bab ii landasan teori 2.1 tinjauan pustakarepository.ump.ac.id/6700/3/imam ibnu mukti_bab ii.pdfmode...

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

Kapal cerdas merupakan robot penghindar (Obstacle Avoidance Robot)

yang bentuknya dirancang menyerupai kapal. Dalam perancangan Kapal cerdas

mengacu pada beberapa penelitian sebelumnya.

Contoh robot penghindar rintangan yaitu robot pemadam api, robot ini

dilengkapi dengan sensor api dan sensor PING. Sensor ultrasonik dipasang pada

bagian depan, kanan dan kiri pada badan robot.Sensor ini digunakan untuk

mencari jalan, kemudian robot akan mencari api yang berda disekelilingnya. Dan

akan memadamkan api dengan menggunakan kipas. Untuk pergerakan robot

menggunakan motor servo yang diletakkan pada sisi kanan dan sisi kiri robot. (Eri

Prasetyo, Wahyu K.R., Bumi Prabowo, 2007).

Contoh bentuk kapal yaitu ACRO Si Lumba-Lumba, mengacu pada jenis

kapal cepat dengan bagian depan (Bulbous bow) yang meruncing, berfungsi untuk

membelah aliran air dan memilimalisir gaya-gaya yang menghambat gerakan

kapal, sehingga kapal dapat melaju dengan kecepatan yang optimal(Taif

Maharsyah dkk. 2012).

Kapal Cerdas Berbasis..., Imam Ibnu Mukti, Fakultas Teknik UMP, 2014

2.2 Sistem Cerdas

Kecerdasan buatan (Artificial Intelligent, AI) telah menjadi wacana umum

yang sangat penting dan banyak dijumpai. Kecerdasan Buatan atau Sistem cerdas

atau Intelegensi Buatan atau Artificial Inteligence merupakan cabang terpenting

dalam dunia komputer. Komputer tidak hanya alat untuk menghitung, tetapi

diharapkan dapat diberdayakan untuk mengerjakan segala sesuatu yang bias

dikerjakan oleh manusia. Manusia mempunyai pengetahuan, pengalaman dan

kemampuan penalaran dengan baik, agar komputer bisa bertindak seperti dan

sebaik manusia, maka komputer juga harus dibekali pengetahuan dan mempunyai

kemampuan untuk menalar.

Kecerdasan merupakan bagian kemampuan komputasi untuk mencapai

tujuan dalam dunia. Ada bermacam-macam jenis dan derajat kecerdasan untuk

manusia, hewan dan mesin.Kecerdasan buatan merupakan sebuah studi tentang

bagaimana membuat komputer melakukan hal-hal yang pada saat ini dapat

dilakukan lebih baik oleh manusia. ( Rich and Knight, 1991)

Kecerdasan buatan (AI) merupakan cabang dari ilmu komputer yang

dalam mempresentasi pengetahuan lebih banyak menggunakan bentuk symbol-

simbol daripada bilangan, dan memproses informasi berdasarkan metode heuristic

(Metode Heuristik adalah teknik yang dirancang untuk memecahkan masalah

yang mengabaikan apakah solusi dapat dibuktikan benar, tapi yang biasanya

menghasilkan solusi yang baik atau memecahkan masalah yang lebih sederhana

yang mengandung atau memotong dengan pemecahan masalah yang lebih

kompleks.) atau dengan berdasarkan sejumlah aturan.( Encyclopedia Britannica)


Kecerdasan adalah kemampuan untuk belajar atau mengerti dari pengalaman.

Memahami pesan yang kontradiktif dan ambigu, menanggapi dengan cepat dan

baik atas situasi yang baru, menggunakan penalaran dalam memecahkan masalah

dan menyelesaikannya secara efektif (Winston dan Pendergast, 1994)

Adapun konsep kecerdasan buatan yaitu meliputi

1. Tiring test – metode pengujian kecerdasanProses uji ini melibatkan

penanya (manusia) dan dua objek yang ditanyai. Yang satu adalah seorang

manusia dan satunya adalah sebuah mesin yang akan diuji.

2. Pemrosesan simbolik

komputer semula didesain untuk memproses bilangan/angka-

angka.(pemrosesan numerik). Sementara manusia dalam berpikir dan

menyelesaikan masalah lebih bersifat simbolik, tidak didasarkan pada

sejumlah rumus atau melakukan komputasi matematis.

3. Heuristik

Heuristic merupakan suatu strategi untuk melakukan suatu pencarian

(search) ruang problema secara selektif, yang memandu proses pencarian

yang kita lakukan sepanjang jalur yang memiliki kemungkinan sukses

paling besar.


