======================================================
LEMBAR PENGESAHAN
RANCANG BANGUN MOBILE ROBOT AVOIDER
DAN KONTROL MENGGUNAKAN JOYSTICK WIRELESS PS2 BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO
Oleh
FIKRI IBRAHIM N
NIM : 1137030028
Disetujui dan disahkan, Pada Desember 2016
Dosen Pembimbing
Mada Sanjaya W.S., Ph.D
NIP. 198510112009121005
|
Pembimbing Lapangan
Aceng Sambas, M.Sc
NIK. 12031307900011
|
Mengetahui,
Ketua Jurusan Fisika
Dr. Yudha Satya Perkasa
NIP. 197911172011011005
===================================================================
ABSTRAK
Penelitian ini ditujukan untuk pembuatan robot control joystick wireless PS2 M-Tech yang memiliki dua system kendali yaitu kendali control joystick wireless PS2 dan kendali otomatis menggunakan sensor ultrasonic HC-SR04. Penelitian ini menggunakan tiga metode, yaitu metode simulasi, metode pengambilan data, dan metode eksperimen. Metode simulasi dibuat pada software ISIS Proteus 7.8 untuk perancangan dan uji program, sedangkan untuk desain hardware dibuat pada software Fritzing. Pada metode pengambilan data, digunakan interface software serial monitor arduino untuk menampilkan output data tombol joystick dan sensor ultrasonic HC-SR04. Sedangkan pada metode eksperimen, hasil simulasi dan hasil pengambilan data dituangkan pada aplikasi terahir yaitu rancang bangun mobile robot avoider dan control menggunakan joystick wireless PS2. Dari penelitian ini, didapat bahwa untuk rancang bangun robot joystick wireless PS2 menggunkan joystick PS2 M-Tech memiliki perbedaan dengan joystick lain seperti joystick PS2 sony. Joystick PS2 M-Tech pin receiver acknowledge harus terhubung dengan pin vcc 5 volt pada arduino sedangkan pada joystick PS2 lainnya pin acknowledge harus tersambung ke pin ground. Untuk memasukan mode otomatis dengan HC-SR04 pada program joystick cukup menggunakan metode if, dan else if, yaitu if (jika) tombol O pada joystick ditekan maka program mode otomatis on, else if (jika bukan) tombol O yang ditekan maka mode otomatis off dan program control joystick on. Selain menjadikan robot ini lebih praktis dan efesien juga mengurangi tingkat keborosan dalam hal rancang bangun robot.
Kata Kunci : Joystick Wireless PS2, HC-SR04, Arduino Mega 2560, Acknolwedge.
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur kehadirat Allah Tuhan semesta alam. Berkat rahmat-Nya peneliti dapat melaksanakan dan menulis laporan Kerja Mandiri Terpantau di Bolabot Techno Robotic Institute. Laporan ini disusun untuk memenuhi syarat kelulusan mata kuliah Kerja Mandiri Terpantau pada Program Studi Fisika Jurusan Fisika Sains Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung.
Penelitian yang dilakukan pada kerja mandiri terpantau adalah “RANCANGBANGUN ROBOT MOBILE AVOIDER DAN KONTROL MENGGUNAKAN JOYSTICK WIRELESS PS2 BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO”. Dalam melaksanakan dan menulis laporan ini peneliti banyak mendapat bantuan, arahan dan bimbingan dari berbagai pihak. Karena itu, sudah selayaknya dalam kesempatan ini saya menghaturkan banyak terimakasih kepada semua pihak yang, baik secara langsung maupun tidak langsung, telah membantu penulis menyelesaikan penelitian ini. Terutama sekali, penulis sangat berhutang budi kepada:
1. Mada Sanjaya W.S., Ph.D selaku Direktur Bolabot Techno RobotIc Institute atas bimbingan, saran, arahan, motivasi dan petunjuk yang diberikan selama Kerja Mandiri Terpantau sampai penyusunan laporan ini.
2. Aceng Sambas, M.Si selaku pembimbing Kerja Mandiri Terpantau yang telah banyak membantu selama berlangsungnya penelitian.
3. Bpk. Ali Abdurrahman, yang telah bersusah payah mendidik saya dengan penuh kasih semenjak kecil hingga dewasa. Demikian pula kepada Ibunda tercinta, Ibu Wangsri Nurjannah, yang pengorbanannya kepada penulis tak mungkin terhitung dengan hurup dan terbilang dengan angka.
4. Seluruh rekan Fisika Instrumentasi dan Komputasi UIN Sunan Gunung Djati Bandung khususnya angkatan 2013 yang telah banyak membantu dan memberi semangat dalam penelitian dan penulisan laporan ini.
