BAB III METODE PENELITIAN. pada blok diagram tersebut antara lain adalah webcam, PC, microcontroller dan. Gambar 3.1 Blok Diagram

dokumen-dokumen yang mirip
AUTOMATIC MOBILE ROBOT MENGGUNAKAN DATA KAMERA SEBAGAI PENGAMBIL GAMBAR JALAN ROBOT

AUTOMATIC MOBILE ROBOT MENGGUNAKAN DATA KAMERA SEBAGAI PENGAMBIL GAMBAR JALAN ROBOT

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. microcontroller menggunakan komunikasi serial. 1. Menyalakan Minimum System ATMEGA8535

BAB III METODE PENELITIAN. oleh karenanya akan dibuat seperti pada Gambar 3.1.

BAB III DESKRIPSI DAN PERANCANGAN SISTEM

III. METODE PENELITIAN. Penelitian dan perancangan tugas akhir ini telah dimulai sejak bulan Agustus

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM

BAB III PERANCANGAN. Pada bab ini akan dibahas mengenai beberapa hal dasar tentang bagaimana. simulasi mobil automatis dirancang, diantaranya adalah :

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN

BAB III PERENCANAAN PERANGKAT KERAS DAN LUNAK

BAB III PERANCANGAN ALAT

RANCANG BANGUN ROBOT PENYEIMBANG BERBASIS ANDROID

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN APLIKASI

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB IV ANALISA DAN PENGUJIAN ALAT

BAB III PERANCANGAN SISTEM. untuk efisiensi energi listrik pada kehidupan sehari-hari. Perangkat input untuk

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI

JOBSHEET SISTEM CERDAS REASONING 1 PENGENALAN ROBOT LINE FOLLOWER

SISTEM PENJEJAK POSISI OBYEK BERBASIS UMPAN BALIK CITRA

ABSTRAK Robovision merupakan robot yang memiliki sensor berupa indera penglihatan seperti manusia. Untuk dapat menghasilkan suatu robovision, maka

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB IV HASIL DAN UJI COBA

BAB III METODE PENELITIAN. diperlukan dengan beberapa cara yang dilakukan, antara lain:

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

BAB II LANDASAN TEORI

SST-21 MOVING SIGN CONTROLLER SYSTEM

BAB III METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN SISTEM. Metode penelitian yang digunakan adalah studi kepustakaan dan

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

SISTEM KENDALI JARAK JAUH MINIATUR TANK TANPA AWAK

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI. Atmel (

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN

BAB III PERANCANGAN. 3.1 Diagram blok sistem

BAB III PERANCANGAN PERANGKAT KERAS MOBILE-ROBOT

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM. Bab ini akan membahas tentang perancangan sistem yang digunakan dari alat

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN

Bab III Perangkat Pengujian

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI COMPUTER VISION PADA ROBOT PENDETEKSI OBJEK BERBASIS SMARTPHONE ANDROID DAN MIKROKONTROLER ATMEGA128

DAFTAR ISI. LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING... Error! Bookmark not defined. LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN... iii. LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI...

BAB III METODE PENELITIAN. Tujuan dari tugas akhir ini yaitu akan membuat sebuah mobile Robot

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA

BAB III ANALISIS MASALAH DAN RANCANGAN ALAT

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

BAB I PENDAHULUAN. ketrampilan khusus, juga diperlukan konsentrasi di saat mengendalikannya di

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

BAB III PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM

MOBILE ROBOT PENDETEKSI JALUR OTOMATIS MENGGUNAKAN KAMERA

BAB III PERANCANGAN ALAT. menjadi acuan dalam proses pembuatannya, sehingga kesalahan yang mungkin

TUGAS MATAKULIAH APLIKASI KOMPUTER DALAM SISTEM TENAGA LISTRIK FINAL REPORT : Pengendalian Motor DC menggunakan Komputer

SPC SPC. SPC Application Note AN175 Bluetooth Mobile Robot. Application Note AN175

BAB III PERANCANGAN SISTEM

PRESENTASI TUGAS AKHIR. Oleh : M. NUR SHOBAKH

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM

BAB III PERANCANGAN. Pada bab ini akan dijelaskan perancangan perangkat keras serta perangkat lunak algoritma pergerakan dan komunikasi robot.

