jadi untuk mencegah jumlah pixel putih antara satu font dengan font lainnya

memiliki jumlah yang sama atau berdekatan salah satu font harus dibuat lebih kecil.

Tabel 4.17. Pengujian Tingkat Keberhasilan Sistem Mendeteksi Gambar Font Angka Fotre


ANGKA PERCOBAAN KE- PERSENTASE

TINGKAT

KEBERHASILAN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 V V V V V V V X V V 90%

1 V V V V V V V V V V 100%

2 V V V V V V X V X V 80%

3 V X V X V V X V X V 60%

4 X V V V V V V V V V 90%

5 V V V V V X V V X V 80%

6 V V V V V V X V V V 90%

7 X V V V V V V V V V 90%

8 V V V X V V V X V V 90%

9 V V V V V V V V V V 100%

PERSENTASE KEBERHASILAN KESELURUHAN 87%



85


Harrington



TINGKAT

KEBERHASILAN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 V V V V V V V V V V 100%

1 V V V V V V X V X V 80%

2 V V V V V V V X V X 80%

3 V V V V V V V V V V 100%

4 V V V V V V V V V V 100%


6 V V X V V V V V V V 90%

7 V V V V V V V V V V 100%

8 X X X V V V V V V V 70%

9 V V V V V V V V V V 100%




Segoe Script



TINGKAT

KEBERHASILAN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 V V V V V V V V V V 100%

1 V V V V V V V V V V 90%


3 V V V V V V V V X X 80%

4 V V V V V V V V V V 100%

5 V V V V V X V V X X 70%

6 V V X V X V V X V X 60%

7 V V V V V V V V V V 100%

8 V V X V V V V X V V 80%

9 V V V V V V V V V V 100%



Hasil dari percobaan Tabel 4.17, tabel 4.18, tabel 4.19 menunjukan hasil yang lebih

baik dari yang sebelumnya, hal ini disebabkan oleh gambar font angka yang nilai pixel

yang berdekatan atau sama dibuat lebih kecil dari gambar font angka yang lainnya.


86

4.4.2. Pengujian Pengenalan Secara RealTime

Pada pengujian secara realtime, pengujian dilakukan dengan mengambil gambar

font angka secara langsung dan akan dikenali oleh program secara realtime. User harus

memilih nilai jenis port, dan font angka. Gambar font angka yang digunakan sebanyak 3

yang terdiri dari fotre, Harrington, segoe script yang sudah ditentukan. Setelah semuanya

diisi dengan benar maka program bisa dijalankan. Pengujian dilakukan sebanyak 10 kali

tiap ucapan katanya dengan dasar bahwa 10 kali pengujian dengan mampu mewakili

keberhasilan program pengenalan ucapan angka untuk berjalan dengan baik. Pengujian

secara realtime ini menggunakan range tabel look up yang sudah dibuat dengan mengacu

pada pengujian secara tidak realtime. Pengujian dengan 3 macam gambar font angka ini

untuk melihat range tabel look up dengan tingkat error terkecil ketika secara realtime.

4.5. Hasil Pengujian Tulisan dari Lengan Robot

Dari hasil pengujian tulisan pada lengan robot, didapatkan sesuai dengan gambar

4.8a-b. Pada penggambaran angka tidak terpaku dengan panjang garis atau besarnya dari

tulisan. Alat hanya diharapkan bisa membentuk angka sesuai dengan pengenalan suara

yang dikenali. Dari bentuk angka yang ditulis, terdapat angka yang tertulis miring karena

kemampuan alat menulis belum sempurna, karena pada dasarnya lengan robot bergerak

secara parabola. Karena dalam menggerakkan servo satu-persatu tidak secara bersamaan.

Sehingga membentuk garis dengan terputus-putus.

Gambar 4.8a. Bentuk Hasil Penulisan Angka


87

Gambar 4.8b. Bentuk Hasil Penulisan Angka

Pada gambar 4.8a dan gambar 4.8b merupakan gambar font angka yang ditulis oleh

lengan robot. Penulisasn font yang dilakukan oleh lengan robot masih kurang sempurna hal

ini disebabkan oleh gripper lengan robot yang masih perlu ada perubahan dan

penyempurnaan supaya penulisan yang akan dilakukan oleh lengan robot lebih sempurna.