4. Penarikan kesimpulan (inferencing)

Kemampuan berpikir (reasoning) termasuk didalamnya proses penarikan

kesimpulan (inferencing) berdasarkan fakta-fakta dan aturan dengan

menggunakan metode heuristic atau metode pencarian lainnya.

5. Pencocokan pola (pattern matching)

AI bekerja dengan metode pencocokan pola (pattern matching) yang

berusaha untuk menjelaskan objek kejadian (events) atau proses dalam

hubungan logik atau komputasional.

2.3 Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol

rangkaian elektronik dan umumnya dapat menyimpan program di dalamnya.

Mikrokontroler umumnya terdiri dari CPU (Central Processing Unit). Memori

I/O tertentu dan unit pendukung seperti ADC (Analog to Digital Converter) yang

sudah terintegrasi di dalamnya. Kelebihan utama dari mikrokontroler ialah

tersedianya RAM dan peralatan I/O pendukung sehingga ukuran papan

mikrokontroler menjadi sangat ringkas.

Mikrokontroler terdiri dari beberapa bagian seperti processor, memori

(RAM dan ROM), port I/O dan pendukung lainnya seperti counter/timer dan lain

sebagainya.Semua terbungkus dalam sutu kemasan chip.Fitur inilah yang

membedakan dengan sistem mikroposesor. Sebuah mikroprosesor juga memiliki

memori, port I/O dan pendukung lainnya untuk menjadi sebuah unit yang komplit,

akan tetapi semua komponen tersebut terpisah dari chip processor. Jika sistem

mikroprosesor dapat diprogram untuk melakukan banyak fungsi, maka sistem


mikrokontroler hanya dapat melakkan sebuah tugas dan menjalankan sebuah

program.

Gambar 2.1 Perbedaan dasar mikroprosesor dan mikrokontroler

Gambar 2.1 Memperlihatkan perbedaan dasar antara suatu sistem

mikroprosesor dengan sistem mikrokontroler. Dari Gambar 2.1 dapat dilihat jika

sistem mikroprosesor membutuhkan device pendukung untuk membuatnya

menjadi sebuah unit yang komplit dan bekerja, sementara dalam sistem

mikrokontroler fungsi-fungsi dari device pendukung telah terbungkus dalam

sebuah chip.

cpu

Gambar 2.2 Konfigurasi mikrokontroler arsitektur havard

CPU

Memori

data

Memori

Program


AVR merupakan mikrokontroler dengan arsitektur Harvard di mana

diantara kode program dan data disimpan dalam memori secara

terpisah.Umumnya arsitektur Harvard ini menyimpan kode program dalam

memori permanen atau semi-permanen (non volatile) sedangkan data disimpan

dalam memori tidak permanen (volatile). Sehingga dengan arsitektur seperti ini

memori program mikrokontroler menjadi lebih terlindungi dari spike tegangan

dan faktor lingkungan lain yang dapat merusak kode program. Beberapa jenis

AVR memiliki Flash, EEPROM dan SRAM yang semuanya terintegrasi dalam

satu IC, sehingga, untuk aplikasi-aplikasi tertentu tidak akan memerlukan memori

eksternal. (Agus Bejo, 2008).

2.3.1 Mikrokontroler AT-Mega 328

AT-Mega 328 adalah mikrokontroller keluaran dari Atmel yang

mempunyai arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) dimana setiap

proses eksekusi data lebih cepat dari arsitektur CISC (Completed Instruction Set

Computer).

Mikrokontroler AT-Mega328 memiliki arsitektur Havard, yaitu

memisahkan memori untuk kode program dan memori untuk data, sehingga dapat

memaksimalkan kerja dan parallelism.

Intruksi-intruksi dalam memori program dieksekusi dalam satu alur

tunggal dimana pada saat satu instruksi dikerjakan instruksi berikutnya sudah

diambil dari memori program.Konsep inilah yang memungkinkan instruksi-

instruksi dapat dieksekusi dalam setiap satu siklus clock.


32 x 8-bit register serba guna digunakan untuk mendukung operasi pada

ALU (Arithmatic Logic Unit) yang dapat dilakukan dalam satu suklus.6 dari

register serbaguna ini dapat digunakan sebagai 3 buah registerpointer 16-bit pada

mode pengalamatan tidak langsung untuk mengambil data pada ruang memori

data.

Ketiga registerpointer 16-bit ini disebut dengan register X (gabungan

R26 dan R27 ), register Y (gabungan R28 dan R29), dan register Z (gabungan

R30 dan R31). Hampir semua intruksi AVR memiliki format 16-bit.Setiap alamat

memori program terdiri dari instruksi 16-bit atau 32-bit.

