Sistem Pengendali Robot Mobil Berbasis Mikrokontroler Atmega 16 Dengan Antar Muka Rj45

SISTEM PENGENDALI ROBOT MOBIL BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA16

DENGAN ANTAR MUKA RJ45

Randy Rahman Fauzi Simon Siregar , Ssi., MT Dudi Soegiarto. ST., MT. Email : [email protected]

Program Studi Teknik Komputer

Politeknik Telkom Bandung

2011

ABSTRAK

Perkembangan teknologi robot semakin berkembang terutama pada peran robot yang dapat

menggantikan pekerjaan manusia contohnya pada lingkungan yang berbahaya ataupun sistem keamanan. Sistem

pengendali diimplementasikan untuk memberikan alternatif lain bagi manusia dalam menggerakan atau

menjalankan alat yang dapat dikendalikan dari titik pusat.

Pada proyek akhir ini bertujuan untuk membuat sebuah alat berupa robot mobil yang dikendalikan melalui

laptop atau komputer menggunakan jaringan Ethernet. Robot mobil ini dilengkapi dengan kamera webcam untuk

memantau keadaan sekitar yang kemudian gambar hasil capture tersebut ditampilkan di monitor disisi

pengendali. Pada robot mobil ini menggunakan mikrokontroler ATmega16 yang mempunyai kelebihan dari segi

kecepatan dan proses eksekusi dan robot mobil dapat bergerak sesuai dengam perintah dari sistem kendali

seperti maju, mundur, belok kiri, belok kanan.

Robot mobil dapat dikendalikan dan berkomunikasi melalui jaringan ethernet, robot mobil ini dapat

dikendalikan sesuai dengan perintah dari sistem kendali seperti bergerak ke arah kanan, kiri, maju dan mundur

Kunci : Sistem Pengendali, Robot Mobil, Ethernet, dan ATmega16

1. BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan teknologi dibidang robotika

telah menjadi perhatian yang cukup serius dalam

beberapa tahun terakhir. Perkembangan teknologi

robot terutama pada peran robot yang dapat

menggantikan pekerjaan manusia terutama dalam

lingkungan yang berbahaya, seperti daerah radiasi

nuklir, penjelajahan ruang angkasa, perang, penjinak

bom dan lain-lain. Dan juga penggunaan jaringan

internet sebagai media penyaluran sinyal kontrol dan

pengendali telah berkembang pesat. Diantaranya

adalah untuk pengaturan peralatan di rumah tangga

seperti pintu rumah, kontrol robot, dan mesin

produksi di industri.

Proyek Akhir ini mencoba untuk membuat

robot mobil yang dapat bergerak menuju lokasi atau

daerah yang telah ditetapkan atau menuju sasaran

tertentu. Robot mobil ini dilengkapi dengan kamera

webcam wireless sehingga diharapkan umpan

baliknya lebih nyata dan bisa memantau atau melihat

keadaan yang berada disekitar robot mobil.

Ada banyak metode yang dapat digunakan

untuk membuat sebuah trayektori bagi robot mobil

salah satunya dengan mengggunakan metode berbasis

jaringan ethernet. Pada jaringan ethernet ini robot

mobil dapat dikendalikan atau dikontrol dalam suatu

jaringan TCP/IP sehingga robot dapat bergerak sesuai

dengan perintah yang diberikan oleh pusat

pengendali atau pusat kontrol seperti belok kanan,

belok kiri, maju atau pun mundur dan dapat

mengirimkan umpan balik berupa video dikarenakan

robot mobil telah dilengkapi webcam.

Dipilihnya Mikrokontroler ATmega16 sebagai

basis dari pengendali sistem komunikasi antar ruang

adalah karena fasilitas-fasilitas dasar yang

dimilikinya untuk mendukung sistem pengendalian

secara serial yang terprogram sehingga terwujud

sistem komunikasi yang murah, teratur dan efisien

tetapi tetap efektif terhadap tujuan dibuatnya alat ini .

1.2. Perumusan Masalah

Bagaimana membuat suatu alat berupa robot

mobil menggunakan mikrokontroler ATmega16

yang berbasis ethernet ?

1.3. Tujuan

Tujuan dari pembuatan proyek ini adalah

membuat suatu alat berupa robot mobil yang

dikendalikan dan dikontrol melalui jaringan ethernet

dan robot mobil dapat bergerak sesuai dengan

perintah dari sistem kendali seperti maju, mundur,

belok kiri, belok kanan.

1.4. Batasan Masalah

Adapun batasan masalah pembuatan proyek ini

adalah :

1. Mikrokontroler yang digunakan adalah jenis

mikrokontroler AVR ATmega16.