88

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil pengujian serta pengambilan data pada aplikasi pengenalan angka

menggunakan webcam untuk lengan robot penulis angka, dapat diambil kesimpulan:

1. Pengenalan angka yang dibangum memiliki keberhasilan 87,67%.

2. Penulisan font angka yang ditulis oleh lengan robot masih tidak persis dengan

bentuk font angka yang direncanakan

5.2. Saran

Saran-saran bagi pengembangan selanjutnya adalah:

1. Memberikan tambahan variasi font angka bisa lebih banyak lagi sehingga bisa

mendeteksi semua jenis font angka.

2. Menggunakan metode lain untuk mendeteksi font angka supaya tidak terjadi

banyak error.

3. Lengan robot dibuat lebih baik lagi agar pergerakan menjadi fleksibel dan

jarak jangkauan menjadi lebih luas.

4. Pergerakan lengan robot masih kurang baik dalam penulisan font angka yang

ditulis dan masih perlu perbaikkan


89

DAFTAR PUSTAKA

[1] Arismarjito, R., 2011, Robot Lengan Otomatis Sebagai Pemisah Barang Berdasarkan

Warna dengan Menggunakan ATmega8535, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

[2] Asto wicaksono., 2013, Pengenalan Huruf Plat Nomor Kendaraan Bermotor Roda Dua

Secara Real Time Menggunakan Metode Ekstraksi Ciri Pengaburan Dan Peraturan Blok,

Universitas sanata dharma.

[3] Suyantoro, F.S., 2010, Robotika – Teori dan implementasinya, 1st ed, C.V ANDI

OFFSET, Yogyakarta.

[4] Pitowarno, E., 2006, ROBOTIKA : Desain, kontrol, dan kecerdasan Buatan, 1st ed, C.V

ANDI OFFSET, Yogyakarta.

[5] Sumbodo, W., 2008, Jilid 3, Teknik Produksi Mesin Industri, Direktorat Pembinaan

Sekolah Menengah Kejuruan, Dirjen Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Hak

Cipta Depdiknas.

[6] ---, 2014, Data sheet Mikrokontroler Atmega8535, Atmel

[7] Bejo, A., 2008, C dan AVR Rahasia Kemudahan Bahasa C dalam Mikrokontroler

ATMEGA8535, 1st ed, GRAHA ILMU, Yogyakarta.

[8] Winoto, A., 2002, Mikrokontroler AVR ATEMEGA8/32/8535 dan Pemrogramannya

dengan Bahasa C pada WinAVR, INFORMATIKA, Bandung.

[9] Heryanto M.A., ST., Ir. Wisni Adi P., 2008, Pemrograman Bahasa C untuk

Mikrokontroler ATMEGA8535, 1st ed, C.V ANDI OFFSET, Yogyakarta.

[10] Adrianto, H., 2008, Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA 16, 1st ed,

INFORMATIKA, Bandung.

[11] http://www.electroniclab.com, diakses 27 November 2014.

[12] http://www.parralax.com/motor servo, diakses 27 November 2014.

[13] http://informatika.stei.itb.ac.id/~rinaldi.munir/Buku/Pengolahan%20Citra%20Digital/Bab-

11_Citra%20Biner.pdf diakses 10 mei 2015.


http://informatika.stei.itb.ac.id/~rinaldi.munir/Buku/Pengolahan%20Citra%20Digital/Bab-

http://informatika.stei.itb.ac.id/~rinaldi.munir/Buku/Pengolahan%20Citra%20Digital/Bab-

90

[14] http://depokinstruments.com/2010/02/08/teknik-pengendalian-lcd-karakteri/#more-585,

diakses tanggal 27 November 2014.

[15] Laksmito, B., 2010, Pengertian webcam dan jenis – jenisnya,

http://shaleholic.com/pengertian-webcam-dan-jenisnya, diakses 27 November 2014.

