APLIKASI JOYSTICK WIRELESS PS2 SEBAGAI KENDALI PADA MESIN PEMOTONG RUMPUT BERBASIS ATMEGA AVR 8535

Transkripsi

1 APLIKASI JOYSTICK WIRELESS PS2 SEBAGAI KENDALI PADA MESIN PEMOTONG RUMPUT BERBASIS ATMEGA AVR 8535 Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Oleh : HARISMAN HARAHAP POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2015

2 APLIKASI JOYSTICK WIRELESS PS2 SEBAGAI KENDALI PADA MESIN PEMOTONG RUMPUT BERBASIS ATMEGA AVR 8535 LAPORAN AKHIR Disusun untuk menyelesaikan Laporan Akhir Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya Oleh : Harisman Harahap Menyetujui, Pembimbing I Pembimbing II Nyayu Latifah Husni, ST.,M.T Ekawati Prihatini, S.T.,M.T NIP NIP Ketua Jurusan Teknik Elektro Ketua Program Studi Teknik Elektronika Ir. Ali Nurdin, MT Yudi Wijanarko, S.T., M.T NIP NIP ii

3 Motto: Jalankan Kewajibanmu dan Berdoalah untuk Hakmu Kupersembahkan Kepada : Allah SWT, yang telah memberi kesehatan lahir dan batin dan selalu memberikan pertolongannya setiap saat Kedua orangtuaku, M. Yunan Harahap dan Hartini yang telah membesarkan dan mendidikku sehingga dapat menjadi seperti sekarang. Untuk Copa yang telah memberikan doa dan materinya serta kepada kakak-kakakku atas dukungannya selama ini. Dosen pembimbingku Ibu Nyayu Latifah Husni, S.T.,M.T selaku Pembimbing I dan Ibu Ekawati Prihatini, S.T.,M.T selaku Pembimbing II yang telah membimbing dan mengarahkan ku dalam penyelesaian laporan akhir ini. Untuk Sahabatku Dori Saka Pradito dan Ines Adelita yang sangat banyak membantu. Sahabat-sahabatku seperjuangan kelas 6EB, serta teman satu rumah kos-kosan Dwi Setyo Darmawan, Yoda Peruta Pratama, Edo Paleri, Novrizal Ismed, Akbar Tanjung, Hamdhi Pratama, dan Afrizal Eka Jaya. Almamater kebanggaanku Politeknik Negeri Sriwijaya. iii

4 LEMBAR KEASLIAN Saya yang bertanda tangan dibawah ini Nama : Harisman Harahap NIM : Program Studi : Teknik Elektronika Jurusan : Teknik Elektro Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa laporan akhir yang telah saya buat dengan judul APLIKASI JOYSTICK WIRELESS PS2 SEBAGAI KENDAL PADA MESIN PEMOTONG RUMPUT BERBASIS ATMEGA AVR 8535 ini adalah benar hasil karya saya sendiri dan bukan duplikasi, serta tidak mengutip sebagian atau seluruhnya dari karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan sumbernya. Palembang Juli 2015 Penulis Harisman Harahap iv

5 ABSTRAK APLIKASI JOYSTICK WIRELESS PS2 SEBAGAI PENGENDALI MESIN PEMOTONG RUMPUT BERBASIS ATMEGA AVR 8535 (2015 : xiii + 49 halaman + 33 gambar + 12 tabel + 26 lampiran) HARISMAN HARAHAP Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya Mesin pemotong rumput digunakan untuk memotong rumput lapangan yang luas serta berguna untuk menghemat tenaga manusia agar tidak terbuang percuma pada saat memotong rumput. Dalam pembuatan mesin pemotong rumput ini, menggunakan mikrokontroler ATMEGA AVR 8535 yang menjadi pusat kendali dan sebuah perangkat Playstation 2 yaitu Joystick wireless PS2 untuk kontrol. Perangkat Joystick Wireless PS2 ini terdiri dari modul transmitter dan receiver. Perangkat tersebut dikoneksikan dengan mikrokontroler menggunakan komunikasi Serial Peripheral Interface (SPI). Data-data pada modul receiver yang diterima dari modul transmitter diakses oleh mikrokontroler. Setelah diterima oleh mikrokontroler, data tersebut digunakan sebagai acuan dalam mengontrol motor DC pada mesin pemotong rumput. Driver pengendali motor DC pada roda dalam menetukan arah gerak roda untuk mesin pemotong rumput ini ialah menggunakan driver relay DPDT yang menggunakan sistem H-Bridge. Motor DC pemotong rumput menggunakan motor DC 24 Volt yang dikendalikan oleh driver motor BTS Sumber kelistrikan pada mesin pemotong rumput ini ialah baterai Aki 12V 3,5AH. Untuk memperoleh tegangan sebesar 24 volt digunakan 2 aki yang dipasang secara seri. Kata Kunci : Joystick Wireless PS2, ATMEGA AVR 8535, Driver Relay DPDT, Motor DC, Mesin Pemotong Rumput v