Balasan yang paripurna untuk segala kebajikan hanya dari Allah. Dialah Tuhan Semesta Alam yang Maha Tunggal, Maha Kuasa, Maha Bijaksana dan Maha Sempurna.
Sepenuhnya penulis menyadari bahwa dalam laporan ini masih terdapat beberapa kelemahan atau kekurangan. Adanya saran dan kritikan dari pembaca akan lebih menyempurnakan laporan ini di masa yang akan datang. Mudah-mudahan hasil laporan penelitian ini dapat memberikan manfaat kepada seluruh pembaca. Aamiin !
Bandung, 28 November 2016
Fikri Ibrahim N
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) di Dunia saat ini berada dalam keadaan yang sangat baik dibanding 20 tahun kebelakang. Indonesia merupakan suatu Negara berkembang yang lagi – lagi sedang merintis untuk terus berkembang dan maju. Dalam hal ini kemajuan teknologi sangat didasari dari kesadaran masyarakat yang harus menerapkan dan melakukan segala sesuatu dengan seefisien dan seefektif mungkin. Berbagai hasil dari kemajuan IPTEK telah memberikan banyak kemudahan dan keuntungan dalam kehidupan sehari-hari. Salah satunya dalam bidang robotika.
Istilah robotik atau robotika dapat dimaknai sebagai ilmu yang mematerikan kecerdasan /intelligence terhadap energi, artinya pengendalian secara cerdas terhadap gerakan yang terkoordinasi secara nyata. Dimulai dari Ilmuan muslim yaitu Al-Jazari sebagai penemu pertama konsep robotika modern. Pada zamannya Al-Jazari sudah membuat robot yang dapat beroprasi secara otomatis. Dimana pada saat itu energi listrik belum ditemukan sehingga semua robotnya beroprasi hanya memanfaatkan konsep mekanik dan konsep air.
Robot terdiri dari dua jenis, yaitu robot kontrol (manual) dan robot automatis. Sistem kontrol manual berupa rangkaian elektronik yang mampu mengendalikan sistem mekanik tetapi masih menggunakan kendali manusia. Dalam hal ini terdapat interaksi manusia dengan robot. Pada keaadaan ini terdapat tiga tingkatan interaksi antara manusia dengan robot yaitu (Pitowarno, 2006:35): Manusia sebagai kontroler robot sepenuhnya. Manusia sebagai manager dari operasi robot. Manusia dan robot berada dalam kesetaraan.
Sedangkan sistem kontrol otomatis mampu megendalikan sistem mekanik tanpa diawasi dan diberikan input masukan data yang berulang-ulang, karena didalamnya diberikan suatu rangkaian processor untuk memberikan perintah kendali secara otomatis. Dimana faktor manusia tidak dominan dalam aksi pengendalian yang dilakukan pada sistem tersebut. Peran manusia digantikan oleh sistem kontroler yang telah diprogram secara otomatis sesuai fungsinya, sehingga bisa memerankan seperti yang dilakukan manusia.
Robot kontrol dan robot otomatis merupakan dua jenis robot yang berbeda dengan system pengendalian yang berbeda, namun fungsi sama. Hal ini merupakan suatu pemborosoan. Mengingat fungsi robot sebagai pembantu manusia, maka perlu dibuat sebuah robot yang dapat beroprasi secara system control dan system automatis. Oleh karena itu peneliti tertarik untuk mengangkat tema robot yang dapat beroprasi dengan kontrol dan otomatis.
1.2 Kerangka dan Ruang Lingkup Penelitian
1.2.1 Kerangka Penelitian
A. Perencanaan dan Perancangan
Lagkah pertama yang dilakukan untuk penelitian ini adalah mengumpulkan referensi mengenai pemanfaatan sensor jarak HC-SRO4 dan pemanfaatan joystick wireless PS2 sebagai control robot. Kemudian dilakukan perancangan alat yang menempatkan sensor jarak HC-SR04 sebagai mode otomatis robot, dan joystick wireless PS2 sebagi mode control manual robot.
A. Analisa Dasar
Pada tahap ini akan dilakukan analisis data yang didapat melalui hasil sensor jarak HC-SR04 dan data yang dikeluaran dari setiap tombol joystick wireless PS2. Semua data yang didapat difungsikan sebagai kode dasar pengendali robot. Dimana data sensor difungsikan sebagai kode jarak robot ke penghalang, sedangkan data tombol joystick sebagai control robot secara manual.
B. Simulasi
Simulasi yang dilaukan adalah simulasi deteksi sensor jarak terhadap penghalang dan responnya terhadap output robot yang dibuat pada software ISIS Proteus 7.8. sedangkan simulasi joystick wireless PS2 difungsikan sebagai system on / off LED.