[16] Alfatah, H., 2007, Konversi Format Citra RGB ke Grayscale Menggunakan Visual Basic,

STMIK AMIKOM Yogyakarta.

[17] Matlab, 2012, Cara Crop Gambar, http://matlab-cara-crop-gambar.html, diakses 1

Desember 2014

[19] Erwi, J., 2010, Pembuatan Perangkat Lunak Menggunakan Paradigma Perangkat Lunak

Secara Waterfall, UNIKOM.

[20] Honeycutt, R.A., 1988, Op Amps and Linear Integrated Circuits, Delmar Publishers Inc.,

New York.

[21] http://www.fairchildsemi.com/regulator7805, diakses 27 November 2014.

[22] ----, 2002, Data Sheet Transistor 2N3904, KEC.

[22] Fathoni, 2010, Unjuk Kerja Catu Daya 12 Volt 2A dengan Pass Element Transistor NPN

dan PNP, Politeknik Negeri Malang.

[23] Budiharto, W., 2008, Panduan Praktikum Mikrokontroler AVR ATmega16, PT Elex

Media Komputindo, Jakarta.

[24] http://thesis.binus.ac.id/Doc/Bab2/, diakses 1 Desember 2014

[25] www.modmypi.com/mg996r-servo-motor, diakses 29 November 2014.


http://depokinstruments.com/2010/02/08/teknik-pengendalian-lcd-karakteri/#more-585

http://matlab-cara-crop-gambar.html/

http://thesis.binus.ac.id/Doc/Bab2/

http://www.modmypi.com/mg996r-servo-motor

LAMPIRAN


L1

Rangkaian Regulator

Rangkaian Sensor Photodioda

Rangkaian Minimum System Atmega8535


L2

Spesifikasi Servo Towerpro MG946R [17]


L3

Spesifikasi Servo Towerpro SG90 [26]

Spesifikasi Webcam Logitech C270h [15]


L4

Datasheet Transistor 2N3904[22]

Datasheet Transistor 2N3055 [29]


L5

Listing Program CVAVR

/*****************************************************

Project :

Version :

Date : 6/20/2015

Author :

Company :

Comments:

Chip type : ATmega32

Program type : Application

AVR Core Clock frequency: 11.059200 MHz

Memory model : Small

External RAM size : 0

Data Stack size : 512

*****************************************************/

#include <mega32.h>

// Alphanumeric LCD Module functions

#include <alcd.h>

// Standard Input/Output functions

#include <stdio.h>




signed int i=0,data1=0,data2=0,data3=0;

int a;

unsigned char b[16];

// Timer 0 overflow interrupt service routine

interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void)

{

if (i>864)

{i=0;}

else

{i++;}

if (i<data1)

{servo1=1;}

else

{servo1=0;}

if (i<data2)

{servo2=1;}

else

{servo2=0;}


L6

if (i<data3)

{servo3=1;}

else

{servo3=0;}

}

// Declare your global variables here

#include <delay.h>

void komunikasi()

{

a=getchar();

lcd_gotoxy(0,0);

//sprintf(b,"komunikasi= %d" ,a);

lcd_puts(b);

delay_ms(3000);


}

void siaga_robot()

{

data2=69;

delay_ms(100);

data1=64; //90

delay_ms(100);

data3=75; //80

delay_ms(100);

}

void siaga2_robot()

{

data1=64; //90

delay_ms(100);

data2=50; //90

delay_ms(100);

data3=75; //80

delay_ms(100);

}

void angka_nol()

{

//12


{

delay_ms(100);

};


L7

data2=69; //90

delay_ms(100);

data3=75; //90

delay_ms(100);

//23

data2=70; //90

delay_ms(100);

data1=69; //100

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

//34

data2=68; //90

delay_ms(100);

for (data1=69;data1>=64;data1--) //90

{

delay_ms(100);

};

data3=80; //90

delay_ms(100);