2. Pengiriman data melalui jaringan ethernet

dengan media EMS Ethernet Module.

3. Alat pemantau pada robot mobil memakai

webcam wireless.

4. Alat yang dibuat masih dalam bentuk prototype.

5. Kamera webcam tidak bisa diarahkan secara

dinamis.

6. Tidak membahas keamanan jaringan.

7. Sistem pengiriman data dari sistem pengontrol

ke robot mobil menggunakan wireline.

8. Memakai software Arduino untuk memprogram

mikrokontroler.

9. Library Ethernet yang digunakan langsung dari

Arduino.

2. BAB II LANDASAN TEORI

2.1. Perangkat Keras

2.1.1. Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi

sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umunya

dapat menyimpan program didalamnya.

Mikrokontroler umumnya terdiri dari CPU (Central

Processing Unit), memori, I/O tertentu dan unit

pendukung seperti Analog-to-Digital Converter

(ADC) yang sudah terintegrasi di dalamnya.

Kelebihan utama dari mikrokontroler ialah

tersedianya RAM dan peralatan I/O pendukung

sehingga ukuran board mikrokontroler menjadi

sangat ringkas. Mikrokontroler ATmega16 ialah

mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 16 KB Flash

PEROM (Programmable and Erasable Only

Memory) yang dapat dihapus dan ditulisi sebanyak

1000 kali.

Mikrokontroler ini diproduksi dengan

menggunakan teknologi high density non-volatile

memory Atmel. Flash PEROM on-chip tersebut

memungkinkan memori program untuk diprogram

ulang dalam sistem (in-system programming) atau

dengan menggunakan programmer non-volatile

memori konvensional.

2.1.1.1. Mikrokontroler AVR ATMega16

AVR merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit

buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC (Reduced

Instruction Set Computer). Hampir semua instruksi

dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai

32 register general-purpose, timer/counter fleksibel

dengan mode compare, interrupt internal dan

eksternal, serial UART, programmable Watchdog

Timer, dan mode power saving, ADC dan PWM

internal. AVR juga mempunyai In-System

Programmable Flash on-chip yang mengijinkan

memori program untuk diprogram ulang dalam

sistem menggunakan hubungan serial SPI.

ATMega16. ATMega16 mempunyai throughput

mendekati 1 MIPS per MHz membuat disainer sistem

untuk mengoptimasi konsumsi daya versus kecepatan

proses. Sehingga dengan fasilitas yang lengkap ini,

programmer dan desainer dapat menggunakannya

untuk berbagai aplikasi sistem elektronika seperti

robot, otomasi industry, peralatan telekomunikasi,

dan berbagai keperluan lain.

AVR memiliki keunggulan dibandingkan dengan

mikrokontroler lain, keunggulan mikrokontroler

AVR yaitu AVR mrmiliki kecepatan eksekusi

program yang lebih cepat karena sebagian besar

instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock, lebih

cepat dibandingkan dengan mikrokontroler MCS51

yang memiliki arsitektur CISC (Complex Instruction

Set Compute) dimana mikrokontroler MCS51

membutuhkan 12 siklus clock utnuk mengeksekusi 1

instruksi.

Adapun fitur yang dimiliki Mikrokontroler AVR

ATmega16 adalah sebagai berikut :

1) Frekuensi clock maksimum 16 MHz.

2) Jalur I/O 32 buah, yang terbagi dalam port

A, port B, port C, dan port D.

3) Analog to Digital Converter (ADC) 10 bit

sebanyak 8 input.

4) Timer/counter sebanyak 3 buah.

5) CPU 8 bit yang terdiri dari 32 register.

6) Watchdog timer dengan osilator internal.

7) SRAM internal sebesar 1K byte.

8) Memori flash sebesar 16K byte dengan

kemampuan read while write.

9) Interrupt internal maupun eksternal.

10) Port komunikasi SPI (Serial Pheripheral

Interface)

11) EEPROM (Electrically Erasable Program-

mable Read Only Memory) sebesar 512 byte

yang dapat diprogram saat operasi.

12) Analog komparator.

13) Komunikasi serial standar USART dengan

kecepaatan maksimal 2,5 Mbps

2.1.1.2. Fungsi PIN Mikrokontroler AVR

ATmega16

Pin-pin pada ATMega16 dengan kemasan

40-pin DIP (dual inline package) Guna

memaksimalkan performa, AVR menggunakan

arsitektur Harvard (dengan memori dan bus

terpisah untuk program dan data). untuk jelasnya

dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

ATMega16 mempunyai empat buah port

yang bernama PortA, PortB, PortC, dan PortD.