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

BAB III METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN SISTEM. secara otomatis. Sistem ini dibuat untuk mempermudah user dalam memilih

Robot Line Follower Berbasis Mikrokontroler Atmega 16 dengan Menampilkan Status Gerak Pada LCD

Prodi S1 Teknik Informatika, Fakultas Teknik, Universitas Telkom 1 2

SPC Application Note. SPC IR Transceiver. Gambar 1 Blok Diagram AN159. RX (PORTD.0 J13 pin3 / J4 pin2)

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM

BAB II DASAR TEORI. bentuk api dan lapangan pertandingan pada KRPAI. Pemadam Api (Setyawan, D.E dan Prihastono, 2012) [2]

DAFTAR ISI. HALAMAN PENGESAHAN... i. KATA PENGANTAR... iii. DAFTAR ISI... v. DAFTAR TABEL... x. DAFTAR GAMBAR... xi. DAFTAR LAMPIRAN...

BAB III PERANCANGAN SISTEMKENDALI PADA EXHAUST FAN MENGGUNAKAN SMS GATEWAY

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

DT-AVR Application Note

BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN HAND ROBOT

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN PERANGKAT LUNAK

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN

BAB IV PERANCANGAN. 4.1 Flowchart

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN. memungkinkan terjadinya kegagalan atau kurang memuaskan kerja alat yang telah dibuat.

BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN

III. METODE PENELITIAN. Penelitian dan perancangan tugas akhir ini dilakukan di Laboratorium Terpadu

BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN ALAT

BAB III PENGENDALIAN GERAK MEJA KERJA MESIN FRAIS EMCO F3 DALAM ARAH SUMBU X

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN

BAB V PENGUJIAN DAN ANALISIS. dapat berjalan sesuai perancangan pada bab sebelumnya, selanjutnya akan dilakukan

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA

BAB III ANALISIS MASALAH DAN RANCANGAN PROGRAM

PERANCANGAN SISTEM KENDALI GERAK PADA PLATFORM ROBOT PENGANGKUT

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

BAB III PERANCANGAN. Mikrokontroler ATMEGA Telepon Selular User. Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem

BAB IV PERANCANGAN. Gambar 4. 1 Blok Diagram Alarm Rumah.

SELF-STABILIZING 2-AXIS MENGGUNAKAN ACCELEROMETER ADXL345 BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega8

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM. Computer. Parallel Port ICSP. Microcontroller. Motor Driver Encoder. DC Motor. Gambar 3.1: Blok Diagram Perangkat Keras

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini mulai dilaksanakan pada bulan September 2011 s/d bulan Februari

TUGAS AKHIR TE

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Line follower robot pada dasarnya adalah suatu robot yang dirancang agar

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM PENDETEKSIAN OBJEK MENGGUNAKAN METODE YCBCR PADA ROBOWAITER DRU99RWE4-V13

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN

BAB III PERANCANGAN ALAT

Transkripsi:

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Model Penelitian Pengerjaan Tugas Akhir ini dapat terlihat jelas dari blok diagram yang tampak pada gambar 3.1. Blok diagram tersebut menggambarkan proses dari capture gambar hingga perintah ke motor. Terdapat beberapa komponen penting pada blok diagram tersebut antara lain adalah webcam, PC, microcontroller dan motor DC. Kamera USB Personal Computer UART Mikrokontroler Gambar 3.1 Blok Diagram Motor Roda Kanan dan Kiri Gambar 3.1 merupakan proses mengalirnya data input hingga menjadi output. Data yang diperoleh dari kamera berupa data lintasan yang tampak oleh kamera robot pada saat di lintasan lalu data tersebut dikirim ke personal computer melalui USB. Pada personal computer hasil kamera tersebut diolah pada software Microsoft Visual C++ 2008 menggunakan library OpenCV dan hasilnya dikirm melalui serial menuju microcontroller. Microcontroller mengendalikan motor sesuai dengan perintah dari PC, sehingga motor DC dapat berjalan sesuai dengan jalan yang ditempuh mobile robot. 3.2 Proses Pendeteksian Jalan Proses Pendeteksian Jalan yang dilakukan oleh processor (notebook) tampak pada blok diagram gambar 3.2. 33