//41

data2=69; //90

delay_ms(100);

data1=64; //90

delay_ms(100);

for (data3=80;data3>=75;data3--)//90

{

delay_ms(100);

};

//mundur


{

delay_ms(100);

};

siaga2_robot();

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

}

void angka_satu()


L8

{

//12

data1=64; //90

delay_ms(100);

data2=69; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

//mundur


{

delay_ms(100);

};

siaga2_robot();

delay_ms(500);


{

delay_ms(100);

};

}

void angka_dua()

{

//12

for (data1=64;data1<=69;data1++)//100

{

delay_ms(100);

};

data2=69; //90

delay_ms(100);

data3=75; //100

delay_ms(100);

//23

data1=69; //100

delay_ms(100);

data2=69; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

//34


L9


{

delay_ms(100);

};

data2=69; //90

delay_ms(100);

data3=78; //90

delay_ms(100);

//45

data2=70; //90

delay_ms(100);

data1=64; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

//56

data2=70; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

data3=81; //110

delay_ms(100);

//mundur


{

delay_ms(100);

};

siaga2_robot();

delay_ms(500);


{

delay_ms(100);

};

}

void angka_tiga()

{

//12


{

delay_ms(100);


L10

};

data2=69; //90

delay_ms(100);

data3=75; //100

delay_ms(100);

//23

data1=69; //100

delay_ms(100);

data2=69; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

//34


{

delay_ms(100);

};

data2=69; //90

delay_ms(100);

data3=78; //90

delay_ms(100);

//43


{

delay_ms(100);

};

data2=69; //90

delay_ms(100);

data3=78; //90

delay_ms(100);

//35

data2=71; //90

delay_ms(100);

data1=69; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

//56



L11

{

delay_ms(100);

};

data2=70; //90

delay_ms(100);

data3=81; //110

delay_ms(100);

//mundur


{

delay_ms(100);

};

siaga2_robot();

delay_ms(500);


{

delay_ms(100);

};

}

void angka_empat()

{

//12

data1=64; //90

delay_ms(100);

data2=69; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

//23


{

delay_ms(100);

};

data2=69 ; //90

delay_ms(100);

data3=78; //100

delay_ms(100);

//34

data1=69; //90

delay_ms(100);

data2=69; //90

delay_ms(100);

for (data3=78;data3>=75;data3--)//100


L12

{

delay_ms(100);

};

//35

data2=64; //90

delay_ms(100);

data1=69; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

//mundur


{

delay_ms(100);

};

siaga2_robot();

delay_ms(500);


{

delay_ms(100);

};

}

void angka_lima()

{

//12

data2=68; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

data3=75; //80

delay_ms(100);

//23

data1=60; //100

delay_ms(100);

data2=68; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};


L13

//34

data2=62; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

data3=78; //90

delay_ms(100);

//45

data2=69; //90

delay_ms(100);

data1=64; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

//56

data2=72; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

data3=81; //110

delay_ms(100);

//mundur


{

delay_ms(100);

};

siaga2_robot();

delay_ms(500);


{

delay_ms(100);

};

}

void angka_enam()

{

//12

data1=64; //90

delay_ms(100);

data2=69; //90


L14

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

//23


{

delay_ms(100);

};

data2=69 ; //90

delay_ms(100);

data3=78; //90

delay_ms(100);

//34

data2=70; //90

delay_ms(100);

data1=69; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

//45

data2=67; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

data3=81; //110

delay_ms(100);

//56

data2=68; //90

delay_ms(100);

data1=64; //100

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

}

//mundur


{


L15

delay_ms(100);

};

siaga2_robot();

delay_ms(500);


{

delay_ms(100);

};

}

void angka_tujuh()

{

//12


{

delay_ms(100);

};

data2=69; //90

delay_ms(100);

data3=75; //100

delay_ms(100);

//23

data1=69; //100

delay_ms(100);

data2=69; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

//mundur


{

delay_ms(100);

};

siaga2_robot();

delay_ms(500);


{

delay_ms(100);

};

}

void angka_delapan()

{

//12



L16

{

delay_ms(100);