Keempat port tersebut merupakan jalur

bidirectional dengan pilihan internal pull-up. Tiap

port mempunyai tiga buah register bit, yaitu

DDxn, PORTxn, dan PINxn. Huruf „x‟mewakili

nama huruf dari port sedangkan huruf „n‟

mewakili nomor bit. Bit DDxn terdapat pada I/O

address DDRx, bit PORTxn terdapat pada I/O

address PORTx, dan bit PINxn terdapat pada I/O

address PINx.

Mikrokontroler ATmega16 dikemas

dalam bentuk DIP 40 pin, 32 kaki diantaranya

adalah kaki untuk keperluan port paralel. Satu

port paralel terdiri dari 8 kaki, dengan demikian

32 kaki tersebut membentuk 4 buah port paralel,

yang masing-masing dikenal sebagai Port A, Port

B, Port C, dan Port D. Nomor dari masing-

masing jalur(kaki) dari Port paralel mulai dari 0

sampai 7, jalur (kaki) pertama Port A disebut

sebagai PA.0 dan jalur terakhir untuk Port D

adalah PD.7. untuk jelasnya dapat dilihat pada

gambar dibawah ini :

2.1.2. Webcam

Webcam (web camera) adalah sebutan

bagi kamera real-time (bermakna keadaan pada

saat ini juga) yang gambarnya bisa diakses atau

dilihat melalui World Wide Web, program instant

messaging, atau aplikasi video call yang

dihubungkan ke komputer melalui port USB

ataupun port COM.

Defenisi yang lain tentang WebCam

adalah sebuah pheripheral berupa kamera sebagai

pengambil citra/gambar dan mikropon (optional)

serbagai pengambil suara atau audio yang

dikendalikan oleh sebuah komputer atau oleh

jaringan komputer. Gambar yang diambil oleh

webcam ditampilkan ke layar monitor, karena

dikendalikan oleh komputer maka ada interface

atau port yang digunakan untuk menghubungkan

webcam dengan komputer atau jaringan

Sebuah webcam yang sederhana terdiri

dari sebuah lensa standar, dipasang di sebuah

papan sirkuit untuk menangkap sinyal gambar,

casing (cover), termasuk casing depan dan casing

samping untuk menutupi lensa standar dan

memiliki sebuah lubang lensa di casing depan

yang berguna untuk memasukkan gambar, kabel

support, yang dibuat dari bahan yang fleksibel,

salah satu ujungnya dihubungkan dengan papan

sirkuit dan ujung satu lagi memiliki connector.

2.1.3. Motor DC

Motor adalah motor arus searah, motor dc

telah memunculkan kembali Silicon Controller

Rectifier yang digunakan untuk memfasilitasi

control kecepatan pada motor. Mesin listrik dapat

berfungsi sebagai motor listrik apabila didalam

motor listrik tersebut terjadi proses konversi dari

energi listrik menjadi energi mekanik.

Gambar 2.2 Webcam

Sedangkan untuk motor dc itu sendiri

memerlukan suplai tegangan yang searah pada

kumparan jangkar dan kumparan medan untuk

diubah menjadi energi mekanik. Pada motor dc

kumparan medan disebut stator (bagian yang tidak

berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor

(bagian yang berputar). Jika tejadi putaran pada

kumparan jangkar dalam pada medan magnet,

maka akan timbul tagangan (GGL) yang berubah-

ubah arah pada setiap setengah putaran, sehingga

merupakan tegangan bolak-balik. Prinsip dari arus

searah adalah membalik phasa negatif dari

gelombang sinusoidal menjadi gelombang yang

mempunyai nilai positif dengan menggunakan

komutator, dengan demikian arus yang bebalik

arah dengan kumparan jangkar yang berputar

dalam medan magnet, dihasilkan tegangan (GGL)

Dalam membuat mobil robot ini penulis

menggunakan jenis motor DC brush . Motor DC

brush adalah motor DC sikat, motor DC ini

seperti motor DC yang digunakan pada mainan

anak-anak yaitu tamiya, pemutar tape yang

menggunakan motor DC dll. Sikat ini terdapat

didalam motor DC itu sendiri yang berfungsi

untuk memutar bagian rotor. Tipe motor DC

brush ini yaitu tipe FA-130 Motor.

