Perancangan dan Implementasi Robot Mobil Penghalang Dinding Menggunakan Sensor Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler ATMega 128Oleh : Fitra Yadi (0810951012) Luthfi Aulia Asri (0810952072) Dosen Pembimbing : Ir.Darwison,M.T

Latar BelakangPada era modern ini, perkembangan teknologi berbasis digital sangat berkembang dengan pesat. Tak terkecuali perkembangan dalam dunia robotik. Banyak negara maju (Amerika, Jerman, Inggris, Jepang dan Perancis) berlombalomba untuk menciptakan robot-robot mutakhir dengan keistimewaan-keistimewaan khusus yang dimiliki, sebab teknologi robotika merupakan salah satu bukti peradaban manusia yang semakin maju. Robot yang dibuat pun bermacam-macam jenisnya. Mulai dari robot hexapod, robot lengan, robot berbasis mesin CNC, dan lain-lain. Intinya, robot yang dibuat mempunyai manfaat yang besar terhadap kehidupan manusia. Salah satu robot yang berkembang dengan pesat adalah robot cerdas penghindar dinding. Artinya, robot cerdas ini mampu menghindari halangan dinding.

Beberapa Komponen Yang digunakan Ping))) Parallax Ultrasonic Servo Continous Parallax Mikrokontroller ATMega 128 Power Supply

TM PING)))

Ultrasonic

Sensor PING)))TM Ultrasonic Range Finder adalah sensor produksi Parallax yang banyak digunakan untuk aplikasi atau kontes robot. Kelebihan sensor ini adalah hanya membutuhkan 1 pin sinyal (SIG), selain jalur Vcc (5 Volt) dan Ground.

Bentuk dan Konfigurasi Pin Sensor PING)))TM

Karakteristik sensor PING)))TM yaitu:

Kisaran pengukuran 3 cm 300 cm. Frekuensi 40 kHz. Suplai arus 30 mA Suplai tegangan 5 VDC Input trigger-positive TTL pulse, 2 s (Min), 5 s tipikal. Echo hold off 750 s dari fall off trigger pulse. Delay sebelum melakukan pengukuran selanjutnya 200 s. Burst indikator LED menampilkan aktifitas sensor.

Diagram Waktu Sensor PING)))TM

Ilustrasi Kerja Ping)))

Motor Servo ContinuousMotor servo jenis ini mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) tanpa batasan defleksi sudut putar (dapat diputar secara kontinyu hingga 360o). Motor servo continuous memiliki frekuensi PWM yang sama dengan servo standard 180o yaitu 50 Hz

adapun kondisi yang terdapat pada motor servo continuous adalah sebagai berikut: Pada saat ton duty cycle 1,5 ms, maka rotor dari motor akan diam atau berhenti. Pada saat ton duty cycle kurang dari 1,5 ms, maka rotor dari motor akan berputar ke arah kanan (CW), semakin nilai ton duty cylce menjauhi 1,5 ms maka putaran rotor akan semakin cepat. Pada saat ton duty cycle lebih dari 1,5 ms, maka rotor dari motor akan berputar ke arah kiri (CCW), semakin nilai ton duty cylce menjauhi 1,5 ms maka putaran rotor akan semakin cepat.

Kondisi Servo ContinousServo berhenti berputar Servo putar kiri

(a)

(b)

Servo putar kanan

(c)

Power SupplySecara umum, segala peralatan elektronik memerlukan sumber daya DC sebelum dioperasikan. Salah satunya adalah Power Supply. Fungsinya adalah untuk memberi tegangan dan arus DC yang stabil tanpa memperdulikan perubahan tegangan masuk jala-jala dan perubahan arus beban.

Mikrokontroler ATmega128

Pengertian Mikrokontroler Mikrokontroler adalah single chip computer yang memiliki kemampuan untuk diprogram dan digunakan untuk tugas-tugas yang berorientasi kontrol Komponen utama mikrokontroler : memori data, memori program, CPU dan Unit I/O.

Komponen-komponen mikrokontroller ATMEGA 128 Memori Memori program Memori program flash atau flash PEROM bertugas untuk menyimpan program yang dibuat dalam bentuk kode-kode program yang berisi alamat memori beserta kode program dalam ruangan memori alamat tersebut yang telah di compile berupa bilangan heksa atau biner.

Memori data SRAM SRAM atau Static Random Access Memory merupakan memori data yang bertugas menyimpan data sementara yang memiliki alamat dan ruangan data.

Memori data EEPROM Memori data EEPROM merupakan memori data yang akan tetap menyimpan data meskipun catu daya memori mati, digunakan untuk keperluan penyimpanan data yang tahan terhadap gangguan catu daya. ATmega128 memiliki memori data EEPROM sebesar 4Kbytes.

PORT I/O Port A (PA.7...PA.0) Port I/O + jalur alamat atau address bus dan jalur data AD0-AD7 untuk memori ekstrernal. Port B (PB.0...PB.7)

Port C (PC0...PC7) port I/O + jalur alamat A8-A15 memori eksternal Port D (PD0...PD7)

Port E (PE0...PE7)

Port F (PF0...PF7) Port F berfungsi untuk menerima input analog untuk konverter A/D (analog to digital)

Port G (PG0...PG4)

Spesifikasi mikrokontroler ATMEGA128 Flash PEROM 128K dengan kemampuan baca-tulis, EEPROM sebesar 4Kbytes SRAM sebesar 4Kbytes saluran I/O sebanyak 53 pin 32 general purpose working registers, Real Time Counter (RTC) empat Timer/Counters yang fleksibel dengan mode pembandingan dan PWM 2 USART, satu byte yang berorientasi dengan interface serial dua jalur, 10-bit ADC 8 kanal dengan pilihan tingkat input dengan penguatan yang dapat diprogram,

RangkaianMotor Servo

Sensor Ping)))

Mikrokontroller ATMega 128

Power suplly

Blok Diagram RobotInput Proses Output

Ping))) Ultrasonic

Mikrokontroller ATMega 128

Motor Servo

Rangkaian Catu Daya Power Supply

AlgoritmaPosisi Dinding No Ping Depan Ping Kiri Ping kanan Maju Sikap Robot Kiri Kanan Mundur

1 2 3 4 5 6 7 8

0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 1 0 1 0 10 = Bebas tanpa penghalang 1 = ada penghalang

flowchart

Prinsip Kerja RobotRobot bekerja berdasarkan input dari sensor ping ultrasonik. Sensor inilah yang mendeteksi jarak terdekat robot dengan dinding. Jika robot melewati batas terdekat dinding maka robot akan melakukan sikap berdasarkan algoritma di atas. Pergerakan robot diatur oleh motor servo continous.