};

data2=69; //90

delay_ms(100);

data3=75; //100

delay_ms(100);

//23

data1=69; //100

delay_ms(100);

data2=69; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

//34


{

delay_ms(100);

};

data2=69; //90

delay_ms(100);

data3=78; //90

delay_ms(100);

//43


{

delay_ms(100);

};

data2=69; //90

delay_ms(100);

data3=78; //90

delay_ms(100);

//35

data2=70; //90

delay_ms(100);

data1=69; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};


L17

//56

data2=70; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

data3=81; //110

delay_ms(100);

//67

data2=64; //90

delay_ms(100);

data1=64; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

//mundur


{

delay_ms(100);

};

siaga2_robot();

delay_ms(500);


{

delay_ms(100);

};

}

void angka_sembilan()

{

//12


{

delay_ms(100);

};

data2=69; //90

delay_ms(100);

data3=75; //80

delay_ms(100);

//23

data2=71; //90

delay_ms(100);

data1=60; //100


L18

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

}

//34

data2=71; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

data3=70; //80

delay_ms(100);

//45

data2=69; //90

delay_ms(100);

data1=64; //90

delay_ms(100);


{

delay_ms(100);

};

//mundur


{

delay_ms(100);

};

siaga2_robot();

delay_ms(500);


{

delay_ms(100);

};

}

void main(void)

{

PORTB=0x00;

DDRB=0xFF;

TCCR0=0x01;

TCNT0=0x00;

OCR0=0x00;


L19

// External Interrupt(s) initialization

// INT0: Off

// INT1: Off

// INT2: Off

MCUCR=0x00;

MCUCSR=0x00;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization

TIMSK=0x01;

// USART initialization

// Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity

// USART Receiver: On

// USART Transmitter: Off

// USART Mode: Asynchronous

// USART Baud Rate: 9600

UCSRA=0x00;

UCSRB=0x10;

UCSRC=0x86;

UBRRH=0x00;

UBRRL=0x47;

// Analog Comparator initialization

// Analog Comparator: Off

// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off

ACSR=0x80;

SFIOR=0x00;

// ADC initialization

// ADC disabled

ADCSRA=0x00;

// SPI initialization

// SPI disabled

SPCR=0x00;

// TWI initialization

// TWI disabled

TWCR=0x00;

// Alphanumeric LCD initialization

// Connections specified in the

// Project|Configure|C Compiler|Libraries|Alphanumeric LCD menu:

// RS - PORTC Bit 0

// RD - PORTC Bit 1

// EN - PORTC Bit 2

// D4 - PORTC Bit 4

// D5 - PORTC Bit 5

// D6 - PORTC Bit 6


L20

// D7 - PORTC Bit 7

// Characters/line: 8

lcd_init(16);

// Global enable interrupts

#asm("sei")

while (1)

{

siaga_robot();

delay_ms(500);

komunikasi();

delay_ms(30);

if(a==49)

{

lcd_gotoxy(0,1);lcd_putsf("ANGKA SATU");delay_ms(1000);

angka_satu();delay_ms(500);


}

else if(a==50)

{

lcd_gotoxy(0,1);lcd_putsf("ANGKA DUA");delay_ms(1000);

angka_dua();delay_ms(500);


}

else if(a==51)

{

lcd_gotoxy(0,1);lcd_putsf("ANGKA TIGA");delay_ms(1000);

angka_tiga();delay_ms(500);


}

else if(a==52)

{

lcd_gotoxy(0,1);lcd_putsf("ANGKA EMPAT");delay_ms(1000);

angka_empat();delay_ms(10);


}

else if(a==53)

{

lcd_gotoxy(0,1);lcd_putsf("ANGKA LIMA");delay_ms(1000);

angka_lima();delay_ms(10);



L21

}

else if(a==54)

{

lcd_gotoxy(0,1);lcd_putsf("ANGKA ENAM");delay_ms(1000);

angka_enam();delay_ms(10);


}

else if(a==55)

{

lcd_gotoxy(0,1);lcd_putsf("ANGKA TUJUH");delay_ms(1000);

angka_tujuh();delay_ms(10);