C. Aplikasi
Pada tahap ini, dilakukan pengaplikasian sensor HC-SR04 dan joystick wireless PS2 sebagai robot mobile yang dapat dikontrol dengan joystick wireless PS2 dimana didalamnya terdapat mode manual (dikontrol) dan mode otomatis.
1.2.2 Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini difokuskan pada pembuatan robot mobile control dan otomasis menggunakan joystick wireless PS2 sebagai manual control robot dan sensor ultrasonic HC-SR04 sebagai system otomatis robot mobile.
1.2 Rumusan Masalah
Beranjak dari uraian diatas, maka masalah dalam penelitian ini meliputi:
1. Bagaimana cara membuat robot control wireless menggunakan joystick PS2.?
2. Bagaimana cara membuat suatu robot yang dapat beroprasi secara control manual dan otomoatis. ?
3. Bagaimana menerapkan sensor HC-SR04 sebagai fungsi otomatis robot. ?
1.3 Tujuan penelitian
1. Membuat robot control wireless menggunakan joystick wireless PS2.
2. Membuat robot control dan otomatis menggunakan joystick wireless PS2 dan sensor ultrasonic HC-SR04.
3. Memfungsikan sensor ultrasonic HC-SR04 sebagai mode otomatis robot.
1.4 Metode Pengumpulan Data
Dalam penelitian ini digunakan empat metode pengumpulan data, yaitu:
1.4.1 Studi Literatur
Studi literatur pada penelitian ini berupa pembelajaran mengenai perkembangan penelitian yang akan dilakukan. Perkembangan penelitian tersebut diambil dari jurnal maupun skripsi yang dijadikan sebagai referensi dan buku serta modul-modul yang terkait dengan penelitian.
Perakitan Perangkat Keras (Hardware)
Perakitan Perangkat Keras (Hardware)
Tahap ini merupakan perakitan perangkat keras yang digunakan dalam penelitian seperti sensor jarak HC-SR04, Mikrokontroler Arduino Uno, Motor Servo, Motor DC. Motor Driver, joystick wireless PS2, dan LCD 16x2.
Pembuatan Program
Pembuatan Program
Tahap ini merupakan tahap pembuatan program untuk mengolah data masukan (input) dan menghasilkan data keluaran (output) yang di inginkan dengan menggunakan perangkat lunak (software) Arduino 1.6.3.
Eksperimen
Eksperimen
Eksperimen merupakan tahap akhir dari penelitian. Dimana dilakukan pengambilan data pengaruh jarak, kalibarasi motor servo dengan sensor ultrasonic HC-SR04, penggabungan control joystick wireless PS2 dengan ultrasonic HC-SR04, dan analisis system kerja robot mobile.
1.5 Sistematika Penulisan
Pembahasan pokok dari setiap bab pada penelitian ini diuraikan secara singkat.
BAB I Pendahuluan. Mendeskripsikan mengenai latar belakang yang memperken alkan gambaran tentang prinsip kerja sitem, ruang lingkup masalah, tujuan, metode pengumpulan data dan sistematika penulisan.
BAB II Tinjauan Umum Lembaga. Berisi tentang sejarah dan hal-hal yang berhubungan dengan lembaga.
BAB III Dasar Teori. Berisi tentang tinjauan pustaka atau teori-teori penunjang yang berhubungan dengan penelitian.
BAB IV Metode Penelitian. Berisi tentang proses penelitian secara lengkap pembuatan dan perakitan robot mobile.
BAB V Hasil dan Pembahasan. Berisi tentang hasil dan analisis dari eksperimen robot.
BAB VI Penutup. Berisi tentang kesimpulan dari hasil penelitian beserta saran untuk pengembangan selanjutnya.
====================================================================
BAB II
TINJAUAN UMUM LEMBAGA
========================================================================
BAB III
LANDASAN TEORI
3.1 Arduino UNO
Arduino UNO merupakan sebuah mikrokontroler dengan platform komputasi fisik yang bersifat open source. Fungsinya sebagai rangkaian elektronik berbentuk board. Memiliki kemampan untuk mengkonversi data analog dalam bentuk digital karena dilengkapi dengan input firut ADC (Analog Digital Converter). Dengan dilengkapi output berfitur USART (Universal Synchronous-Asynchronous Receiver/Transmitter) Arduino mampu menerima dan megirim data. Rx pada pin 0 dan Tx pada pin 1.
 |
Gambar 3.1 Arduino uno
(Durfee.2011)
|
Arduino UNO terdiri dari 13 pin digital dan 5 pin analog. Nilai sebuah pin output analog dapat diprogram antara 0 – 255, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0 – 5V (Ilmanza, 2012). IC yang digunakan Arduino UNO adalah ATmega 328.
