PERANCANGAN ROBOT PENGINTAI DENGAN VIDEO TRANSMITTER

PERANCANGAN ROBOT PENGINTAI
DENGAN VIDEO TRANSMITTER

Jaja Kustija dan Sri Purwianti
Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Mercu Buana



These days, the Digital Electronics Industry was growth really fast, with many kind of innovation and invention with the complex industry target and we can see the result, there are many of digital electronics appliance which have been utilized various area, for the example on controller that all of its part using the digital system for the signal coding.
At appliance - comptroller in general still use the special room for watching area of around, and required some fruit of video and one video for every chambers to can watch every occurrence of place of the room. In consequence proposed the application of this for assisting in watcher, because we can implement this video and can watch with long distance. Because this device apply video available for implemented with long distance apply control transmitter as signal consignor and controller receiver as signal receiver, and processing data here apply microprocessor which allotment to be able to crank and programming language here as controller at PC apply two language Visual Basic for arranging or controller of movement of motor at device video watcher and linguistic assembly as controller at microprocessor in transmitter and receiver.
Takenly of this step can facilitate the us in pengontrolan place wanted without having to install the video of each; every room although place there is still cannot be reached with the video attached. With the application of this earn more profit that is minim of amount of videos and can facilitate we see place which have no reached if the videoes just attached by was wall.


1.1. TUJUAN
Adapun tujuan pembuatan tugas akhir ini merancang dan membuat sebuah robot pengintai dengan video transmitter, dengan memanfaatkan microcontroller AT89S52 sebagai unit pengendali dan keyboard sebagai pengontrol, serta memanfaatkan paralel port sebagai pengiriman data.

1.2. LATAR BELAKANG
Telah kita ketahui bahwa di dalam menjalankan kehidupan sehari-harinya manusia tidak dapat terlepas dari segudang pesawat elektronika, di zaman modern seperti sekarang inilah khususnya. Untuk berkomunikasi, mencari informasi, serta sebagai hiburan yang dapat ditampilkan secara audio maupun visual.
Sifat keingintahuan manusia membuatnya terus mengembangkan ilmunya, mempelajari lingkungan sekitarnya, tumbuhan, serta hewan-hewan. Tetapi pada saat keingintahuan itu terbentur pada satu kondisi, yaitu saat manusia tidak mungkin mendekati objek yang ingin ditelitinya, maka tersirat sebuah pemikiran untuk membuat sebuah alat pengintai yang dapat dikontrol dari jarak jauh, yaitu “ROBOT PENGINTAI DENGAN VIDEO TRANSMITTER.”.
Analisa dari suatu sistem digunakan untuk merancang alat yang diterapkan pada sistem. Dasar teori diperlukan untuk merencanakan sistem agar hasil yang didapat dari sistem sesuai dengan analisa dari teori penunjang.
Bab II menjelaskan teori yang digunakan pada tugas akhir dengan judul “ROBOT PENGINTAI DENGAN VIDEO TRANSMITTER.”. Dasar teori pada tugas akhir ini meliputi :

2.1. MOTOR DC
Motor merupakan penggerak atau aktuator yang mengubah besaran yang berupa tegangan menjadi sistem gerak mekanis. Prinsip-prinsip kerja dari motor DC seperti pada operasi kemagnetan dasar, dimana polaritas arus yang mengalir melalui kawat lilitan akan menentukan tempat kutub magnetic utara dan selatan pada kawat lilitan. Prinsip penting lainnya meliputi nilai arus yang mengalir melalui lilitan. Pada motor DC, nilai arus pada lilitan akan menentukan nilai torsi dan kecepatan, tangkai motor atau banyaknya putaran tiap menit (rotation per minute). Motor DC memiliki beberapa jenis konfigurasi untuk windings (coil) pada rotor dan armatur, yakni: motor seri, motor shunt dan motor gabungan. Motor seri dibuat untuk memindahkan beban dengan torsi awal yang tinggi. Motor shunt dibuat untuk kebutuhan akan suatu kecepatan yang konstan.
Dan motor gabungan digunakan untuk torsi awal yang tinggi dan pengontrollan dalam pengaturan kecepatan.