6 ABSTRACT THE APPLICATION OF PS2 WIRELESS JOYSTICK AS MOWER LAWN CONTROLLER BASED ATMEGA AVR 8535 (2015 : xiii + 49 pages + 34 picture +12 table + 26 attachment) HARISMAN HARAHAP Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya Lawn mowers used to mow a large field as well as useful to save human labor in order not to be wasted when mowing the lawn. In the making of this lawn mower, using a microcontroller AVR ATMEGA 8535 that becomes the control center and a Playstation 2 devices is wireless PS2 Joystick to control. The wireless joystick device consists of a transmitter and receiver modules. The device is connected to the microcontroller using Serial Peripheral Interface (SPI) communication. The received data in the receiver module from the transmitter module is accessed by the microcontroller. When it s received by the microcontroller, the data is used as reference in the control of DC motors on mower. DC motor controller drivers at the wheel in determining the direction motion of the wheel for this lawn mower is using a DPDT relay driver systems that use H-Bridge. DC motor mower uses a 24 Volt DC motor that is controlled by a motor driver BTS The Sourcing of electricity on this lawn mower battery is a 12V Battery 3,5AH. To obtain a voltage of 24 volts uses two batteries that are assemblied in series. Voltage, current and power used on lawn mower can be seen at this report. Keyword : Wireless Joystick PS2, ATMEGA AVR 8535, DPDT Relay Driver, Motor DC, Lawn Mower vi

7 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas selesainya penulisan laporan akhir yang berjudul Aplikasi Joystick Wireless PS2 Pada Mesin Pemotong Rumput Otomatis Berbasis ATMEGA AVR 8535 Dengan Baterai Aaki Sebagai Sumber Kelistrikan. Laporan akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya. Laporan ini membahas tentang pengaplikasian tentang Joystick Wireless PS2 yang dapat digunakan sebagai kontrol alat atau navigasi alat untuk menentukan arah dan tujuan gerak alat. Pembahasan selengkapnya mengenai mesin pemotong rumput ini dapat dilihat secara lengkap pada laporan akhir ini. Dengan selesainya laporan ini, penulis mengucapkan terima kasih atas bimbingan dan saran yang telah diberikan oleh : 1. Ibu Nyayu Latifa Husni, S.T.,M.T sebagai dosen pembimbing I 2. Ibu Ekawati Prihatini, S.T., M.T. sebagai dosen pembimbing II Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada pihak pihak yang telah membantu dalam proses penyelesaian laporan akhir ini. 1. Bapak RD. Kusumanto, S.T, M.M selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang 2. Bapak Ir. Ali Nurdin, M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politteknik Negeri Sriwijaya 3. Bapak Ir. Siswandi, M.T. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya 4. Bapak Yudi Wijanarko, S.T.,M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Elektronika. 5. Seluruh staff dan dosen yang telah membantu dalam menyelesaikan Laporan akhir ini. vii

8 6. Keluarga yang telah memberikan doa dan dukungan dan materinya. 7. Teman-teman program studi Teknik Elektronika khususnya Kelas 6EB yang saya cintai. Penulis menyadari bahwa penulisan laporan akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan. Sebagai akhir prakata ini, penulis berharap semoga laporan ini memberikan manfaat bagi pembaca yang tertarik menekuni dunia elektronika. Palembang, Juni 2015 Penulis viii

9 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii MOTTO... iii LEMBAR KEASLIAN... iv ABSTRAK... v KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... ix DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan dan Manfaat Tujuan Manfaat Batasan Masalah Metodelogi Pengumpulan Data Metode Literatur Metode Observasi Metode Wawancara Sistematika Penulisan Laporan Akhir... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Joystick Playstation 2 Wireless Komponen Joystick Wireless Pin Konfigurasi Data Protokol Frame Data... 9 ix