3.1 Sensor Ultrasonik HC-SR04
Sensor HC-SR04 adalah sensor pengukur jarak berbasis gelombang ultrasonik. Prinsip kerja sensor ini mirip dengan radar ultrasonik. Gelombang ultrasonik di pancarkan kemudian di terima balik oleh receiver ultrasonik. Jarak antara waktu pancar dan waktu terima adalah representasi dari jarak objek. Sensor ini cocok untuk aplikasi elektronik yang memerlukan deteksi jarak termasuk untuk sensor pada robot. Sensor HC-SR04 adalah versi low cost dari sensor ultrasonic PING buatan parallax.
Spesifikasinya :
1. Jangkauan deteksi: 2cm sampai kisaran 400-500cm.
2. Sudut deteksi terbaik adalah 15 derajat.
3. Tegangan kerja 5V DC.
4. Resolusi 1cm.
5. Frekuensi Ultrasonik 40 kHz.
 |
Gambar 3.2 Sistem pewaktu (A) dan sensor ultrasonik HC-SRO4 (B)
(http://hire.elangsakti.com)
|
Ketika diberikan tegangan positif pada pin Trigger selama 10uS, maka sensor akan mengirimkan 8 step sinyal ultrasonik dengan frekuensi 40kHz. Selanjutnya, sinyal akan diterima pada pin Echo. Untuk mengukur jarak benda yang memantulkan sinyal tersebut, maka selisih waktu ketika mengirim dan menerima sinyal digunakan untuk menentukan jarak benda tersebut, Dengan rumus S= 340. t/2.
3.1 Motor Servo DC
Motor servo adalah sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat di set-up atau di atur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor. motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer. Serangkaian gear yang melekat pada poros motor DC akan memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo, sedangkan potensiometer dengan perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo.
3.1.1 Prinsip kerja motor servo
 |
Gambar 3.3 Motor servo DC.
(http://komponenelektronika)
|
3.1.1 Prinsip kerja motor servo
Motor servo dikendalikan dengan memberikan sinyal modulasi lebar pulsa (Pulse Wide Modulation / PWM) melalui kabel kontrol. Lebar pulsa sinyal kontrol yang diberikan akan menentukan posisi sudut putaran dari poros motor servo. Sebagai contoh, lebar pulsa dengan waktu 1,5 ms (mili detik) akan memutar poros motor servo ke posisi sudut 90⁰. Bila pulsa lebih pendek dari 1,5 ms maka akan berputar ke arah posisi 0⁰ atau ke kiri (berlawanan dengan arah jarum jam), sedangkan bila pulsa yang diberikan lebih lama dari 1,5 ms maka poros motor servo akan berputar ke arah posisi 180⁰ atau ke kanan (searah jarum jam). Lebih jelasnya perhatikan gambar dibawah ini.
 |
Gambar 3.4 Prinsip kerja motor servo DC.
|
Ketika lebar pulsa kendali telah diberikan, maka poros motor servo akan bergerak atau berputar ke posisi yang telah diperintahkan, dan berhenti pada posisi tersebut dan akan tetap bertahan pada posisi tersebut. Jika ada kekuatan eksternal yang mencoba memutar atau mengubah posisi tersebut, maka motor servo akan mencoba menahan atau melawan dengan besarnya kekuatan torsi yang dimilikinya (rating torsi servo). Namun motor servo tidak akan mempertahankan posisinya untuk selamanya, sinyal lebar pulsa kendali harus diulang setiap 20 ms (mili detik) untuk menginstruksikan agar posisi poros motor servo tetap bertahan pada posisinya.
3.4 Joystik PS2 Wireless
Joystick mulai dikenal pada abad 20-an pada waktu itu nama joystick diartikan tongkat pengendali pesawat terbang. Joystick Wireless PS2 terdiri dari dua modul, yaitu modul transmitter dan modul receiver. Modul transmitter berfungsi sebagai data input dan mengirim data input tersebut ke modul receiver. Sedangkan modul receiver berfungsi sebagai penerima data yang dikirim dari modul transmitter. Pada setiap Stick Wireles PS2 (Joystick Playstation) terdapat kontroler yang bertugas untuk berkomunikasi dengan console playstation. Komunikasi yang digunakan adalah serial sinkron, yaitu data dikirim satu per satu melalui jalur data. Untuk mengkoordinasikan antara pengirim dan penerima terdapat satu jalur clock. Konfigurasi pin wiring Conector Joystik Wireless PS2, berikut gambarnya:
 |
Gambar 3.5 Connector PS2 controller
|
Pada penjelasan pin-pin dari joystick PS2 diketahui bahwa untuk melakukan hubungan anatar joystick PS2 dan mikrokontroler arduino dibutuhkan 3 jalur utama yaitu pin 1 Data dihubungkan ke mikrokontroler pin digital 12, pin 2 Command dihubungan ke mikrokontroler pin digital 11 dan pin 7 Clock dihubungkan ke mikrokontroler pin digital 9.