Spesifikasi FA-130 Motor

1. RPM: 6990-9100 (6990 Max Efisiensi.)

2. Voltage: 1.5-3V (1.5V Recommended)

(4.5 V max)

3. Ampere: 0,66 A

2.1.4. EMS Ethernet Module

EMS Ethernet Module merupakan modul

antarmuka komunikasi ethernet dengan

mikrokontroler/mikroprosesor melalui antarmuka

SPI berbasis IC ENC28J60. Modul ini bekerja

pada level tegangan TTL 5V. IC ENC28J60 pada

modul ini telah terintegrasi dengan MAC dan 10

Base-T PHY yang dilengkapi dengan kemampuan

deteksi dan koreksi polaritas secara otomatis.

Modul ini cocok diaplikasikan untuk embedded

web server, embedded DHCP server serta aplikasi

lain yang berbasis komunikasi ethernet.

Spesifikasi EMS Ethernet Module

1) Berbasis IC ENC28J60.

a. Kompatibel dengan IEEE 802.3

Ethernet controller.

b. Mendukung mode full duplex dan

half duplex.

c. Pengiriman ulang secara otomatis

(dapat diprogram).

d. Penolakan paket yang salah secara

otomatis (dapat diprogram).

2) SPI dengan frekuensi clock hingga 20

MHz dan level TTL 5V.

3) Kecepatan transfer data ethernet hingga

10 Mbps.

Gambar 2.3 Motor DC

Gambar 2.4 EMS Ethernet Module

4) Buffer data sebesar 8 kBytes untuk

paket data yang dikirim maupun

diterima (shared buffer).

5) Mendukung paket data Unicast,

Multicast maupun Broadcast.

6) Alamat MAC dapat diprogram.

Tersedia jumper untuk pemilihan mode operasi (full

atau half duplex

2.2. Perangkat lunak

2.2.1. Arduino

Arduino IDE adalah sebuah aplikasi cross-

platform yang ditulis dalam java, dan berasal dalam

bahasa pemrograman Pengolahan. Hal ini dirancang

agar lebih mudah digunakan dan terbiasa dengan

pengembangan perangkat lunak. Ini termasuk kode

editor dengan fitur seperti sintaks , brace matching ,

dan indentasi otomatis, arduino mampu menyusun

dan meng-upload program hanya dengan satu klik.

Arduino IDE dapat menggunkan library C / C

+ + atau biasa disebut "wiring" dan membuat

banyak operasi input / output jauh lebih mudah.

Program Arduino ditulis dalam bahasa C / C + +,

meskipun pengguna hanya perlu mendefinisikan dua

fungsi untuk membuat sebuah program runnable:

setup () - fungsi berjalan sekali pada awal

program yang dapat menginisialisasi

pengaturan loop() –fungsi yang digunakan

berulang kali

2.2.2. Hercules Setup Utilitas

Hercules SETUP utilitas digunakan sebagai

serial port terminal (RS-485 atau RS-232

terminal), UDP / IP dan TCP terminal / terminal

Klien IP Server. Aplikasi ini diciptakan untuk

penggunaan internal kelompok saja, tapi saat ini

meliputi banyak fungsi dalam satu utilitas yang

sifatnya gratis atau freeware.

Bagian yang umum digunakan pada Hercules setup

utility sebagai berikut:

Serial port terminal

TCP/IP Client terminal (mirip dengan

"Telnet")

TCP/IP Server "terminal"

UDP "terminal"

2.3. Teori Pendukung

2.3.1. Bahasa C

Bahasa C merupakan general-purpose

language, yaitu bahasa pemrograman yang dapat

digunakan untuk tujuan apa saja. C merupakan

industrial-strenght language. Dengan bahasa C,

kita dapat membangun beragam aplikasi, mulai

dari pemrograman sistem, aplikasi cerdas (artificial

intelligence), sistem pakar, utility, driver, database,

browser, network programming, sistem operasi,

game, virus, dan lainnya.

2.3.2. Arsitektur Dasar TCP/IP

2.3.2.1. Pengenalan

Pada dasarnya komunikasi data merupakan

proses mengirimkan data dari satu komputer ke

komputer yang lain. Untuk dapat mengirimkan

data, pada computer harus ditambah suatu alat

yang disebut sebagai antarmuka jaringan (network

interface). Jenis antarmuka jaringan ini

bermacam-macam tergantung pada media fisik

yang digunakan untuk mengirimkan data tersebut.

TCP/IP adalah sekumpulan protokol yang

dirancang untuk melakukan fungsi-fungsi

komunikasi data pada WAN, terdiri atas

sekumpulan protokol yang masing-masing

bertanggung-jawab atas bagian-bagian tertentu

komunikasi data. TCP/IP bukan hanya protokol

yang dijalankan oleh internet, tetapi juga protokol

yang digunakan pada jaringan intranet. TCP

menyediakan kehandalan transmisi data antara

client dan server apabila data hilang atau diacak,

TCP memicu transmisi ulang sampai galat

terkoreksi. IP menjalankan paket data dari simpul

ke simpul, mengdekode alamat dan rute data ke

tujuan yang ditunjuk. Lapisan pada TCP/IP

diperlihatkan pada Gambar 2.11.