34 Gambar RGB Grayscale Biner Perintah arah jalan berdasarkan koordinat pixel Gambar 3.2 Blok Diagram Pengolahan gambar Pada gambar 3.2 gambar RGB diperoleh dari hasil capture kamera yang lalu dirubah ke gambar grayscale kemudian biner. Pada gambar biner, gambar jalan terlihat kontras antara jalan dan bahu jalan. Sehingga diambil lah koordinat pada bahu jalan untuk menjadi acuan mobile robot bergerak ke kiri, ke kanan atau lurus. 3.2.1 Proses Perubahan Warna dari RGB ke Grayscale Proses perubahan warna dari RGB ke Grayscale bertujuan untuk mempermudah proses selanjutnya yaitu proses merubah grayscale menjadi biner. Sehingga gambar yang diterima oleh processor (notebook) dirubah langsung ke grayscale. Perubahan gambar RGB ke Grayscale menggunakan library opencv pada visual C++ menggunakan perintah sebagai berikut. cvcvtcolor( src, image2gray, CV_BGR2GRAY); Pada perintah tersebut sudah terdapat dua frame, yang satu berisi gambar asli dari kamera (src) sedangkan yang lainnya adalah frame yang disediakan untuk hasil perubahan ke grayscale (image2gray). Sehingga maksud dari potongan perintah tersebut adalah mengubah gambar src ke grayscale (CV_BGR2GRAY) lalu disimpan pada frame bernama image2gray. 3.2.2 Proses Perubahan Gambar Grayscale ke Biner Proses perubahan gambar grayscale ke biner bertujuan untuk membedakan warna secara kontras antara bahu jalan dan badan jalan. Sehingga perintah untuk arah kanan dan kiri maupun lurus dapat semakin jelas. Berikut adalah perintah

35 yang memanfaatkan library OpenCV untuk mengubah gambar grayscale menjadi biner. cvthreshold(image2gray,image2gray,50,255,cv_thresh_binary); Pada perintah tersebut gambar grayscale dari frame image2gray dirubah menjadi biner (CV_THRESH_BINARY) dengan threshold 50 dan disimpan pada frame yang sama yaitu image2gray. Threshold bertujuan mengubah pixel diatas threshold untuk menjadi pixel bernilai 255 sedangkan dibawah threshold dirubah menjadi 0, dengan demikian didapatkanlah gambar biner. 3.2.3 Proses Pengambilan Koordinat sebagai Acuan Pada proses ini penulis menetapkan koordinat pixel yang digunakan sebagai acuan mobile robot untuk bergerak ke kiri maupun ke kanan. Koordinat pixel yang dipakai adalah koordinat pixel bahu jalan (kanan dan kiri robot) pada posisi robot di tengah jalan, sehingga koordinat tersebut dapat digunakan sebagai acuan. Apabila posisi acuan tersebut terdeteksi mengenai jalan maka robot melakukan aksi, yaitu belok kiri atau kanan tergantung pada acuan kiri atau kanan yang terkena badan jalan. Berikut adalah flowchart untuk memperjelas dari proses pendeteksian jalan.

36 START Inisialisasi : pixel batas kanan dan kiri Jalan mengenai batas kiri? Jalan mengenai batas kanan? Motor kanan : maju Motor kiri : maju T T Y Y Motor kanan : mundur Motor kiri : maju Motor kanan : maju Motor kiri : mundur Gambar 3.3 Flowchat Pendeteksian Jalan Pada gambar 3.3 dijelaskan bahwa terdapat pixel yang menjadi batas kanan dan kiri. Pixel tersebut menjadi acuan motor robot untuk bergerak ke kanan dan ke kiri. Berikut bagian dari kode program dalam menentukan pixel hingga keputusan robot bergerak ke kanan atau kiri.

