BAB IV PERANCANGAN ALAT

Transkripsi

1 BAB IV PERANCANGAN ALAT 4.1 Perancangan Alat Dan Sistem Kendali Berikut merupakan perancangan proses langkah-langkah untuk menghasilkan output sumber bunyi pada Robo Bin: Mikrocontroller Arduino Mega 2560 Modul Sensor Suara LM393 DC Stepper Motor Gambar 4.1 Alur Kerja Sistem Sensor Suara Robo Bin Secara garis besar, cara kerja sistem ini adalah : o Power Supply akan memberikan energi yang diperlukan oleh keseluruhan sistem. o Sensor Suara LM393 akan mendeteksi bunyi yang berada di sekitarnya dalam jangkauan 10 meter, kemudian mengirimkan hasil data kepada mikrokontroler Arduino Mega 2560 o Mikrokontroler Arduino Mega 2560 menerima data dari Sensor Suara LM393, lalu menguahnya menjadi data digital, memproses data tersebut dan mengirimkannya kepada DC Stepper Motor o Data digital dari mikrokontroler diubah menjadi suatu perintah yang akan dijalankan menjadi hasil keluaran (output) untuk menggerakkan motor DC. o Sistem perancangan terbagi menjadi beberapa proses, yaitu input, proses, dan output 31

2 4.1.1 Perancangan Diagram Input Suara / Bunyi Hasil deteksi dari sensor suara dikirim ke Arduino Mega Input berupa suara/bunyi yang berada di sekitar Robo Bin Modul Sensor Suara LM393 Gambar 4.2 Diagram Input Suara/Bunyi Perancangan Diagram Proses Pengolahan Suara / Bunyi Hasil deteksi dari sensor suara dikirim ke Arduino untuk diproses apakah sumber bunyi berasal dari depan, kanan, belakang, atau kiri Robo Bin. Modul Sensor Suara LM393 Suara/bunyi dikirimkan oleh Modul Sensor Suara LM393 ke Arduino Mega 2560 Gambar 4.3 Diagram Proses Arduino Mega 2560 memroses data suara/bunyi DC Stepper Motor Pengolahan Data Suara/Bunyi Suara/bunyi sudah diproses menjadi data digital, dan siap untuk diteruskan ke output. 32

3 4.1.3 Perancangan Diagram Keluaran (Output) Suara / Bunyi DC Stepper Motor bergerak menghadap sumber arah suara/bunyi Suara/Bunyi dari Hasil Proses Gambar 4.4 Diagram Output Setelah data suara/bunyi diproses dan sudah diketahui apabila sumber suara berada di arah akan, kiri dan belakang maka Robo Bin akan menghadap ke arah tersebut dan apabila sumber suara berada di depan maka Robo Bin akan berjalan maju. 4.2 Perancangan Hardware Berikut ini merupakan bagian-bagian dari perancangan perangkat keras pada Robo Bin untuk bagian yang mencangkup pada sensor suara. Dalam perancangan hardware ini, penulis menggunakan port-port digital dan analog dari Board Arduino untuk dihubungkan ke Sensor Suara LM393. Penggunaan port-port tersebut antara lain Sensor Suara LM393, menggunakan pin analog GND, Out dan 5V Rangkaian Sistem Sensor Suara LM393 dengan Arduino Mega 2560 Sistem sensor suara dalam menentukan arah sumber suara/bunyi dari Robo Bin menggunakan Arduino Mega 2560, karena dibandingkan dengan Arduino Uno, Arduino Mega mempunyai lebih banyak slot untuk dapat mengendalikan keseluruhan program dan komponen elektronik yang dijalankan. 33

4 Gambar 4.5 Rangkaian Sistem Sensor Suara LM393 dengan Arduino Mega Rangkaian Tata Letak Alat Penentuan tata letak hardware pada Robo Bin sangatlah penting dan berakibat fatal apabila penempatannya tidak sesuai sehingga untuk mengatasai hal-hal yang tidak diinginkan seperti putus kabel, putus solder, alat tertindih, kabel mudah copot, dan lain-lain Tata Letak Arduino Mega 2560 Berikut tata letak untuk penempatan Arduino Mega 2560 pada Robo Bin. 34