Dari ketiga pin tersebut penjelasannya sebagai berikut :
2. MOSI (Command) : Master Input Slave Output artinya jika dikonfigurasikan sebagai master maka pin MOSI sebagai input tetapi jika dikonfigurasikan sebagai slave maka pin MOSI sebagai output.
3. CLK : Clock jika dikonfigurasikan sebagai master maka pin CLK berlaku sebagai output tetapi jika dikonfigurasikan sebagai slave maka pin CLK berlaku sebagai input.
Cara kerja joystick wireless PS2 pada koordinat X, Y :
 |
Gambar 3.6 Range koordinat (A). Joystick wireles PS2 (B).
(http://komponenelektronika)
|
Pada gambar diatas merupakan cara kerja dari analog stick yang terdiri dari 2 sumbu X dan Y pada sumbu Y terdapat nilai minimum 0, 128 sebagai nilai tengah dan 255 sebagai nilai maksimal sehingga apabila dalam posisi netral maka stick analog bernilai 128, 128 yang mana penerapannya pada motor robot yang akan kita buat pada posisi ini robot akan diam ( tidak bergerak ) sedangkan untuk membuat motor maju maka koordinat X < dari 128 dan untuk bergerak mundur nilai koordinat X > dari 128 sedang untuk bergerak ke kiri maka nilai koordinat Y < 128 dan untuk berbelok kekanan nilai koordinat Y > dari 128. Untuk pengiriman dan penerimaan, maka dibutuhkan receiver dan transmitter josystick, dimana transmitter joystick digunakan untuk pengiriman data perintah dan diterima oleh receiver joystick.
===================================================================
BAB IV
METODELOGI PENELITIAN
4.1 Skema Penelitian
 |
Gambar 4.1 Diagram Alir Penelitian
|
4.2 Alat dan Bahan
Tabel 4.1 Alat dan Bahan Robot Joystick Wireless PS2
NO
|
Nama Komponen
|
Jumlah
|
1
|
LCD 16X2
|
1 Buah
|
2
|
Kabel Jumper
|
Secukupnya
|
3
|
Battery AA 1.5 V
|
4 Buah
|
4
|
Software Arduino
|
1
|
5
|
IC L293D
|
1 Buah
|
6
|
Akrilik
|
Secukupnya
|
7
|
Arduino Mega 2560
|
1 Buah
|
8
|
Sensor Ultrasonic HC-SR04
|
1 Buah
|
9
|
Joystik PS 2 Wireless M-Tech
|
1 Set
|
10
|
Motor Servo DC
|
2 Buah
|
11
|
Battery AAA 1.5 V
|
2 Buah
|
12
|
Solder
|
1 Buah
|
13
|
Timah
|
Secukupnya
|
14
|
PC
|
1Set
|
4.3 Prosedur Penelitian
4.3.1 Penentuan Desain Ragkaian Mobile Robot
Robot ini bekerja dengan menggunakan fungsi joystick wireless PS2 sebagai system kontrol robot. Saat komunikasi antara joystick dan arduino terhubung, maka sepenuhnya robot dikendalikan dengan setiap tombol yang ada pada joystick. Dimana system kendali ini terdiri dari dua bagian yaitu kendali control manual dengan joystick dan kendali otomatis dengan joystick dan sensor ultrasonic HC-SR04. System kendali otomatis ini bekerja dengan pengiriman perintah dari tombol tertentu pada joystick ke arduino, dalam arduino semua perintah akan diproses dan akan ditentukan dieksekusi atau tidaknya. Dalam hal ini arduino mengirimkan berupa sinyal high pada pin yang terhubung ke sensor HC-SR04 dan dari sensor dikirim kembali ke arduino untuk diproses ulang berupa nilai jarak sensor ke penghalang.
A. Desain Mekanik Mobile Robot
Desain mekanik yang dirancang untuk pengujian mobile robot menggunakan Joystik wireless PS2 dan sensor ultrasonic HC-SR04 adalah sebagai berikut :
 |
Gambar 4.2 Desain mekanik robot pada software Fritzing.
|
Gambar (4.2 dan 4.3) diatas menunjukan bahwa robot mobile ini dikendalikan oleh dua system control yaitu jostik ps 2 wireless dan sensor ultrasonic HC-SR04. Dimana kedua sitem kendali sebagi input dan outputnya berupa motor servo DC, motor DC, dan LCD 16x2. Adapun arduino mega 2560 difungsikan sebagai inti dari robot yaitu sebagai otak dan photensiometer sebagi pengatur tingkat kecerahan LCD. Sedangkan IC L293D sebagai motor driver motor DC robot yang dapat mengatur kecepatan dan arah putar motor.