Gambar 1 Tampilan fisik salah satu motor DC
2.2. MIKROKONTROLLER
Mikrokontroller merupakan suatu komponen elektronika yang didalamnya terdapat rangkaian mikroprosesor, memori dan I/O. rangkaian tersebut terdapat dalam level chip atau sering disebut sebagai single chip microcomputer. Pada mikrokontroller sudah terdapat komponen-komponen mikroprosesor dengan bus–bus internal yang saling berhubungan. Komponen-komponen tersebut adalah ROM, RAM, Timer, Komponen I/O pararel dan serial dan interrupt kontroler
Adapun keunggulan dari mikrokontroller adalah adanya sistem interrupt. Sebagai kontrol penyesuaian, mikrokontroller perangkat tersebut harus harus melakukan hubungan switching cepat, menunda satu proses ketika adanya respon eksekusi yang lain.





























2.3. OPTO COUPLER

Opto coupler adalah saklar fotolistrik yang terdiri dari sebuah led yang memancarkan cahaya inframerah dan sebuah fototransistor. Untuk mendapatkan arus yang lebih besar dapat digunakan foto darlington sebagai pengganti, Led dan fototransistor termuat dalam satu pak dengan dua pak sambungan masukan dan dua sambungan keluaran. Pada saat logika “1” diumpamakan ke masukan maka led akan menghantar atau memancarkan sinar inframerah yang akan membuka basis transistor untuk menghasilkan arus keluaran. Supaya tersedia arus yang cukup untuk menggerakan led maka digunakan sebuah transistor.

Gambar 3 Simbol Opto Coupler.

















2.4. TUNER
















Gambar 4 . TV Tuner Internal

Perangkat ini merupakan perangkat blok yang digunakan sebagai penerima gambar dari video transmitter yang digunakan pada aplikasi disini.Tuner yang digunakan disini adalah tuner internal dimana kita harus menghidupkan PC untuk dapat mengaktifkan tuner beda halnya dengan tuner ekternal yang tak perlu menghidupkan PC agar dapat mengaktifkan tuner, tuner disini memanfaatkan slot PCI pada komputer dan harus melakukan penginstalan karena tuner disini terdapat softwarenya yang harus melakukan pengenalan pada PC karena tuner disini merupakan new hardware. Setelah melakukan penginstalan selesai maka tuner dapat digunakan, untuk mendapatkan tampilan yang maksimal maka dibutuhkan antenna.

2.6 BAHASA ASSEMBLY
Dalam pemrograman komputer dikenal dua jenis tingkatan bahasa, jenis yang pertama adalah bahasa pemrograman tingkat tinggi dan jenis kedua adalah bahasa pemrograman tingkat rendah. Bahasa pemrograman tingkat tinggi lebih berorientasi kepada manusia dan dapat langsung menginterprestasi pernyataan program.
Bahasa assembly membutuhkan program assembler untuk mengkonversi intruksi-intruksi ke dalam bahasa mesin.

2.6.1. Basis Bilangan
Penulisan angka baik sebagai alamat maupun data dalam pemrograman bahasa assembly dapat ditulis dalam bahasa desimal, biner, dan hexadesimal. Pada penulisan program angka desimal ditulis seperti biasa, biner ditulis hanya angka 0 dan 1 dan hexadesimal 0-9 dan A-F. Sebagai contoh ketiga instruksi berikut melakukan operasi yang sama namun dengan penulisan bilangan pada basis yang berbeda.
Ada dua perintah untuk membaca Look Up Table pada ROM. MOV C (Move Constant) menggunakan program counter sebagai basis register dan akumulator sebagai offsetnya.

2.6.2. Instruksi 89S52
Dalam pemrograman assembly AT89S52 terdapat 2 macam intruksi yaitu instruksi yang digunakan untuk memrogram mikrokontroller dan instruksi untuk mengarahkan program Assembler.
Instruksi – instruksi pemrograman AT89S52 dapat dibagi menurut fungsinya menjadi lima yaitu:

1. Instruksi Transfer Data
Terdapat pada RAM internal (untuk perintah perpindahan data pada RAM internal membutuhkan 1 – 2 cycle)dan RAM external (seluruh perintah perpindahan data untuk memori external menggunakan accumulator sebagai asal tujuan dan beroperasi selama 2 cycle.
2. Instruksi Aritmatika
Merupakan instruksi dasar dalam setiap komputer, dimana terdiri dari operasi dasar matematis seperti penjumlahan (ADD), pengurangan (SUB), perkalian (MUL), dan pembagian(DIV).
3. Instruksi Logika
Perintah logika pada AT 89S52 melakukan operasi boolean seperti AND, OR, Ekslusif OR, dan NOT pada data sepanjang byte atau bit.
4. Instruksi Boolean
Digunakan untuk mengoperasi bit tunggal. RAM, dimana terdiri dari operasi ANL (Operasi logika), operasi ORL (Logika ekslusif OR)


5. Instruksi Pencabangan
Pencabangan program digunakan untuk mengontrol jalannya program termasuk pemanggilan dan kembali subrutin atau pencabangan


PERENCANAAN DAN REALISASI SISTEM


Pada bab ini penulis akan membahas tentang perancangan seluruh sistem. Perancangan sistem itu sendiri nantinya akan terbagi menjadi dua yaitu perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak.

3.1 PERANCANGAN PERANGKAT KERAS
Bagian hardware akan dibagi lagi menjadi bagian yang membentuk modul–modul rangkaian. Diantaranya:

3.1.1. Blok Diagram Sistem


Gambar 5 Diagram Blok Robot Pengintai Dengan Video Transmitt



Pada diagram blok diatas menjelaskan secara umum sistem yang bekerja pada robot pengintai dengan video transmiter. Kontrol robot pengintai dengan video transmitter ini adalah dari software komputer dimana input yang didapat dari keyboard yang akan mengubah nilai pada paralel port dan nilai tersebut menjadi output pada pararel port sesuai dengan perintah yang diberikan. Nilai tersebut akan diolah oleh rangkaian transmitter control yang akan menentukan banyak pulsa perdetik, pulsa tersebut akan di kirim oleh rangkaian TX external ke RX external. Pulsa yang diterima oleh rangkaian RX external dibaca oleh RX controller dan kemudian akan dihitung berapa banyak pulsa perdetik untuk menentukan langkah yang diambil dalam pergerakan motor.
Video capture yang tedapat pada robot akan mengambil gambar dan gambar tersebut dikirim dan diterima oleh receivernya yang telah dihubungkan ke tv tunner internal (PCI) dan ditampilkan ke layar monitor/ cpu, sebagai informasi letak robot dan keinginan kita untuk menggerakkan robot selanjutnya.

3.1.2. Analisa Rangkaian Keseluruhan

















Gambar 6 Rangkaian Keseluruhan Kontrol Receiver
















Gambar 7 Rangkaian Keseluruhan Kontrol Transmitter
Pada kedua gambar diatas menjelaskan mengenai rangkaian keseluruhan yang digunakan pada robot pengintai menggunakan video transmitter, yaitu rangkaian pengontrol transmitter dan receiver dengan menggunakan 2 buah mikrokontroler seri AT89S52, dimana pada mikrokontroler untuk receiver memakai port1 untuk input data (P1.5, P1.6, P1.7 yang terhubung ke downloader dan P1.0 yang terhubung ke Rangakaian Tx Box) dan port2 untuk output (P2.0, P2.1, P2.2, P2.3, P2.4, P2.5, P2.6, P2.7 yang terhubung ke rangkaian driver motor yang berfungsi untuk menggerakan motor) rangkaian driver motor yang menggunakan IC L893D, pada IC driver disini outputnya dapat menggerakan 2 buah motor yang dapat melakukan perintah sesuai dengan instruksi yang diberikan.dan pada rangkaian kontrol receiver disini menggunakan optocoupler yang berfungsi sebagai saklar. Pada mikrokontroler untuk transmitter memakai port1 untuk inputan (P1.0, P1.1, P1.2, P1.3, P1.4, P1.5, P1.6, P1.7 yang terhubung ke pararel port yang berfungsi untuk mengubah data menjadi pulsa atau getaran tang dapat diterima oleh mikrokontroler ) dan port2 untuk output (P2.0 yang terhubung ke optocoupler yang berfungsi sebagai saklar).