5 Gambar 4.6 Tata Letak Arduino Mega 2560 pada Robo Bin Tata letak untuk penempatan Arduino Mega 2560 diletakkan dan ditempel di bagian belakang tempat sampah, penulis meletakkan di sana untuk kemudahan maintenance apabila ada kekurangan atau kerusakan pada suatu sistem pada Robo Bin. Untuk melindungi rangkaian Arduino, penulis lindungi dengan mangkuk makan berbahan plastik yang beratnya sangat ringan sehingga tidak mengganggu keseimbangan Robo Bin saat bekerja, dan juga untuk mengindahkan bagian belakang Robo Bin. 35

6 4.3.2 Tata Letak Modul Sensor Suara LM393 Berikut tata letak untuk penempatan Sensor Suara LM393 pada Robo Bin. Gambar 4.7 Tata Letak Sensor Suara LM393 pada Robo Bin Tata letak untuk penempatan Sensor Suara LM393 diletakkan dan ditempel di bagian tengah depan, tengah kanan, tengah belakang, dan tengah kiri. Penulis menempatkannya di corong untuk memfokuskan suara/bunyi yang datang dari satu arah tertentu. Apabila tidak diberi corong, kemungkinan besar seluruh sensor suara tidak dapat fokus pada arahnya masing-masing. 36

7 4.4 Perancangan Perangkat Lunak Setelah proses rangkaian selesai dibuat langkah selanjutnya adalah membuat perangkat lunak. Perancangan perangkat lunak bertujuan untuk mengatur kerja sistem, seperti mengubah hasil sensor suara menjadi keluaran hingga Robo Bin dapat berjalan, dan lain-lain. Secara garis besar perancangan program terdiri dari dua bagian, yaitu program utama dan program pendukung. Program utama berperan sebagai jantung perangkat lunak yang akan mengatur keseluruhan operasi yang melibatkan program-program pendukung. Sedangkan program pendukung akan melakukan kerja khusus sesuai kebutuhan dari program utama Perancangan Software Arduino IDE Untuk menyelesaikan rangkaian alat yang telah dibuat agar bisa sesuai dengan yang kita inginkan, maka tahap selanjutnya adalah membuat bahasa pemrograman untuk diupload ke board Arduino. Adapun fungsi bahasa pemrograman yang akan digunakan adalah sebagai berikut : o void setup : digunakan untuk mendifinisikan mode pin atau memulai komunikasi serial o pinmode : digunakan untuk mengatur fungsi sebuah pin sebagai INPUT atau OUTPUT. o void loop : digunakan untuk fungsi yang terus menerus setelah fungsi void setup dijalankan satu kali. o Serial.begin(9600) : digunakan untuk mengaktifkan fitur UART dan menginisialisasinya. o int temppin : digunakan untuk membaca sensor DS1820. Aktifkan Program Arduino lalu buat program pada sketch Arduino sebagaimana pada gambar dibawah ini lalu Save program setelah muncul done saving selanjutnya program dikompile untuk memeriksa apakah program sudah benar. Setelah program di compile dan tidak ada kesalahan maka akan tampil done compiling yang berarti program sudah siap untuk di upload. 37

8 Gambar 4.8 Program Arduino Berhasil Di-Compile 4.5 Flowchart Dalam pembuatan Robo Bin penulis membuat sebuah flowchart untuk mengetahui bagaimana sensor suara bekerja mulai dari mendeteksi suara/bunyi sebagai masukan, hingga proses pergerakan pada mmotor DC. Sensor suara mendeteksi suara secara bersamaan, maka penulis menggunakan flowchart parallel sebagai berikut 38

9 Mulai Arduino Mega Suara / Bunyi Sensor Suara Depan Sensor Suara Kanan Sensor Suara Belakang Sensor Suara Kiri Maju Hadap Kanan Hadap Belakang Hadap Kiri Bergerak Maju Bergerak Ke Arah Kanan Bergerak Ke Arah Belakang Bergerak Ke Arah Kiri Selesai Gambar 4.9 Flowchart Paralel Input Proses Sensor Suara 39