Selain register serba guna di atas, terdapat register lain yang terpetakan

dengan teknik Memory Mapped I/O selebar 64 Byte. Beberapa register ini

digunakan untuk fungsi SPI, EEPROM, dan fungsi I/O lainnya. Register-register

ini menempati memori pada alamat 0x20h – 0x5Fh.


2.3.2 Konfigurasi Pin mikrokontroler AT-Mega 328

Mikrokontroler AT-Mega328 memiliki 4 buah port yaitu Port A, port B,

Port C dan Port D. Konfigurasi pin mikrokontroler AT-Mega328 dapat dilihat

pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Konfigurasi pin AT-Mega328


2.3.3 Deskripsi Pin AT-Mega328

Gambar 2.3 merupakan konfigurasi pin mikrokontroler AT-Mega328.

Masing-masing pin mikrokontroler memiliki fungsinya tersendiri. Selain itu pada

beberapa pin mikrokontroler AT-Mega328 juga memiliki fungsi ganda. Untuk

lebih jelasnya deskripsi dari masing-masing pin mikrokontroler AT-Mega328

dijelaskan pada Tabel 2.1 untuk konfigurasi port B, Tabel 2.2 konfigurasi port C

dan Tabel 2.3 konfigurasi port D.

Tabel 2.1 Konfigurasi port B


Tabel 2.2 Konfigurasi Port C

Tabel 2.3 Konfigurasi Port D


2.3.4 Fitur AT-Mega 328

Fasilitas yang dimiliki oleh mikrokontroler AT-Mega 328 adalah sebagai

berikut:

1. 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus.

2. 32 x 8-bit register serba guna.

3. Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz.

4. 32 KB Flash Memory.

5. Memiliki EEPROM ( Elekctrically Erasable Programmable Read Only

Memory ) sebesar 1 KB.

6. Memiliki SRAM ( Static Random Acces Memory ) sebesar 2 KB.

7. Memiliki I/O digital sebanyak 14 pin.

8. Memiliki 6 PWM (Pulse Width Modulation).

9. Master / Slave SPI Serial interface.


2.3.5 Arsitektur mikrokontroler AT-Mega 328

Gambar 2.4 Arsitektur AT-Mega328

Mikrokontroler AT-Mega328 memiliki arsitektur Harvard, yaitu

memisahkan memori untuk kode program dan memori untuk data sehingga dapat

memaksimalkan kerja dan parallelism.Intruksi-inruksi dalam memori program

dieksekusi dalam satu alur tunggal, dimana pada saat satu intruksi dikerjakan

intruksi berikutnya sudah diambil dari memori program.Konsep inilah yang

memungkinkan intruksi-intruksi dapat dieksekusi dalam setiap satu siklus clock.

32 x 8-bit register serba guna digunakan untuk mendukung operasi pada

ALU ( Arithmaticlogicunit ) yang dapat dilakukan dalam satu siklus. 6 dari


register serba guna ini dapat digunakan sebagai 3 buah registerpointer 16-bit pada

mode pengalamatan tak langsung untuk mengambil data pada ruang memori data.

Ketiga registerpointer 16-bit ini disebut dengan register X ( gabungan R26 dan

R27 ). Register Y ( gabungan R28 dan R29 ), dan register Z ( gabungan R30 dan

R31 ).

Hampir semua intruksi AVR memiliki format 16-bit. Setiap bit alamat

memori program terdiri dari intruksi 16-bit atau 32-bit. Selain register serba guna

di atas, terdapat register lain yang terpetakan dengan teknik memorymapped I/O

selebar 64-byte. Beberapa register ini digunakan untuk fungsi khusus antara lain

sebagai registercontrolTimmer/Counter, Interupt, ADC, USART, SPI, EEPROM,

dan fungsi I/O lainnya. Register-register ini menempati memori pada alamat

0x20h-0x5Fh.Tampilan arsitektur mikrokontroler AT-Mega328 dapat dilihat pada

Gambar 2.4.

2.4 Motor DC

Motor DC sering dipergunakan dalam penerapan yang memerlukan

ketepatan pengaturan kecepatan dan keluaran momen-kakas dalam suatu rentang

yang lebar.Kecepatan diatur melalui perubahan tegangan yang diberikan pada

terminal gandar kumparan.Dengan demikian analisanya melibatkan waktu

peralihan listrik di dalam rangkaian gandar kumparan serta dinamika dari beban

mekanika yang digerakan oleh motor.