TCP/IP terdiri atas empat lapis kumpulan

protokol yang bertingkat. Keempat lapisan

tersebut adalah sebagai berikut.

1. Lapisan Antarmuka Jaringan (Network

Interface Layer). Lapisan ini sering disebut

juga link layer paling bawah yang

bertanggung jawab mengirim dan menerima

data ke dan dari media fisik. Media fisiknya

dapat berupa kabel, serat optik, atau

gelombang radio. Protokol pada lapisan ini

harus mampu menjadi data digital yang

dimengerti komputer yang berasal dari

peralatan lain yang sejenis.

2. Lapisan Internet (Internet Layer). Protokol

yang berada pada lapisan inibertanggung

jawab dalam pengiriman paket ke alamat

yang tepat. Pada lapisan ini terdapat tiga

macam protokol yaitu IP (Internet Protocol),

ARP (Address Revolution Protocol), dan

ICMP (Internet Control Message Protocol).

3. Lapisan Transport (Transport Layer).

Lapisan ini berisi protokol yang

bertanggung jawab untuk mengadakan

komunikasi antara dua host. Kedua protokol

yang terdapat pada lapisan ini adalah TCP

(Transmission Control Protocol) dan UDP

(User Diagram Protocol).

4. Lapisan Aplikasi (Application Layer).

Pada lapisan ini pengguna memakai semua

aplikasi yang disediakan oleh layanan

TCP/IP. Program aplikasi akan memilih

jenis protokol tranportasi yang diperlukan.

2.3.2.2. Transmission Control Protocol (TCP)

TCP merupakan protokol lapisan

transport, menyediakan layanan yang dikenal

sebagai connection oriented, reliable, dan byte

stream service. Connection oriented berarti bahwa

sebelum melakukan pertukaran data dua aplikasi

pengguna TCP harus melakukan pembentukan

hubungan (handshake) terlebih dahulu. Reliable

berarti TCP menerapkan proses deteksi kesalahan

paket dan mentransmisi. Byte stream service

berarti paket dikirimkan dan sampai ke tujuan

secara berurutan.

2.3.2.3. User Datagram Protocol (UDP)

Tidak seperti TCP yang bersifat

connection oriented, UDP bersifat connectionless.

Dalam UDP tidak ada pengurutan kembali

(sequencing) paket yang datang, acknowledgment

terhadap paket yang datang atau retransmisi jika

paket mengalami masalah di tengah jalan.

Kemiripan UDP dengan TCP adalah pada

penggunaan port number. Karena sifatnya yang

connectionless dan unreliable, UDP digunakan

oleh aplikasi-aplikasi yang secara periodik

Gambar 2.5 Lapisan Pada TCP/IP

melakukan aktivitas tertentu. Pengiriman

datagram ke banyak client sekaligus akan lebih

efisien jika prosesnya menggunakan metode

connectionless

.

3. BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN

3.1. Perancangan Sistem

Perancangan suatu sistem yang akan dibuat

merupakan suatu tahapan yang sangat penting dalam

membuat suatu program ataupun melanjutkan ke

langkah selanjutnya, karena dengan perencanaan

tersebut diharapkan mendapatkan hasil yang baik

dan maksimal. dalam perancangan sistem yang

penulis buat adalah pengendalian suatu alat berupa

robot mobil yang dikendalikan melalui PC/laptop.

proses pengiriman data dari laptop ke

mikrokontroler ATmega16 melalui jaringan

ethernet, untuk pengiriman data dalam jaringan

ethernet sendri penulis memakai kabel LAN yang

terhubung dari laptop ke EMS Ethernet Modul.

berikut adalah gambar diagram blok perancangan

sistem :

Gambar 3.1 Diagram blok

Pada gambar di atas sistem pengendali dalam

hal ini berupa laptop akan mengirimkan suatu

perintah berupa data karakter, lalu data ini akan

diteruskan melalui jaringan ethernet dan diterima

oleh EMS Ethernet Modul lalu diteruskan ke

mikrokontroler ATmega16 untuk menterjemahkan

perintah yang telah dikirim, setelah data diolah

maka mikrokontroler akan menjalankan perintah

tersebut ke sistem penggerak dalam hal ini dinamo

motor untuk bergerak sesuai perintah.