}

else if(a==56)

{

lcd_gotoxy(0,1);lcd_putsf("ANGKA DELAPAN");delay_ms(1000);

angka_delapan();delay_ms(10);


}

else if(a==57)

{

lcd_gotoxy(0,1);lcd_putsf("ANGKA SEMBILAN");delay_ms(1000);

angka_sembilan();delay_ms(10);


}

else if(a==48)

{

lcd_gotoxy(0,1);lcd_putsf("ANGKA NOL");delay_ms(1000);

angka_nol();delay_ms(10);


}

}

}


L22

Listing Program GUI Matlab

function varargout = FIX(varargin) % FIX M-file for FIX.fig % FIX, by itself, creates a new FIX or raises the existing % singleton*. % % H = FIX returns the handle to a new FIX or the handle to % the existing singleton*. % % FIX('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local % function named CALLBACK in FIX.M with the given input arguments. % % FIX('Property','Value',...) creates a new FIX or raises the % existing singleton*. Starting from the left, property value pairs

are % applied to the GUI before FIX_OpeningFcn gets called. An % unrecognized property name or invalid value makes property

application % stop. All inputs are passed to FIX_OpeningFcn via varargin. % % *See GUI Options on GUIDE's Tools menu. Choose "GUI allows only

one % instance to run (singleton)". % % See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES

% Edit the above text to modify the response to help FIX

% Last Modified by GUIDE v2.5 19-Oct-2015 22:58:33

% Begin initialization code - DO NOT EDIT gui_Singleton = 1; gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ... 'gui_Singleton', gui_Singleton, ... 'gui_OpeningFcn', @FIX_OpeningFcn, ... 'gui_OutputFcn', @FIX_OutputFcn, ... 'gui_LayoutFcn', [] , ... 'gui_Callback', []); if nargin && ischar(varargin{1}) gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); end

if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); end % End initialization code - DO NOT EDIT

% --- Executes just before FIX is made visible. function FIX_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) % This function has no output args, see OutputFcn. % hObject handle to figure % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % varargin command line arguments to FIX (see VARARGIN)


L23

% Choose default command line output for FIX handles.output = hObject;

% Update handles structure guidata(hObject, handles);

% UIWAIT makes FIX wait for user response (see UIRESUME) % uiwait(handles.figure1);

% --- Outputs from this function are returned to the command line. function varargout = FIX_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) % varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT); % hObject handle to figure % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Get default command line output from handles structure varargout{1} = handles.output;

% --- Executes on button press in pushbutton1.

function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles) guidata(hObject,handles); %komunikasi=serial(handles.PORT); guidata(hObject,handles); %setting hardware diperlukan %set(komunikasi,'BaudRate',9600,'DataBits',8,'parity','none','StopBits',1

,'FlowControl','none'); %membuka port untuk komunikasi %fopen(komunikasi); %pause(0.5);

%proses inisialisasi webcam Imaqhwinfo; vid=videoinput('winvideo',1,'RGB24_320x240');

%proses capture gambar gambar=getsnapshot(vid);

%proses merubah ke grayscale grey=rgb2gray(gambar);

%proses normalisasi greycale grey=double(grey); grey=grey/(max(max(grey)));

%proses merubah ke biner biner=im2bw(grey);

%croping crop=imcrop(biner,[124.51 36.51 83.98 104.98]);

%proses resizing y=imresize(crop,[64 32]); c=double(y);


L24

%menjumlahkan keseluruhan data=sum(sum(c));

%tampilkan pada axes axes(handles.axes1); imshow(crop); set(handles.edit1, 'string', ''); set(handles.edit2, 'string', data); guidata(hObject,handles);

%arial if (handles.FONT==1) if ((data>=846)&&(data<=855)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA NOL'); guidata(hObject,handles); %fprintf(komunikasi,'0'); guidata(hObject,handles);







elseif ((data>=670)&&(data<=690)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA TUJUH'); guidata(hObject,handles);