Karakteristik kecepatan momen kakas dari suatu motor DC dapat diatur

dengan mengubah ubah tegangan gandar kumparan, dengan mengubah-ubah arus

medan. Untuk keperluan tertentu, cara-cara tersebut masing-masing dapat


dipergunakan untuk merancang pengaturan motor dengan cepat. Sistem tegangan

gandar-kumparan yang dapat diatur menggunakan rangkaian penyearah thyristor

yang fasanya dapat diubah-ubah untuk memberikan daya DC bagi motor DC.

2.4.1 Pengertian motor DC

Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi

listrik menjadi energi mekanik. Motor DC memerlukan suplay tegangan yang

searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan

medan pada motor DC disebut Stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan

jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Jika terjadi putaran pada kumparan

jangkar dalam pada medan magnet, maka akan timbul tegangan (GGL) yang

berubah-ubah arah pada setiap setengah putaran. Prinsip kerja dari motor arus

searah adalah membalik phasa tegangan dari gelombang yang mempunyai nilai

positif dengan menggunakan komutator, dengan demikian arus yang berbalik arah

dengan kumparan jangkar yang berputar dalam medan magnet. Bentuk motor

paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan yang bisa berputar bebas di

antara kutub-kutub mengnet permanen.


Gambar 2.5 Motor DC

Catu tegangan DC dari baterai menuju ke lilitan melalui sikat yang

menyentuh komutator, dua segmen yang terhubung dengan dua ujung

lilitan.Kumparan satu lilitan pada gambar diatas disebut angker dynamo. Angker

dynamo adalah sebutan untuk komponen yang berputar diantara medan magnet.

2.4.2Prinsip dasar cara kerja motor DC

Jika arus lewat pada suatu konduktor, timbul medan magnet di sekitar

konduktor.

Gambar 2.6 Medan magnet yang mambawa arus

Mengelilingi konduktor


Aturan genggam tangan kanan bisa dipakai untuk menentukan arah garis

fluks disekitar konduktor. Genggaman konduktor dengan tangan kanan dengan

jempol mengarah pada arah aliran arus, maka jari-jari anda akan menunjukkan

arah garis fluks. Gambar 2.7 menunjukkan medan magnet yang terbentuk di

sekitar konduktor berubah arah karena bentuk huruf U.

Gambar 2.7 Medan magnet yang berubah arah

Medan magnet hanya terjadi di sekitar sebuah konduktor jika ada arus

mengalir pada konduktor tersebut. Pada motor listrik konduktor berbentuk U

disebut angker dynamo.

Gambar 2.8 Medan magnet mengelilingi konduktor dan diantara kutub

Jika konduktor berbentuk U (angker dynamo) diletakan diantara kutub utara

dan selatan yang kuat medan magnet konduktor akan berinteraksi dengan medan

magnet.


Gambar 2.9 Reaksi garis fluks

Lingkaran bertanda A dan B merupakan ujung konduktor yang

dilengkungkan (looped conductor). Arus mengalir masuk melalui ujungA dan

keluar melalui ujung B. Medan konduktor A yang searah jarum jam akan

menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di bawah

konduktor. Konduktor akan berusaha bergerak ke atas untuk keluar dari medan

kuat ini. Medan konduktor B yang berlawanan arah jarum jam akan menambah

medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di atas konduktor.

Konduktor akan berusaha untuk bergerak turun agar keluar dari medan yang kuat

tersebut. Gaya-gaya tersebut akan membuat angker dynamo berputar searah jarum

jam.

Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum:

1. Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya.

2. Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah

lingkaran/loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan

magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.

3. Pasangangaya menghasilkan tenaga putar/torsi untuk memutar kumparan.


4. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan

tenaga putaran yang lebih seragam dan medan megnetnya dihasilkan oleh

susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.

Pada motor DC, daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akan

menghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah

tertentu. Konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun

sebaliknya berlangsung melalui medan magnet, dengan demikian medan magnet

selain berfungsi sebagai tempat unuk menyimpan energi, juga sebagai tempat

berlangsungnya proses perubahan energi. Daerah tersebut dapat dilihat pada

Gambar 2.10.

Gambar 2.10 Prinsip kerja motor DC

Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara

sempurna, maka tegangan sumber harus lebih besar dari pada tegangan gerak


yang disebabkan reaksi lawan. Pemberian arus pada kumparan jangkar yang

dilindungi oleh medan magnet maka menimbulkan perputaran pada motor.

Penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban

mengacu pada keluaran tenaga putar/torsi sesuai dengan kecepatan yang

diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan ke dalam tiga kelompok, yaitu:

1. Beban torsi konstan adalah beban dimana permintaan keluaran

energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torsinya

tidak bervariasi. Contohnya beban dengan torsi konstan adalah

corveyors, totary kilns, dan pompa displacement konstan.

2. Beban dengan torsi variable adalah beban dengan torsi yang bervariasi

dengan kecepatan operasi. Contohnya pompa sentrifugal dan kipas

angin/fan (torsi bervariasi sebagai kuadrat kecepatan).

3. Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torsi

yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh

peralatan-peralatan mesin.

2.4.3 Prinsip Arah Putaran Motor.

Untuk menentukan arah putaran motor digunakan kaedah Flaming tangan

kiri. Kutub-kutub megnet akan menghasilkan medan magnet dengan arah dari

kutub utara ke kutub selatan. Jika medan magnet memotong sebuah kawat

penghantar yang dialiri arus searah dengan empat jari, maka akan timbul gerak

searah ibu jari. Gaya ini disebut gaya Lorentz, yang besarnya sama dengan F.

Motor DC bekerja berdasarkan prinsip gaya Lorentz, yang menyatakan

ketika sebuah konduktor beraliran arus diletakan dalam medan magnet,maka


sebuah gaya (yang dikenal dengan gaya Lorentz) akan tercipta secara ortogonal

diantara arah medan magnet dan arah aliran arus. Mekanisme ini diperlihatkan

pada Gambar 2.11.

Gambar 2.11 Bagan mekanisme kerja motor dc magnet permanen

Motor DC yang digunakan pada robot beroda umumnya adalah motor DC

dengan magnet permanen. Motor DC jenis ini memiliki dua buah magnet

permanen sehingga timbul medan magnet di antara kedua magnet tersebut. Di

dalam medan magnet inilah jangkar/rotor berputar. Jangkar yang terletak di

tengah motor memiliki jumlah kutub yang ganjil dan pada setiap kutubnya

terdapat lilitan. Lilitan ini terhubung ke area kontak yang disebut komutator. Sikat

(brushes) yang terhubung ke kutub positif dan negativ motor memberikan daya ke

lilitan sedemikian rupa sehingga kutub yang satu akan ditolak oleh magnet

permanen yang berada didekatnya, sedangkan lilitan lain akan ditarik ke magnet

permanen yang lain,sehingga menyebabkan jangkar berputar. Ketika jangkar

berputar, komutator mengubah lilitan yang mendapat pengaruh polaritas medan

magnet sehingga jangkar akan terus berputar selama kutub positif dan negative


motor diberi daya. Kecepatan putar motor DC (N) dirumuskan dengan persamaan

(2.1)

.......................................................................... (2.1)

Keterangan:

= Tegangan terminal

= Arus jangkar motor

= Hambatan jangkar motor

= Konstanta motor

= Fluk magnet yang terbentuk pada motor

Pengendalian kecepatan putar motor DC dapat dilakukan dengan mengatur

besarnya tegangan terminal motor.Metode tersebut dapat diaplikasikan dengan

teknik modulasi lebar pulsa atau PulseWidthModulation (PWM).


2.5 Sensor Ultrasonik

Ultrasonik adalah penerapan dan penggunaan gelombang bunyi dengan

frekuensi-frekuensi diatas daerah audio manusia, dengan kata lain diatas 20

kHz.Penerapan penggunaan sensor ultrasonik sebagai pengukur jarak dengan

melakukan gema (sonarranging).Bunyi bergerak sebagai gelombang mampat dan

harusada media yang dipakai untuk dilewatinya.Kecepatan bunyi melalui medium

padat kira-kira sepuluh kali lebih tinggi dari pada melalui medium udara.

(kecepatan bunyi malalui udara adalah ± 340 m/det).

Gelombang ultrasonik diproduksi dengan menggunakan resonator

elektromekanis.Cara kerja dari tranduser ini bergantung pada efek piezo-

electric.Efek piezo-electric terlihat dalam bahan –bahan seperti kuarsa dan

keramik jika muatan dipole (dua kutub) didalam keramik disejuruskan oleh proses

yang disebut polarisasi. Bahan tersebut dipanaskan sampai suhu diatas titik curie,

kemudian pada saat mendingin kembali melalui titik curie dan dikenai oleh

medan listrik. Hal ini akan memaksa dipole-dipole itu untuk menjuruskan dari

masing- masing kearah medan yang dikenakan. Dan penjurusan ini akan bertahan

bila bahan sudah menjadi dingin kembali pada suhu normal dan medan

dihilangkan. Sekarang bahan itu menjadi piezo-electric yaitu bahan tersebut akan

membangkitkan tegangan listrik yang membentanginya, jika bahan itu

diregangkan secara mekanis kearah polarisasinya, bahan itu akan berubah

panjangnya.