Adapun skema anatomi pada robot mobil yang akan

penulis buat adalah seperti berikut :

Dan untuk desain arsitekturnya seperti gambar di

bawah ini :

Gambar 3.3 Desain Arsitektur

Untuk gambar blok diagram sistem sebagai

berikut :

Gambar 3.2 Blok Anatomi Robot

Sistem

pengendali

EMSEthernet

modulMikrokontroler

TX - RX

Sistem

Penggerak

Kontrol

GerakEthernet

RX - TX

L293D

L293D ATmega16

PD2

PD3

PD4

PD5

PD6

PD7

Enable(PWM)

Enable(PWM)

DIR 1A

DIR 2A

DIR 1A

DIR 2A

ENC28J60

VCC VCC

GND GND

PB4(SS)

PB5(Mosi)

PB6(Miso)

PB7(SCK)

CS

Mosi

Miso

SCK

VCC

GND

VCC

GND

GNDVCC

Baterai/Power

Supply

Baterai/Power

Supply

GND

VCC

Mikrokontroler EMS Ethernet

Modul

Driver Motor

Gambar 3.4 Blok Diagram Sistem

Keterangan :

1. Dir 1A : Input 1

2. Dir 2A : Input 2

3. Enable : PWM (Pulse-width modulation)

4. VCC : Tegangan positif (+5 V)

5. GND : Tegangan Negatif (Ground)

6. MISO : Serial data output

7. MOSI : Serial data input

8. SCK : Serial Clock

9. CS : Chip Select

3.2. Kebutuhan Perangkat Lunak

Dalam suatu perangkat keras ataupun hardware

tidak akan berguna jika tidak ada suatu program di

dalamnya, oleh karena itu sangatlah penting suatu

perangkat lunak atau software dalam sebuah

hardware sehingga hardware dapat terintegrasi

dalam sebuah komputer. Dan untuk memprogram

mikrokontroler sendiri penulis memakai Arduino

yang merupakan sebuah aplikasi yang digunkan

untuk membuat program yang ada pada komputer

atau laptop dan selanjutnya ditanamkan kedalam

mikrokontroler. Dan untuk bahasa programnya

penulis memakai bahasa C.

Tabel 3.1 Requairment Software

3.3. Kebutuhan Perangkat Keras

Ada beberapa aspek yang dapat dilihat pada

pengerjaan ini. Ada perangkat keras (hardware),

perangkat lunak (software), dan orang yang

menjalankan komputer (brainware). Hardware

disini dapat disebut dengan perangkat keras atau

peralatan apa saja yang menunjang. Software

merupakan seperangkat alat lunak yang digunakan

untuk mendesign suatu atau membuat suatu

program.

Dalam proyek akhir ini penulis memakai

beberapa hardware yang diperlukan yaitu :

Tabel 3.2 Spesifikasi Hardware

3.4. Deskripsi Sistem

Alat yang dibuat dalam proyek akhir ini adalah

berupa robot mobil yang dikontrol atau dikendalikan

dari laptop atau komputer sehingga robot mobil

dapat berjalan atau bergerak ke arah yang

diinginkan dari sisi kendali, seperti bergerak ke arah

kanan, kiri, maju dan mundur. Dalam pergerakannya

robot mobil ini dapat melihat keadaan sekitar karena

telah dilengkapi kamera video atau biasa disebut

No Alat/modul Nama

Alat/modul

Spesifikasi Jumlah

1 Mikrokontroler ATmega16 -IC

ATmega16

16 Hz

-downloader

-kristal

1

3 Ethernet

Module

EMS

Ethernet

Module

IC

ENC28j60

1

4 Driver motor Driver

motor

-IC L293D

-regulator

2

5 Motor DC Motor DC -Dinamo 3

6 USB-ISP

Downloader

KR-125 i -

6 Kamera video Webcam

Wireless

- 1

7 Baterai Baterai 1,2

Volt

- 4

8 Baterai Baterai 9

volt

- 1 Perangkat Spesifikasi Jumlah

Prosesor Intel Pentium 3 1

Motherboard Biostar 1

Memori RAM 256 Mb 1

Hardisk 40 Gb 1

LCD Intel HD graphics 1

webcam. Untuk video sendiri dapat ditampilkan di

layar laptop atau komputer yang mengendalikan

robot mobil ini.

Dan untuk komunikasi pengiriman data dari

laptop atau komputer menggunkan jaringan ethernet

dengan protokol TCP sehingga di dalam robot mobil

ini terdapat sebuah IP address. Karena robot mobil

ini masih berupa prototype maka untuk penghubung

antara laptop dan mikrokontroler menggunakan

kabel LAN dan tidak menggunakan wireless. Tetapi

untuk webcam sendiri menggunakan wireless yang

langsung terhubung dengan receiver di sisi

pengendali jadi tidak melalui mikrokontroler.

1. BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

4.1. Implementasi

Pada bab ini dilakukan pengimplementasian dan

pengujian perancangan alat yang penulis buat yaitu

sebuah robot mobil yang sebagian rangkanya berasal

dari mobil mainan bekas. Sebelum itu ada beberapa

hal atau langkah yang harus diperhatikan di antaranya

:

4.1.1. Hardware

Dibawah ini adalah hardware yang ada di

dalam mobil robot :

1. Sistem Minimun ATmega16

Sismin ATmega16 berfungsi sebagai

pengontrol dari rangkaian yang sudah terpasang di

badan robot, contohnya seperti mengontrol

pergerakan arah dari motor DC.

2. Driver Motor DC

Karena motor DC memerlukan arus yang besar

sedangkan mikrokontroler tidak bisa menyimpan

arus yang sangat besar maka diperlukan driver

motor DC yang tak lain berguna sebagai pengatur

arus atau penyeimbang arus yang dari motor DC ke

mikrokontroler. Driver motor disini memakai satu

buah IC L293D dan satu regulator.

3. DC motor

Untuk pergerakan robot mobil diperlukan

sebuah alat penggerak untuk menggerakan atau

memutar roda agar mobil dapat bergerak, oleh

karena itu diperlukan motor DC. Disini penulis

memakai tiga buah motor DC. Satu buah untuk roda

depan dan dua buah roda belakang.

4. EMS Ethernet Modul

Untuk komunikasi data yang berbasis IP

antara laptop dan mikrokontroler penulis

memakai modul ethernet. Modul ini dapat

berkomunikasi berbasis IP karena ada IC yang

mengaturnya yaitu ENC28J60. Dengan begitu

mikrokontroler memiliki IP dalam

berkomunikasi dengan laptop.

Gambar 4.1 Sismin ATmega16

Gambar 4.2 Driver Motor

Gambar 4.3 Motor DC

Gambar 4.4 EMS Ethernet Module

5. Baterai

Mikrokontroler ataupun hardware lainnya

tidak dapat berjalan jika tidak dialiri arus listrik,

oleh karena itu dipakailah baterai untuk

menghidupkan hardware-hardware tersebut

agar dapat berfungsi sebagaimana mestinya.

6. Roda

Roda berfungsi sebagai pergerakan

atau perpindahan mobil.

7. USB-ISP Downloader

Berfungsi untuk mengupload program yang

sudah jadi ke dalam sebuah mikrokontroler.

8. Kabel LAN

Kabel LAN berfungsi sebagai komunikasi data

antara laptop dan mikrokontroler. Kabel LAN yang

digunakan berjenis cross Over.

9. Kabel Serial

Kabel serial berfungsi untuk mengupload

program yang sudah dibuat di laptop ke dalam

mikrokontroler.

Dan setelah semua hardware sudah terkumpul

maka penulis mulai merangkai body dan seluruh

komponen hardware sehingga menjadi sebuah mobil

robot seperti pada gambar di bawah ini :

Gambar4.5 Baterai

Gambar 4.6 Roda

Gambar 4.8 Kabel LAN

Gambar 4.9 Kabel Serial

Gambar 4.10 Robot Tampak Samping

Gambar 4.7 USB-ISP Downloader

4.2. Pengujian Robot

Suatu sistem dikatakan berhasil ketika sistem

tersebut sudah dilakukan pengujian. Pengujian sistem

dalam proyek akhir ini berupa arah gerak dari robot

mobil tersebut yang dikendalikan dari laptop. Arah

gerak tersebut meliputi gerak ke kanan, kiri, lurus

ataupun mundur. Berikut beberapa pengujian yang

dilakukan agar robot mobil dapat bergerak sesuai

dengan perintah yang diberikan oleh pengendali

dalam hal ini laptop :

1. Robot bergerak maju jika di sisi pengendali

menekan tanda panah atas dan mengirimkan data

“cmd=1”. Lalu mikrokontroler akan

menginisialisasi karakter tersebut dan

menggerakan roda belakang untuk maju.

2. Robot bergerak mundur jika di sisi pengendali

menekan tanda panah bawah dan mengirimkan

data “cmd=2”. Lalu mikrokontroler akan

menginisialisas karakter tersebut dan

menggerakan roda belakang untuk mundur.

3. Robot bergerak ke kanan jika di sisi pengendali

menekan tanda panah kanan dan mengirimkan

data “cmd=3”. Lalu mikrokontroler akan

menginisialisas karakter tersebut dan

menggerakan roda depan untuk berputar ke arah

kanan.