37 CvScalar s; for(i=0;i<120;i++) s=cvget2d(image2gray,460,i); if (s.val[0]==255) k++; for(i=520;i<640;i++) s=cvget2d(image2gray,460,i); if (s.val[0]==255) j++; Pixel dapat diambil dengan memanfaatkan library CvScalar, pada potongan perintah tersebut terlihat bahwa pixel koordinat Y yang diambil pada pixel 460 sedangkan pixel koordinat X yang diambil antara pixel ke 0 sampai 120 (acuan kiri) dan pixel 520 hingga 640 (acuan kanan). Apabila pixel acuan tersebut terkena badan jalan yang bernilai 255 maka diaktifkan flag kanan atau kiri yang digunakan untuk melanjutkan perintah output. Jarak antara kamera dengan jalan yang terproyeksi oleh pixel baris 460 adalah 80 cm. Dengan jarak 80 cm, perbandingan jarak yang sebenarnya dengan pixel adalah 1 : 13. Dapat diartikan bahwa 1 cm sama dengan 13 pixel, dengan ketentuan jarak kamera dengan pixel yang dimaksud adalah 80 cm. 3.3 Komunikasi Menggerakan Mobile Robot Untuk dapat menggerakan mobile robot maka perintah dari Processor harus dikirim ke microcontroller melalui UART, lalu data yang diterima microcontroller dibaca dan diproses selanjutnya hingga memperoleh output sesuai yang diinginkan. 3.3.1 Pengiriman data dari Processor (Notebook) Pengiriman data dari processor berupa pengiriman data karakter. Pengiriman dilakukan melalui UART dari processor yang sudah dilengkapi

38 dengan RS-232 menuju mikrontroler dan data yang dikirim adalah x (perintah kiri), y (perintah kanan) dan z (perintah maju). Processor mendeteksi perintah kiri maka processor mengaktifkan flag kiri yang lalu menjadi tanda untuk pengiriman data x ke microcontroller. Berikut adalah perintah untuk mengirim data. if (k<=3) cout<<(stderr,"kiri\n"); if (hanny.open(1,9600)) char* start= "x"; hanny.senddata(start, 1); cout<<(stderr,"openedx\n"); k=0; else if (j<=3) cout<<(stderr,"kanan\n"); if (hanny.open(1,9600)) char* start= "y"; hanny.senddata(start, 1); cout<<(stderr,"openedy\n"); j=0; else cout<<(stderr,"lurus\n"); k=0; j=0; if (hanny.open(1,9600)) char* start= "z"; hanny.senddata(start, 1); cout<<(stderr,"openl\n"); Pada potongan perintah tersebut ditunjukan bahwa COM serial yang digunakan adalah port 1 dan baudrate yang digunakan sebesar 9600. Perintah pengiriman variabel start dengan dengan perubahan nilai menjadi x,y atau z

39 sesuai dengan perintah, dan banyaknya karakter yang dikirim adalah 1 hanny.senddata(start, 1). Sebelum perintah tersebut terdapat header dan function yang terlampir digunakan untuk melengkapi perintah mengirim data secara serial. 3.3.2 Penerimaan Data Microcontroller Data dari processor diolah oleh microcontroller agar dapat mengeluarkan output yang nantinya dapat mengendalikan motor DC. Berikut adalah potongan perintah yang digunakan microcontroller untuk menerima data serial. angka=getchar(); if (angka=='y') // kanan OCR1A=40; PORTD.7=1; //mki OCR1B=40; PORTD.6=0; putchar('a'); else if (angka=='x') // kiri OCR1A=40; PORTD.7=0; OCR1B=40; PORTD.6=1; putchar('b'); else if (angka=='z') // lurus OCR1A=40; PORTD.7=1; OCR1B=40; PORTD.6=1; putchar('c'); else if(angka == 'a') OCR1A=OCR1B=PORTD.7=PORTD.6=0; Pada potongan perintah diatas ditunjukan bahwa variabel angka digunakan untuk penyimpanan karakter sementara yang dikirim lalu dipilah-pilah

40 sesuai dengan perintah lalu diproses menjadi output yang digunakan untuk mengendalikan motor DC. 3.4 Perancangan Perangkat Keras 3.4.1 Minimum Sistem ATMEGA8535 Minimum sistem ATMEGA8535 yang digunakan adalah minimum sistem dari innovative electronics. Dengan spesifikasi sebagai berikut 1. Microcontroller ATMEGA8535 yang mempunyai 8KB Flash Memory dan 8 channel ADC dengan resolusi 10 bit. 2. Mendukung varian AVR 40 pin, antara lain : ATMega8535, ATMega8515, AT90S8515, AT90S8535, dll. Untuk tipe AVR tanpa internal ADC membutuhkan Conversion Socket. 3. Memiliki jalur I/O hingga 35 pin. 4. Terdapat eksternal Brown Out Detector sebagai rangkaian reset. 5. Konfigurasi jumper untuk melakukan pemilihan beberapa model pengambilan tegangan referensi untuk tipe AVR dengan internal ADC. 6. LED Programming indicator. 7. Frekwensi Osilator sebesar 4 MHz. 8. Tersedia jalur komunikasi serial UART RS-232 dengan konektor RJ-11. 9. Tersedia port untuk pemrograman secara ISP. 10. Tegangan input Power Supply 9-12 VDC dan output tegangan 5 VDC. Konfigurasi minimum sistem digambarkan pada gambar 3.4.