B. Pembuatan Perangkat Lunak
Pemrograman digunakan untuk mengoperasikan mikrokontroler arduino yang berada pada robot agar sesuai dengan kebutuhan penelitian. Pembuatan dari sistem perangkat lunak dimulai dari simulasi rangkaian robot pada software Proteus 7.8 dan inisialisasi program hingga program berjalan sesuai tujuan penelitian. Program akan memberikan intruksi agar mikrokontroler dapat berjalan. Intruksi tersebut diperoleh dari komunikasi transmitter joystick ke receiver joystick yang tersambung ke mikrokontroler arduino, ketika komunikasi tersambung maka setiap data perintah yang dikirim akan di eksekusi melalui outputan robot seperti motor servo, motor dc, LCD 16x2, dan sensor jarak HC-SR04, namun pada sensor jarak perintahnya berupa merubah kondisi pin dari off ke on yaitu pin trigger dan echo yang berarti sensor berubah menjadi inputan robot menggantikan joystick wireless.
 |
Gambar 4.3 Desain robot pada software Proteus 7.8
|
C. Penentuan Ketepatan Sistem Control Joystick Wireless PS2
Joystik wireless PS2 teridiri dari 2 komunikasi control, yaitu komunikasi tombol digital, dan
komunikasi tombol analog, kedua komunikasi ini memiliki type pembacaan yang berbeda.
Pada control digital semua tombol bernilai 0 sedangkan tombol analog berupa besar
koordinat X dan Y dengan besar 0 sampai 255 seperti pada (gambar 1.5).
maka penjelasan pada gambar dapat diterjemahkan kedalam koordinat dan angka yang
kurang lebihnya seperti ini :
1. Untuk maju : Y < 64 dan X di antara 64 dan 192
2. Untuk mundur : Y > 192 dan X di antara 64 dan 192
3. Untuk kanan : X > 192 dan Y di antara 64 dan 192
4. Untuk kiri : X < 64 dan Y di antara 64 dan 192
4.3.2 Penerapan Program Mode Kontrol dan Otomatis
Mode control merupakan segala sesuatu gerak robot yang di perintah dari tombol joystick wireless PS2,sepertihalnya yang dijelaskan diatas. Sedangkan mode otomatis perintah yang dijalankan berupa nilai sensor dari sensor ultrasonic HC-SR04. Dengan perintah awal pengkondisian control dan otomatis berasal dari joystick wireless PS2, Mode otomatis akan berjalan ketika tombol O pada joystick ditekan, yang secara langsung mode sensor jarak akan aktif dan menginput nilai jarak ke penghalang, dimana jika jarak robot ke penghalang (misalkan minimal jarak 25 cm) kurang dari jarak minimal, maka robot akan mencari jalan supaya jarak robot ke penghalang lebih dari jarak minimal dengan pengkondisian perbandinagan jarak antara depan, kiri, dan kanan dengan sistem penggerak sensor berupa motor servo.
==============================================================================
BAB V
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil dan pembahasan pada bab ini lebih difokuskan pada penjelasan dari hasil analisis sistem yang dirancang dan data yang dihasilkan. Dari hasil penelitian didapat data yang menjadi parameter keberasilan alat yang dirancang. Berdasarkan data yang diperoleh dihasilkan kualitas dari rancang bangun mobile robot. Analisis data yang dilakukan pada penelitian ini meliputi karakteristik dari joystick wireless PS2, karakteristik dari sensor jarak ultrasonic HC-SR04, dan perbandingan nilai harga robot avoider, robot joystick wireless PS2 dengan robot mobile avoider menggunakan kontrol joystick wireless PS2.
5.1 Karakteristik Joystick Wireless PS2 Pada Robot
Komunikasi joystick wireless PS2 memanfaatkan teknologi komunikasi wireless dengan frekuensi sinyal radio ISM 2.4 GHz untuk menghubungkan perangkat transmitter joystick ke perangkat penerima atau receiver joystick yang relatif pendek. Komunikasi joystick wireless PS2 hanya dapat mengirim dan menerima data dengan range jarak komunikasi 2 cm sampai 10 meter.
5.1.1 Fungsi pin receiver joystick pada robot :
1. Data, pin ini berfungsi untuk mengirim data dari jostik ke mikrokontroler, data dikirim dengan bentuk serial sinkron 8 bit fallin edge.
2. Command, pin ini berfungsi untuk mengirim data dari mikrokontroler ke joystick, data yang di kirim berbentuk serial sinkron 8 bit fallin edge.