L25

%fprintf(komunikasi,'7'); guidata(hObject,handles);



end

elseif (handles.FONT==2) if ((data>=414)&&(data<=420)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA NOL'); guidata(hObject,handles); % fprintf(komunikasi,'0'); guidata(hObject,handles);

elseif ((data>=215)&&(data<=220)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA SATU'); guidata(hObject,handles); % fprintf(komunikasi,'1'); guidata(hObject,handles);

elseif ((data>=380)&&(data<=385)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA DUA'); guidata(hObject,handles); % fprintf(komunikasi,'2'); guidata(hObject,handles);

elseif ((data>=400)&&(data<=413)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA TIGA'); guidata(hObject,handles); % fprintf(komunikasi,'3'); guidata(hObject,handles);

elseif ((data>=350)&&(data<=375)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA EMPAT'); guidata(hObject,handles); % fprintf(komunikasi,'4'); guidata(hObject,handles);


elseif ((data>=425)&&(data<=440)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA ENAM'); guidata(hObject,handles); %fprintf(komunikasi,'6');


L26

guidata(hObject,handles);

elseif ((data>=285)&&(data<=300)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA TUJUH'); guidata(hObject,handles); % fprintf(komunikasi,'7'); guidata(hObject,handles);

elseif ((data>=441)&&(data<=450)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA DELAPAN'); guidata(hObject,handles); % fprintf(komunikasi,'8'); guidata(hObject,handles);


end

elseif (handles.FONT==3) if ((data>=87)&&(data<=90)) set(handles.edit1, 'string', 'ANGKA NOL'); guidata(hObject,handles); %fprintf(komunikasi,'0'); guidata(hObject,handles);







L27





end end %fclose(komunikasi); %delete(komunikasi) %clear komunikasi clc;

% hObject handle to pushbutton1 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% --- Executes on button press in pushbutton2. function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles) guidata(hObject,handles); close all; clear all; % hObject handle to pushbutton2 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

function edit1_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit1 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit1 as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit1 as a

double


L28

% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit1 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns

called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),

get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end

function edit2_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit2 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit2 as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit2 as a

double

% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit2 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns

called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),


% --- Executes on selection change in popupmenu1. function popupmenu1_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to popupmenu1 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: contents = get(hObject,'String') returns popupmenu1 contents as

cell array % contents{get(hObject,'Value')} returns selected item from

popupmenu1 contents = get(hObject,'Value'); switch contents case 1 handles.PORT='COM15'; case 2 handles.PORT='COM16';


L29

case 3 handles.PORT='COM17'; case 4 handles.PORT='COM18'; case 5 handles.PORT='COM19'; case 6 handles.PORT='COM20'; case 7 handles.PORT='COM21'; case 8 handles.PORT='COM22'; case 9 handles.PORT='COM23'; case 10 handles.PORT='COM24'; case 11 handles.PORT='COM25'; case 12 handles.PORT='COM26'; case 13 handles.PORT='COM27'; case 14 handles.PORT='COM28'; case 15 handles.PORT='COM29'; end guidata(hObject,handles);

% --- Executes during object creation, after setting all properties. function popupmenu1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to popupmenu1 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns

called

% Hint: popupmenu controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),


% --- Executes on selection change in popupmenu2. function popupmenu2_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to popupmenu2 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: contents = get(hObject,'String') returns popupmenu2 contents as

cell array % contents{get(hObject,'Value')} returns selected item from

popupmenu2 contents = get(hObject,'Value'); switch contents case 1 handles.FONT=1; case 2


L30

handles.FONT=2; case 3 handles.FONT=3; end guidata(hObject,handles);

% --- Executes during object creation, after setting all properties. function popupmenu2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to popupmenu2 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns

called

% Hint: popupmenu controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),



TUGAS AKHIR APLIKASI PENGENALAN ANGKA … filebiner font angka, jenis font angka, dan pengenalan...

Documents

Transcript of TUGAS AKHIR APLIKASI PENGENALAN ANGKA … filebiner font angka, jenis font angka, dan pengenalan...