3.1.3. Perancangan Modul Motor DC
Pada aplikasi ini, modul motor DC yang dirancang akan mempunyai paraeter pengontrolan yaitu kecepatan dan arah putaran. Pengontrolan kecepatan putar dilakukan dengan metode PMW ( Pulse Width Modulation ) dan kontrol arahnya dapat dilakukan dengan H-bridge driver. Driver keempat motor pada sistem ini menggunkan 2 buah IC L293D dimana satu buah IC driver ini dapat menggerakan 2 buah motor dc.
Kaki 1, 9 berfungsi sebagai enable dimana pada rangkaian ini dihubungkan keVcc untuk mendapatkan kondisi High / 1, kaki 16 dihubungkan ke Vcc 5V dan dihubungkan juga pada kaki 1, dan 9, kaki 8 dihubungkan kedalam Vcc juga tetapi dengan nilai yang berbeda yaitu sebesar 9V, kaki 2, 7, 10, 15 digunakan sebagai inputan yang dihubungkan ke dalam mikrokontroler, kaki 3, 6, 11, 14 digunakan sebagai outputan yang dihubungkan ke motor dimana motor tersebut dapat berputar kekanan dan kiri, kaki 4, 5, 12, 13 dihubungkan keground












Gambar 8. Rangkaian Driver Motor

3.1.4. Perancangan Rangkaian Transmitter
Pada rangkaian transmiter disini menggunakan IC Blok dimana rangkaian yang didapat sudah dalam satu kit. Dan rangkaian transmiter ini digunakan untuk mengirimkan data berupa pulsa-pulsa yang dibentuk oleh transmitter controler yang banyaknya ditentukan oleh nilai pararel port.. Robot ini diperintah melalui software komputer yang memiliki input keyboard atau mouse yang akan memberi nilai pada paralel port.

3.1.5. Perancangan Rangkaian Receiver
Pada rangkaian receiver disini sama dengan rangkaian transmiter yaitu menggunakan IC Blok dimana input pada rangkaian tersebut adalah pulsa dari rangkaian transmiter. Pulsa-pulsa tersebut dihitung dan diolah kembali oleh rangkaian receiver control, pulsa-pulsa tersebut dihitung untuk mendapatkan banyak pulsa perdetik dan dari banyak pulsa perdetik itu akan ditentukan pergerakan motor.

3.1.6. Perancangan Komunikasi Pararel Port
Prosedur komunikasi pararel yang dibuat haruslah dapat menerima dan mengolah data berupa angka-angka. Untuk itu dalam pembuatan rancangan ini interupsi – interupsi yang digunakan dibuat pada program Visual Basic. Komunikasi pararel yang akan dibuat dalam aplikasi ini adalah jenis komunikasi pararel port sedangkan koneksinya menggunan koneksi DB25 standart PC.










Gambar 9 Koneksi data Pararel Port dengan DB 25




3.2. PERANCANGAN SOFTWARE

Untuk menjalankan aplikasi software yang akan digunakan adalah dengan pemrograman assembler. Hal ini bertujuan untuk memudahkan pengguna / user dalam mengaplikasikan rangkaian yang dibuat. Pada prinsipnya semua instruksi pengolah untuk mengontrol target modul akan dilakukan oleh transfer data melalui pararel port. Data dari pararel port yang berupa protocol akan diterjemahkan ke transmiter dan dikirim ke rangkaian receiver untuk menggerakan motor yang menjalankan motor pada roda mobil dan motor pada kamera. Selain itu juga protocol pararel ini akan digunakan untuk memilih modul terget mana yang akan dikontrol.
Software yang digunakan berupa 2 buah bahasa pemrograman, yaitu Visual Basic untuk software interfacenya dan Assembler untuk mikrokontroler pada rangkaian transmiter dan receiver.















3.2.1 Perancangan Menu Tampilan Pada Layar
Gambar 10 Tampilan Menu Utama

Pada menu utama disini berisi tampilam judul dan 3 item yaitu: petunjuk, run program / aplikasi program dan keluar. Pada item petunjuk disini berisi tentang tahapan – tahapan dalam menjalankan aplikasi ini mulai start sampai finish. Pada item tulisan disini dibuat untuk laporan pembuatan tugas akhir dari mulai dasar teori sampai analisa. Pada item run program disini berisi output pada program ini atau dengan kata lain hasil akhir dari program. Dan item keluar diperuntukan untuk keluar dari menu utama.
Penggalan program pada menu utama adalah sebagai berikut:
…………….
Private Sub Command3_Click() 'RUN PROGRAM
Form1.Hide
Form2.Show
End Sub