3. Attention, adalah pin yang digunakan untuk memilih josystick mana yang aktif (select).
4. Clock, berfungsi untuk sinkronisasi pengiriman dan penerimaan data antara mikrokontroler dan joysick. Sinyaal clock dibangkitkan oleh mikrokontroler.
5. Acknolwedge adalah sinyal yang dikirim oleh joystick apabila telah menerima data dari mikrokontroler, ACK akan berlogika low kira-kira satu siklus clock pada saat data 8 bit telah terkirim, yang dalam hal ini disambungan pada vcc dengan supplay 5 volt pada joystick M-Tech dan ke ground pada joystick Sony.
5.1.2 Transmisi data
Semua transmisi data antara mikrokontroller dan joystick adalah 8 bit serial sinkron falling edge
(data masuk pada saat clock berubah dari tinggi ke rendah). Berikut ini adalah Timing diagram pengiriman 1 byte data.
 |
Gambar 5.1 Pengiriman 1 byte data secara serial sinkron
(www.delta-electronic.com)
|
Jika mikrokontroller ingin mengambil data dari joystick maka mikrokontroller membuat pin ATT berlogika low dan mengirim data start command (0x01). Setelah start commad diterima, joystick akan mengirim data yang menunjukkan ID dari joystick (0x41 untuk joystik digital dan 0x73 untuk joystick analog red mode). Saat josytick mengirim ID, mikrokontroller juga mengirim data (0x42) untuk meminta data dari joystick. Setelah data (0x42) diterima oleh joystick maka joystisk membalas dengan mengirimkan data (0x52) sebagai pemberitahuan bahwa data akan dikirim, kemudian joystik mengirimkan data 6 x 8 bit yang berisi informasi tombol mana saja yang ditekan (semua tombol adala aktif low).
 |
Gambar 5.2 Timing diagram pengambilan data (www.delta-electronic.com)
|
Tabel 5.1 Pengujian komunikasi Transmitter dan Receiver Joystick wireless PS2
Pengujian
|
Jarak (Meter)
|
Dengan Penghalang
|
Tanpa Penghalang
|
1
|
0.5
|
Ya
|
Ya
|
2
|
1
|
Ya
|
Ya
|
3
|
2
|
Ya
|
Ya
|
4
|
3
|
Ya
|
Ya
|
5
|
4
|
Ya
|
Ya
|
6
|
5
|
Ya
|
Ya
|
7
|
6
|
Ya
|
Ya
|
8
|
7
|
Ya
|
Ya
|
9
|
7.5
|
Ya
|
Ya
|
10
|
8
|
Tidak
|
Ya
|
11
|
8.5
|
Tidak
|
Ya
|
12
|
9
|
Tidak
|
Tidak
|
13
|
10
|
Tidak
|
Tidak
|
Tabel 5.2 Pertukaran data untuk tombol joystick digital
Tabel 5.3 Pertukaran data untuk tombol joystick analog
5.2 Karakteristik Sensor Ultrasonic HC-SR04 Pada Robot
Secara umum, alat ini akan menembakkan gelombang ultrasonik menuju suatu area atau suatu target. Setelah gelombang menyentuh permukaan target, maka target akan memantulkan kembali gelombang tersebut. Gelombang pantulan dari target akan ditangkap oleh sensor, kemudian sensor menghitung selisih antara waktu pengiriman gelombang dan waktu gelombang pantul diterima.
Gambar 5.3 Prinsip kerja sensor ultrasonic HC-SR04 (http://hire.elangsakti.com)
Dari gambar diatas diketahui bahwa sensor memiliki fungsi untuk mengirim sinyal (Pin Triger) dan menerima sinyal pantul (Pin Echo), sinyal pantul inilah yang dimanfaatkan untuk deteksi objek penghalang didepan robot yaitu dengan mengirimkan data besaran sinyal pantul ke mirokontroler arduino. Pengujian karakteristik sensor ultrasonic HC-SR04 yaitu dengan membandingkan pengukuran jarakHC-SR04 dengan penggaris.
Gambar 5.4 Pengujian sensor Ultrasonic HC-SR04 terhadap mistar.
Berdasarkan grafik pengujian diatas, sensor ultrasonic HC-SR04 memiliki jarak jangkauan akurat deteksi objek sampai 385 cm, dan berdasar nilai koefisien determinasi (KD) yang bernilai 1 dengan nilai koefisien korelasinya 1 mendefiniskan bahwa data pengujian sangat baik.