41 Gambar 3.4 Konfigurasi Minimum Sistem ATMega8535. (Innovative Electronics, 2004)

42 3.4.2 Relay Driver Relay driver digunakan untuk mengendalikan motor DC. Penggunaan relay driver sebagai pengendali motor dikarenakan motor yang dikendalikan adalah motor DC 20 watt dan 12 VDC, sehingga memerlukan motor driver yang sesuai dengan spesifikasi motor tersebut. Gambar 3.5 adalah konfigurasi rangkaian relay driver. Gambar 3.5 Rangkaian Relay Driver Relay driver tersebut digunakan karena dapat digunakan untuk mengurangi kecepatan motor sesuai dengan nilai PWM yang digunakan microcontroller sehingga kecepatan mobile robot dapat dikendalikan untuk mengurangi error yang terjadi pada saat mobile robot berjalan di lintasannya. 3.4.3 Desain Mekanik Robot Desain mekanik robot, terdiri dari dua motor, base robot dan tiga buah roda. Robot dirancang dengan perangkat elektronik lainnya seperti kamera, relay driver dan minimum sistem, sehingga dapat menjadi suatu bentuk mobile robot. Mobile robot ini dirancang seperti robot line follower, namun karena metode dan

43 perangkat keras yang digunakan berbeda dengan line follower maka bentuk disesuaikan dengan kebutuhan. Berikut adalah bentuk keseluruhan dari mobile robot. 40 cm Diameter roda : 7,5 cm 26 cm Gambar 3.6 Robot tampak atas Gambar 3.7 Robot tampak samping kanan

44 27,5 cm Gambar 3.8 Robot tampak samping kiri 73 cm

45 Gambar 3.9 Robot tampak depan 36 cm Gambar 3.10 Robot tampak belakang

46 3.5 Pulse Width Modulation (PWM) Pengendalian motor DC menggunakan PWM. PWM digunakan untuk menurunkan kecepatan sehingga laju dari mobile robot dapat dikendalikan dan error(keluar dari jalur) dapat dikurangi. Laju dari mobile robot dapat dikendalikan dengan mengubah-ubah nilai PWM yang dikendalikan melalui microcontroller. Sehingga kecepatan dari mobile robot dapat diklasifikasikan menjadi 4 kecepatan, yaitu berhenti, kecepatan pelan, sedang hingga cepat. Pemberian nilai PWM dapat diberikan sebagai berikut : Tabel 3.1 Kecepatan Motor DC No. Kecepatan Nilai PWM 1. Berhenti 0 2. Pelan 1-85 3. Sedang 86-170 4. Cepat 171-255 Pada penelitian ini, mobile robot menggunakan kecepatan pelan dengan tujuan error yang dihasilkan sangat kecil sehingga mobile robot dapat berjalan dengan baik. Dengan demikian mobile robot pada penelitian ini diberikan nilai PWM antara 1-85. 3.6 Perancangan Jalan Jalan yang digunakan untuk menjadi lintasan pada penelitian ini mempunyai karakteristik tikungan ke kiri dan ke kanan sama banyak dan sama besar, sehingga penelitian ini berimbang antara tikungan kanan dan tikungan kiri. Dengan panjang jalan 16 m dan lebar jalan 39 cm yang terbuat dari bahan vinyl yang dicetak dengan digital printing. Warna jalan dan bahu jalan hanya terdiri dari warna hitam dan putih. Berikut adalah gambar jalan yang digunakan pada penelitian ini.

47 *) lebar jalan 39cm. 4 Meter Gambar 3.11 Jalan Mobile Robot 4 Meter