Private Sub Command4_Click() 'KELUAR
End
End Sub

Private Sub Command5_Click() 'SEBELUM
Command5.Enabled = False
Image3.Visible = False
Image2.Visible = True
End Sub
Private Sub Command6_Click() 'BERIKUT
If Command5.Enabled = True Then
Command1.Visible = True
Command2.Visible = True
Command3.Visible = True
Command5.Visible = False
Command6.Visible = False
Image3.Visible = False
Else
Command5.Enabled = True
Image3.Visible = True
Image2.Visible = False
End If
End Sub


3.3 Miniatur
3.3.1. Perancangan Miniatur
Miniatur pada tugas akhir ini dibuat dengan menggunakan bahan dasar body mobil – mobilan dengan acrylic dengan ketebalan 3 mm untuk alas body dan alas pada dasar kamera, pemilihan bahan acrylic dimaksudkan agar memudahkan dalam pemasangan rangkaian. Adapun luas acrylic yang digunakan adalah:
 Alas rangkaian / body = 200 cm2 (Acrylic)
 Alas Kamera
 Bak Penampung Awal = 0,27 m2 (Kaca)
Total pemakaian kaca = 3.4758 m2.
Total pemakaian acrylic = 3.4758 m2


3.3. Mekanik
Dalam pembuatan robot pengintai dengan video transmiter ini sistem mekanik sangat mempengaruhi pergerakan motor. Untuk mesin penggerak atau aktuator dibutuhkan 4 buah motor DC yaitu 2 buah untuk menggerakkan gear atau ban dan 2 buah yang lain untuk menggerakan camera.
Pada 2 buah motor untuk ban diletakan pada ban depan untuk bergerak maju, dan ban belakang untuk bergerak mundur. Dan 2 buah motor pada kamera diletakan di bawah kamera untuk menggerakan kamera secara memutar yaitu mutar kanan dan kiri, dan satunya diletakan di samping kamera untuk menggerakan kamera keatas dan kebawah. Dari pengamatan yang telah dilakukan motor DC menggunakan tegangan supply sebesar 12 V dengan kecepatan 2400 rpm.



PENGUJIAN DAN ANALISA

4.1 Pengujian
Pada bagian ini, seluruh system akan diuji sesuai dengan fungsinya.namun terlebih dahulu akan dilakukan langkah – langkah pengawatan untuk setiap pengujian. Hal ini bertujuan untuk untuk menyesuaikan koneksi system terhadap sinyal – sinyal yang dijalankanpada program. Seluruh rangkaian akan diuji dengan program aplikasi sederhana yang bisa dilihat pada bagian lampiran.

4.1.1. Konfigurasi Pengujian

















Gambar 11 Konfigurasi pengukuran arus dan tegangan pada setiap blok




KESIMPULAN


5.1 Kesimpulan Pengujian System
Setelah dilakukan pengujian pada Bab IV maka didapat pengujian sebagai berikut:
• Berdasarkan hasil pengukuran pada motor DC telah berjalan dengan baik sesuai dengan perintah atau instruksi yang diberikan. Namun pembagian tegangan belum maksimal merata.
• Berdasarkan hasil pengujian robot pengintai dengan video transmitter sering dilakukan percobaan untuk menjalankan antara gear dan kamera belum maksimal karena permukaan yang tidak merata sempurna maka output dari kamera atau tampilannya agak sedikit bergetar.
• Dalam menginisialisasi AT89S52 pada software Visual Basic menggunakan bahasa Assembly.
DAFTAR PUSTAKA
Putra, Afgianto Eko, “Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 Teori dan Aplikasi”, Yogyakarta, Gaya Media. 2002
Malvino, hanapi Gunawan, “Prinsip – Prinsip Elektronika”, Jakarta, Erlangga, 1996.
Ario Suryo Kusumo, “Buku Latihan Microsoft Visual Basic 6.0”, Jakarta, Gramedia. 2000
…………., “Pengatur Arah PutaranMotor DC”, http;//www.delta-electronic.com/
…………., Asimkhan @set.net.pk : ISP PROGRAMMER.