5.2 Perbandingan Rancang Bangun Mobile Robot
Racang bangun mobile robot avoider rata-rata menghabiskan biaya 280 ribu, sedangkan biaya untuk rancang bangun mobile robot control joystick wireless PS2 rata-rata menghabiskan 340 ribu. Sedangkan untuk rancang bangun robot dalam penelitian ini menghabiskan biaya 360 ribu. Jika keduanya dijumlahkan (robot avoider & robot joystick) maka untuk membuat 2 type robot dengan system control yang berbeda ini menghabiskan biaya 620 ribu. Dengan adanya robot mobile dalam penelitian ini yang menggabungkan dua type dan dua system yang berbeda dalam 1 robot, maka selain dapat menghemat biaya sekitar 260 ribu, juga dapat memberikan sifat praktis dan efesien.
====================================================================
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
Melalui penelitian ini maka dapat disimpulkan bahwa untuk pembuatan robot joystick wireless PS2 memerlukan 4 pin penting yang harus berkomunikasi dengan mikrokontroler arduino yaitu pin Data, pin Command, pin Select dan pin Acknolwedge, dimana setiap merk joystick memiliki fungsi kerja yang berbeda pada pin Acknolwedge, misalnya pada joystick merk Sony pin ini harus tersambung ke Ground. Sedangkan pada joystick M-Tech yang dipakai pin Acknolwedge harus tersambung ke Vcc 5 volt pada arduino.
Untuk memfungsikan sensor ultrasonic HC-SR04 sebagai mode otomatis robot joystick wireless PS2 cukup dengan memasukan program robot avoider kedalam fungsi dari if dan else if pada program joystick wireless PS2. Dengan memfungsikan dua system control pada satu robot dapat memperkecil nilai pengeluaran biaya dan menjadikan rancang bangun robot ini menerapkan metode pembuatan yang efektif dan efesien.
6.2 Saran
Memandang perkembangan ilmu sains dan teknologi yang semakin pesat perkembangannya, maka akan lebih baik dan lebih efektif jika sytem kendali robot yang memiliki mode control dan otomatis ini dikendalikan oleh perangkat wireless yang memiliki jangkauan luas, menimbang bahwa joystick wireless PS2 hanya dapat beroprasi pada jangkauan 5 cm sampai 850 cm, maka dalam keadaan yang nantinya ingin diterapkan pada perusahaan industry. Hal ini sangat tidak bias diterapkan.
=====================================================================
DAFTAR PUSTAKA
Nanang Setya,2015. Mikrokontroler dan joytsick. diakses pada (www.delta-electronic.com) (Setya, 2015)
Durfee, W. (2011). Arduino Microcontroller Guide, 1–27.
Fraden, J. (2010). Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and Applications, 2nd ed. American Journal of Physics.
Cara kerja joystick wireless PS2. 2015 (http://komponenelektronika.com)
Kilian. 2008. Modern Control Technology:Components and Systems 2nd Edition. Perth, WA: Australia.
Andrianto, Heri. 2008. Pemrograman Mikrokontroler AVR ATmega16 menggunakan Bahasa C CodeVision AVR. Bandung : Informatika.
Cara Kerja Sensor Ultrasonik, Rangkaian, & Aplikasinya - Elang Sakti.html. 2015 diakses pada http://hire.elangsakti.com/2015/02 (Sakti, 2016)
Endra, P. (2006). Disain, control, dan Kecerdasan Buatan XE "Kecerdasan, buatan" . Yogyakarta: Andi Yogyakarta.
Supriyanto, Raden, dkk. 2010. Buku Ajar Robotika. Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Gunadarma.
Jatmiko, W, Mursanto, P, dan Tawakal, M. 2012. Robotika : Teori dan Aplikasi. Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Indonesia.
====================================================================
LAMPIRAN
Program Arduino Mobile Robot Avoider dan control menggunakan joystick wireless PS2.
#include <PS2X_lib.h> //Fikri Ibrahim N//Fisika UIN Bandung 2013
//Instrumentasi & Komputasi Fisika
#include <Servo.h>
#include <LiquidCrystal.h>
#define PS2_DAT 12 //Data
#define PS2_CMD 11 //Command
#define PS2_SEL 10 //Select
#define PS2_CLK 9 //Clok
BACA JUGA :
= Cara Berbisnis Dropship, Jasa dan Menjadi Seorang Affiliate Tanpa Modal =
= Cara Advanced FB ADS dan IG ADS =
= Teknik List Building dan Email Marketing =
= Membuat Video Profesional dengan Power Point =
BACA JUGA :
= Cara Berbisnis Dropship, Jasa dan Menjadi Seorang Affiliate Tanpa Modal =
= Cara Advanced FB ADS dan IG ADS =
= Teknik List Building dan Email Marketing =
= Membuat Video Profesional dengan Power Point =
No comments:
Post a Comment