Dengan cara demikian piezo-electric mengubah energi mekanis menjadi

energi listrik dan juga sebaliknya. Tegangan bolak-balik akan memaksanya


bergetar dan akanterjadi perubahan mekanis maksimum (bila isyarat yang

dikenakan berada pada frekuensi sama dengan frerkuensi resonansi diri

tranducer). Perubahan-perubahan mekanis ini akan dipancarkan sebagai

gelombang ultrasonik. Sedangkan gelombang ultrasonik digunakan untuk

mengetahui jarak antara robot dengan objek disekitarnya.Prinsip yang digunakan

adalah pemantulan gelombang suara.Suara ultrasonik dipancarkan oleh bagian

pemancar, dipantulkan oleh objek disekitarnya, lalu diterima kembali oleh bagian

penerima,perhatikan Gambar 2.12.

Gambar 2.12 Pemantulan suara pada sensor ultrasonik

Sedangkan cara kerja sensor ultrasonik dalam menentukan jarak adalah

menghitung waktu dari pengiriman gelombang suara sampai gelombang suara itu

diterima kembali. Sensor uiltrasonik tidak terpengaruh dengan perbedaan warna

objekyang dikenai pantulan gelombang, dan tidak terpengaruh cahaya

disekitarnya.Sensor ultrasonik produksi parallax banyak digunakan untuk

aplikasi/kontes robot.Kelebihan sensor ini ialah hanya membutuhkan 1 sinyal

(SIG), selain jalur 5 V dan ground.


Gambar 2.13Sensor ultrasonikPING

Sensor ultrasonik ping mendeteksi jarak obyek dengan cara memancarkan

gelombang ultrasonik (40 KHz) selama (200 us) kemudian mendeteksi

pantulannya serta memancarkan gelombang ultrasonik dari mikrokontroler pulsa

TTL positif yaitu min 2 ms dengan kisaran jarak 3 cm – 3 m. Gelombang

ultrasonik ini merambat melalui udara dengan kecepatan 340 m/s, lalu mengenai

obyek dan memantul kembali ke sensor sehingga mengeluarkan pulsa output high

pada pin SIG. Setelah memancarkan gelombang ultrasonik dan gelombang

pantulan telah terdeteksi maka sensor akan membuat output low pada pin SIG.

Sedangkan untuk lebar pulsa high akan sesuai dengan lama waktu tempuh

gelombang ultrasonic untuk 2x jarak ukur dengan obyek. Maka untuk jarak yang

diukur ialah[( ] meter.


2.6 IC L293D

IC L293D adalah IC yang didesain khusus sebagai driver motor DC dan

dapat dikendalikan dengan rangkaian TTL maupun mikrokontroler. Motor DC

yang dikontrol dengan driver IC L293D dapat dihubungkan ke ground maupun ke

sumber tegangan positif karena di dalam driver L293D sistem driver yang

digunakan adalah totem pool. Dalam 1 unit chip IC L293D terdiri dari 4 buah

driver motor DC yang berdiri sendiri sendiri dengan kemampuan mengalirkan

arus 1 Ampere tiap drivernya. Sehingga dapat digunakan untuk membuat driverH-

bridge untuk 2 buah motor DC.

Gambar 2.14 Kontruksi IC L293D

2.6.1 Fungsi Pin Driver Motor DC IC L293D

1. Pin EN (Enable, EN1.2, EN3.4) berfungsi untuk mengijinkan driver

menerima perintah untuk menggerakan motor DC.

2. Pin In (Input, 1A, 2A, 3A, 4A) adalah pin input sinyal kendali motor DC.

3. Pin Out (Output, 1Y, 2Y, 3Y, 4Y) adalah jalur output masing-masing

driver yang dihubungkan ke motor DC


4. Pin VCC (VCC1, VCC2) adalah jalur input tegangan sumber driver motor

DC, dimana VCC1 adalah jalur input sumber tegangan rangkaian kontrol

driver dan VCC2 adalah jalur input sumber tegangan untuk motor DC

yang dikendalikan.

5. Pin GND (Ground) adalah jalur yang harus dihubungkan ke ground,pin

GND ini ada 4 buah yang berdekatan dan dapat dihubungkan ke sebuah

pendingin kecil.

2.6.2 Feature Driver Motor DC IC L293D

Driver motor DC IC L293D memiliki fitur yang lengkap untuk sebuah

driver motor DC sehingga dapat diaplikasikan dalam beberapa teknik driver

motor DC dan dapat digunakan untuk mengendalikan beberapa jenis motor DC.