4. Robot Bergerak ke Kiri jika di sisi pengendali

menekan tanda panah kiri dan mengirimkan data

Gambar 4.11 Robot Tampak Depan

Gambar 4.12 Bergerak Maju

Gambar 4.13 Bergerak Mundur

Gambar 4.14Bergerak ke kanan

“cmd=4”. Lalu mikrokontroler akan

menginisialisas karakter tersebut dan

menggerakan roda depan untuk berputar ke arah

kiri.

5. Roda belakang robot berhenti jika di sisi

pengendali menekan spasi dan mengirimkan data

“cmd=5”. Lalu mikrokontroler akan

menginisialisasi karakter tersebut dan roda

belakang akan berhenti.

6. Roda depan robot berhenti jika di sisi pengendali

menekan shift dan mengirimkan data “aep=6”.

Lalu mikrokontroler akan menginisialisasi

karakter tersebut dan roda depan akan berhenti.

Untuk pengujian koneksi apakah

mikrokontroler dengan laptop sudah terhubung maka

dilakukan ping IP, ketik ping 192.168.0.254, jika

muncul reply maka sudah dipastikan sudah terhubung

antara laptop dan mikrokontroler. seperti gambar

berikut :

5. BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dalam

implementasi proyek akhir ini adalah :

Gambar 4.15 Bergerak ke kiri

Gambar 4.16Berhenti Belakang

Gambar 4.17 Berhenti Depan

Gambar 4.18 Pengujian Koneksi

1. Mikrokontroler dapat berkomunikasi melalui

jaringan TCP/IP

2. Robot mobil dapat dikendalikan melalui jaringan

TCP/IP

3. Robot mobil dapat bergerak sesuai perintah dari

aplikasi sistem kontrol

5.2. Saran

Beberapa saran yang dapat diberikan untuk

pengembangan alat ini agar kedepannya lebih baik

lagi adalah sebagai berikut :

1. Kedepan bisa menggunakan wifi (wireless

fidelity) untuk komunikasi datanya sehingga

jangkauan pengendaliannya lebih jauh lagi.

2. Penggunaan kamera (webcam) bisa

mengunakan kamera yang lebih kecil, dan

kamera itu bisa digerakaan dan bisa

dikendalikan sehingga bisa mengambil objek

tidak hanya fokus pada satu arah saja

3. Untuk perancangan alat ini tidak menutup

kemungkinan untuk dikembangkan lagi,

mengingat bahwa kemajuan teknologi semakin

canggih dan aplikasi pengendali sudah banyak

dipakai perusahaan maupun instansi lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

Alfiyan, Rizki Matra. Web Server Berbasis

Embadded Ethernet Untuk Sistem Kendali Dan

Monitoring Jarak Jauh Pada Ruang Penyimpanan

Barang-Barang Berharga. Laporan Tugas Teknik

Elektro Akhir. Universitas Diponegoro

Andrianto, Heri. Pemrograman

MikrokontrolerAVR ATMEGA16 Menggunakan

Bahasa C. Bandung : Informatika.

Daryanto, Try. Program Sistem Pengendali

Mobil RC Berkamera Webcam Wireless Melalui Port

Paralel. Laporan Tugas Akhir Teknik Informatika

Fasilkom. Universitas Mercu Buana, 2010

Heryanto, M.Ari & Adi, Wisnu.

Pemrograman Bahasa C untuk Mikrokontroler

ATMEGA8535. Yogyakarta : Andi.

Joni, I made & Budi Raharjo. Pemrograman

C dan Implementasinya edisi kedua. Bandung :

Informatika

Rangkuti, Syahban. Mikrokontroler ATMEL

AVR. Bandung : Informatika

Wijaya, Taufik. Rancang Bangun

Aplikasi Pengendali Robot Berkamera Pada

Playstation Portable. Laporan Tugas Akhir Teknik

Telekomunikasi. Institute Teknologi Sepuluh

Nopember

Widodo, Romy Budhi. Embedded System

Menggunkan Mikrokontroler dan Pemrograman C.

Yogyakarta : Andi

Winoto, Ardi.(2010). mikrokontroler AVR

Atmega8/32/16/8535 dan programannya dengan

Bahasa C pada WinAVR edisi revisi.

Bandung:Informatika.

------, EMS Ethernet Module.

http://www.innovativeelectronics.com/innovative_ele

ctronics/download_files/manual/Manual%20EMS%2

0Ethernet%20Module.pdf

-------, ATmega16 Datasheet.

http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2466.pdf