10 2.2 Mikrokontroler Mikrokontroler ATMEGA Arsitektur ATMEGA Fitur ATMEGA Konfigurasi Pin ATMEGA Keterangan Pin ATMEGA SPI (Serial Peripheral Interface) Aki (Accu) Motor DC Bagian Atau Komponen Utama Motor DC Jenis-Jenis Motor DC Motor DC Tipe Shunt Motor DC Tipe Seri Motor DC tipe Kompon/Gabungan Prinsip Kerja Motor DC Mekanisme kerja Motor DC secara umum Prinsip Arah Putaran Motor Relay Prinsip Kerja Relay Jenis-jenis Relay Driver Motor DC BTS7960B BAB III RANCANG BANGUN ALAT Perancangan Elektronik Diagram Blok Rangkaian Elektronik Sistem Minimum ATMEGA Layout PCB Sistem Minimum ATMEGA Layout PCB Power Supply 5V Layout PCB Rangkaian Driver Relay DPDT Rancangan Design Alat Pemotong Rumput x

11 3.5 Flowchart Prinsip Kerja Alat BAB IV PEMBAHASAN Tujuan Pengukuran Peralatan Pengukuran Langkah-langkah Pengukuran Titik Pengukuran Data Joystick Wireless PS2 di Osiloskop Hasil Pengukuran Data Joystick Wireless PS2 menggunakan Osiloskop Joystick dalam keadaan normal Joystick ketika tombol panah kiri ditekan Joystick ketika tombol panah bawah ditekan Joystick ketika tombol panah kanan ditekan Joystick ketika tombol panah atas ditekan Joystick ketika tombol KOTAK ditekan Joystick ketika tombol X ditekan Joystick ketika tombol O ditekan Analisa Hasil Pengukuran Data Joystick Wireless PS2 pada Alat Pemotong Rumput BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xi

12 DAFTAR TABEL Tabel halaman 2.1 Pertukaran Data untuk Joystick Digital Penjelasan Port B Penjelasan Port D Tabel Joystick tidak ada tombol yang ditekan Tabel Joystick ketika tombol panah kiri ditekan Tabel Joystick ketika tombol panah bawah ditekan Tabel Joystick ketika tombol panah kanan ditekan Tabel Joystick ketika tombol panah atas ditekan Tabel Joystick ketika tombol Kotak ditekan Tabel Joystick ketika tombol X ditekan Tabel Joystick ketika tombol O ditekan Tabel Output data dari hasil pengukuran Joystick Wireless PS xii

13 DAFTAR GAMBAR Gambar halaman 2.1 Joystick PS Directional Pad pada Joystick PS Potensiometer (Variabel Resistor) pada Joystick PS Motor listrik yang terdapat pada Joystick PS Connector Modul Receiver PS2 Controller Mikrokontroler ATMega Konfigurasi Pin ATMega Interkoneksi SPI (Serial Peripheral Interface) Aki Basah dan Aki Kering Motor DC Motor DC Sederhana Medan Magnet Yang Membawa Arus Mengelilingi Konduktor Reaksi Garis Fluks Prinsip Kerja Motor DC Gambar dan Simbol Relay Struktur Sederhana Relay BTS7960B Driver 43A H-Bridge Drive PWM Diagram Blok Sistem Minumum ATMEGA AVR Layout PCB Sismin ATMEGA AVR Layout PCB Power Supply 5V Layout PCB Rangkaian Driver Relay DPDT Rancangan Design Alat Pemotong Rumput Titik Pengukuran Data pada Modul Receiver Joystick PS Titik Pengukuran data pada sistem minimum ATMEGA xiii

14 4.3 Hasil pengukuran joystick wireless PS2 menggunakan osiloskop dalam keadaan tidak ditekan Hasil pengukuran joystick wireless PS2 menggunakan osiloskop ketika tombol panah kiri ditekan Hasil pengukuran joystick wireless PS2 menggunakan osiloskop ketika tombol panah bawah ditekan Hasil pengukuran joystick wireless PS2 menggunakan osiloskop ketika tombol panah kanan ditekan Hasil pengukuran joystick wireless PS2 menggunakan osiloskop ketika tombol panah atas ditekan Hasil pengukuran joystick wireless PS2 menggunakan osiloskop ketika tombol ditekan Hasil pengukuran joystick wireless PS2 menggunakan osiloskop ketika tombol X atas ditekan Hasil pengukuran joystick wireless PS2 menggunakan osiloskop ketika O atas ditekan xiv

15 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir Lampiran B Lembar Bimbingan Laporan Akhir Lampiran C Lembar Pelaksanaan Revisi Laporan Akhir Lampiran D Datasheet xv