Fitur yang dimiliki driver motor DC IC L293D sesuai dengan datasheet adalah

sebagai berikut :

1. WideSupply-VoltageRange: 4.5 V to 36 V.

2. Separate - Input LogicSupply.

3. Internal ESD Protection.

4. ThermalShutdown.

5. High-Noise-Immunity Inputs.

6. FunctionallySimilar to SGS L293 and SGS L293D.

7. Output Current 1 A Per Channel (600 mA for L293D).

8. PeakOutputCurrent 2 A Per Channel (1.2 A for L293D) .

9. Output ClampDiodesforInductiveTransientSuppression (L293D).


2.6.3 Rangkaian Aplikasi Driver IC L293D Untuk Dua Motor DC

Gambar 2.15 Rangkaian aplikasi driver motor DC IC L293D untuk dua motor DC

Prinsip kerja driver menggunakan IC L293D adalah Pin EN1 adalah pin

untuk mengenablekan motor 1 (ON / OFF) biasanya Pin EN1 dihubungkan

dengan PWM untuk mengontrol kecepatan motor. Sementara untuk EN2

fungsinya sama dengan EN1 bedanya EN2 untuk mengontrol motor DC 2.

Sementara untuk mengontrol arah putar motor dapat dilihatpada Tabel 2.4dan

Tabel 2.5.


Tabel 2.4 Arah putar motor 1 pada ICL293D

IN 1 IN 2 KONDISI MOTOR DC 1

0 0 Berhenti

0 1 Putar searah jarum jam

1 0 Putar berlawanan arah jarum jam

1 1 Berhenti

Tabel 2.5 Arah putar motor 2 pada IC L293D

IN 3 IN 4 KONDISI MOTOR DC 2

0 0 Berhenti

0 1 Putar searah jarum jam

1 0 Putar berlawanan arah jarum jam

1 1 Berhenti

Jika IN1 diberi input logika 1 dan IN2 diberi input logika 0, maka motor

(1) akan berputar kebalikan arah jarum jam. Dan sebaliknya jika IN1 diberi input

logika 0 dan IN2 diberi input logika 1, maka motor (1) akan berputar searah jarum

jam. Jika memberi logik 1 atau 0 pada IN1 dan IN2 bersamaan, Motor (1)akan

berhenti (Pengereman Secara Cepat). Begitu juga dengan motor 2. Sementara

untuk mengatur kecepatan motor adalah dengan mengatur input dari enable 1

(pin1) dan enable 2 (pin9) menggunakan PWM (PulseWidthModulation).


2.7 Bahasa C

2.7.1 Struktur Penulisan Bahasa C

Program C pada hakekatnya tersusun atas sejumlah blok fungsi. Sebuah

program minimal mengandung sebuahfungsi. Fungsi pertama yang harus ada

dalam program C dan sudah ditentukan namanya adalah main().Setiap fungsi

terdiri atas satu atau beberapa pernyataan, yang secara keseluruhan dimaksudkan

untuk melaksanakan tugas khusus.Bagian pernyataan fungsi (sering disebut tubuh

fungsi) diawali dengan tanda kurung kurawal buka ({) dan diakhiri dengan tanda

kurung kurawal tutup (}). Di antara kurung kurawal itu dapat dituliskan statemen-

statemen program C. Namun pada kenyataannya, suatu fungsi bisa saja tidak

mengandung pernyataan sama sekali. Walaupun fungsi tidak memiliki pernyataan,

kurung kurawal haruslah tetap ada.Sebab kurung kurawal mengisyaratkan awal

dan akhir definisi fungsi. Berikut ini adalah struktur dari program C:

Bahasa C dikatakan sebagai bahasa pemrograman terstruktur karena

strukturnya menggunakan fungsi-fungsi sebagai program-program bagiannya

(subroutine). Fungsi-fungsi yang ada selain fungsi utama (main()) merupakan

program-program bagian. Fungsi-fungsi ini dapat ditulis setelah fungsi utama atau


diletakkan pada file pustaka (library). Jika fungsi-fungsi diletakkan pada file

pustaka dan akan dipakai pada suatu program, maka nama file judulnya

(headerfile) harus dilibatkan dalam program yang menggunakannya dengan

preprocessor directive berupa #include.

Pengenalan Fungsi-Fungsi Dasar

a. Fungsi main()

Fungsimain() harus ada pada program, sebab fungsi inilah yang

menjadi titik awal dan titik akhir eksekusi program. Tanda { diawal fungsi

menyatakan awal tubuh fungsi dan sekaligus awal eksekusi program,

sedangkan tanda } diakhir fungsi merupakan akhir tubuh fungsi dan

sekaligus adalah akhir eksekusi program. Jika program terdiri atas lebih

dari satu fungsi, fungsi main() biasa ditempatkan pada posisi yang paling

atas dalam pendefinisian fungsi.Hal ini hanya merupakan

kebiasaan.Tujuannya untuk memudahkan pencarian terhadap program

utama bagi pemrogram.Jadi bukanlah merupakan suatu keharusan.

b. Fungsi printf()

Fungsi printf() merupakan fungsi yang umum dipakai untuk

menampilkan suatu keluaran pada layar peraga. Untuk menampilkan

tulisan:

Selamat belajar bahasa C

misalnya, pernyataan yang diperlukan berupa:

printf(“Selamat belajar bahasa C”);


Pernyataan di atas berupa pemanggilan fungsi printf() dengan

argumen atau parameter berupa string. Dalam C suatu konstanta string ditulis

dengan diawali dan diakhiri tanda petik ganda (“).Perlu juga diketahui

pernyataan dalam C selalu diakhiri dengan tanda titik koma (;).Tanda titik

koma dipakai sebagai tanda pemberhentian sebuah pernyataan dan

bukanlah sebagai pemisah antara dua pernyataan. Tanda \ pada string

yang dilewatkan sebagai argumen printf() mempunyai makna yang

khusus.Tanda ini bisa digunakan untuk menyatakan karakter khusus seperti

karakter baris-baru ataupun karakter backslash (miring kiri).Jadi karakter

seperti \nsebenarnya menyatakan sebuah karakter.Contoh karakter yang ditulis

dengan diawali tanda\ adalah:

\” menyatakan karakter petik-ganda

\\ menyatakan karakter backslash

\t menyatakan karakter tab

Dalam bentuk yang lebih umum, format printf()

printf(“string kontrol”, daftar argumen);

Dengan string kontrol dapat berupa satu atau sejumlah karakter

yang akan ditampilkan ataupun berupa penentu format yang akan

mengatur penampilan dari argumen yang terletak pada daftar argumen.

Mengenai penentu format diantaranya berupa:

%d untuk menampilkan bilangan bulat (integer)


%f untuk menampilkan bilangan titik-mengambang (pecahan)

%c untuk menampilkan sebuah karakter

%s untuk menampilkan sebuah string

Contoh:

#include <stdio.h>

main( )

{

printf(“No : %d\n”, 10);

printf(“Nama : %s\n”, “Ali”);

printf(“Nilai : %f\n”,80.5);

printf(“Huruf : %c\n”,„A‟);

}

Pengenalan Praprosesor #include

#include merupakan salah satu jenis pengarah praprosesor (preprocessor

directive). Pengarah praprosesor ini dipakai untuk membaca file yang

diantaranya berisi deklarasi fungsi dan definisi konstanta. Beberapa file judul

disediakan dalam C. File-file ini mempunyai cirri yaitu namanya diakhiri dengan

ekstensi .h. Misalnya pada program #include <stdio.h> menyatakan pada

kompiler agar membaca file bernama stdio.h saat pelaksanaan kompilasi.

Bentuk umum #include:

#include “namafile”

Bentuk pertama (#include<namafile>) mengisyaratkan bahwa pencarian

file dilakukan pada direktori khusus, yaitu direktori file include. Sedangkan

bentuk kedua (#include “namafile”) menyatakan bahwa pencarian file dilakukan


pertama kali pada direktori aktif tempat program sumber dan seandainya tidak

ditemukan pencarian akan dilajutkan pada direktori lainnya yang sesuai dengan

perintah pada sistem operasi.

Kebanyakan program melibatkan file stdio.h (file-judul I/O standar, yang

disediakan dalam C). Program yang melibatkan file ini yaitu program yang

menggunakan pustaka I/O (input-output) standar seperti printf().

Komentar dalam Program

Untuk keperluan dokumentasi dengan maksud agar program mudah

dipahami suatu saat lain, biasanya pada program disertakan komentar atau

keterangan mengenai program. Dalam C, suatu komentar ditulis degan diawali

dengan tanda /* dan diakhiri dengan tanda */.

Contoh:

/*

Tanda ini adalah komentar

Untuk multiple line

*/

#include <stdio.h>

Main()

{

Printf(“coba\n”); //ini komentar satu baris


bab ii landasan teori 2.1 tinjauan pustakarepository.ump.ac.id/6700/3/imam ibnu mukti_bab ii.pdfmode...

Documents