BAB 4 IMPLEMENTASI 4.1 Spesifikasi Sistem Spesifikasi sistem yang digunakan penulis untuk membuat dan menjalankan program aplikasi dapat dilihat pada Tabel 4.1 untuk perangkat keras dan Tabel 4.2 untuk perangkat lunak. Tabel 0.1 Tabel Spesifikasi Perangkat Keras Processor Chipset Memory Graphic Monitor Harddisk Intel Core i5 2430M 2.4 GHz ~ 2.9 GHz Processor Intel HM65 Express Chipset DDR3 1333 MHz SDRAM, 6 GB NVIDIA GeForce GT 540M 2GB DDR3 VRAM 14.0" 16:9 HD (1366x768) LED 2.5" SATA 640GB 5400rpm Tabel 0.2 Tabel Spesifikasi Perangkat Lunak Sistem Operasi Perangkat Lunak Library Microsoft Windows 7 Professional EMC2 2.4.3 Python VMware 4.0.0 build-471780 dengan Sistem Operasi Linux Ubuntu 10.04 LTS Tkinter lxml Prosesor dan RAM memiliki peran yang cukup penting karena kinerja proses pembacaan G-Code dan berjalannya proses perputaran dalam perangkat lunak dipengaruhi oleh proses transfer data juga per detiknya. Sedangkan untuk proses penginstalan sistem operasi Linux Ubuntu juga memerlukan kapasitas harddisk sekitar 73
74 4GB beserta dengan peng-install-an perangkat lunak EMC2 dan bahasa Python 2.6. VGA Card NVIDIA maupun ATI dapat menunjang program ini dikarenakan pergerakan jalannya perangkat lunak ini tidak boleh terjadi delay dengan mesin CNC. Sistem operasi yang dipakai adalah Linux Ubuntu karena di dalam sistem operasi ini terdapat perangkat lunak EMC2 yang memerlukan proses peng-install-an terlebih dahulu untuk memperolehnya, dan juga terdapat bahasa pemrograman Python 2.6 yang biasanya sudah termasuk ke dalam setiap Linux. Pada skripsi ini, penulis menggunakan Linux Ubuntu 10.04 yang sudah terdapat EMC2 dan Python 2.6 yang bisa didapatkan dari situs http://www.linuxcnc.org/index.php/download/21/. Penulis menggunakan perangkat lunak VMware untuk melakukan simulasi pada perangkat lunak EMC2 yang telah disebutkan di atas karena lebih mudah untuk digunakan.setelah diujikan dan hasilnya sudah tidak menemukan masalah lagi, maka program baru diujikan pada komputer dengan real time system yang sudah terhubung dengan mesin CNC. Pada Gambar 4.1 merupakan contoh tampilan dari perangkat lunak VMware yang digunakan oleh penulis:
75 Gambar 0.1 Contoh Tampilan VMware 4.2 Implementasi Program 4.2.1 Menu Utama Implementasi program pembuatan gambar atau pola desain ini dimulai dengan menjalankan perangkat lunak EMC2 yang sudah ter-install di Linux Ubuntu. Setelah menjalankan program ini maka akan muncul suatu tampilan menu utama dengan program L-Systemyang diletakkan di sebelah kanan. Pada Gambar 4.2 berikut ini adalah implementasi layar utama tersebut dengan program L-System yang telah dibuat.
76 Gambar 0.2 Layar Menu Utama Pada menu utama ini dapat dilihat perangkat lunak EMC2 dengan tambahan fungsi program L-System yang diletakkan di sebelah kanan, dimana fungsi program L- System ini terdiri dari L-System, Clear dan Run. Fungsi fungsidari program ini dapat memanggil suatu program lainnya dan akan menampilkan suatu GUI (Graphical User Interface) baru tergantung dari program yang dipanggil. Layar di tengah untuk memperlihatkan hasil dari proses interpretasi G-Code yang telah dibuat oleh perangkat lunak EMC2 tersebut. Pada layar tersebut ada keterangan posisi titik AXIS X, Y dan Z dan juga ada keterangan lainnya seperti kecepatan putaran, satuan koordinat dan lain sebagainya.
77 4.2.2 Program L-System Pada Gambar 4.3 berikut ini merupakan tampilan dari program L-System dimana pengguna dapat memilih contoh L-System yang sudah ada atau bisa memasukkan sendiri data data yang diperlukan untuk membuat gambar L-Systemseperti number of iteration (n), axiom, turtle forward distance, turtle left angle, turtle right angle, turtle X position, turtle Y position, name, rules, turtle angle dan turtle speed.program akan memberikan pesan kesalahan apabila inputan tidak sesuai dengan yang diminta. Setelah memasukkan data yang diperlukan maka ketika pengguna menekan tombol Draw, lalu program akan menampilkan turtle dict rulesyang dapat dilihat pada Gambar 4.4dan turtle string yang dapat dilihat pada Gambar 4.5. Gambar 0.3 Program L-System
78 Gambar 0.4 Program L-System Menampilkan Turtle Dict Rules Gambar 0.5 Program L-System Menampilkan Turtle String Setelah itu program akan menggambarkan bentuk L-System yang sesuai dengan masukan dari operator mesin / pengguna pada turtle window terlebih dahulu menggunakan turtle yang sudah menginterpretasikan turtle string yang dapat dilihat
79 pada Gambar 4.6 dan akan menampilkan pesan setelah selesai menggambar yang dapat dilihat pada Gambar 4.7. Gambar 0.6 Program WindowTkinter Gambar 0.7 Program Menampilkan Pesan Selesai Menggambar Setelah itu program akan menulis jalur yang dilalui oleh turle ke dalam fileg- Code yaitu 101.ngc yang dapat dibaca oleh perangkat lunak EMC2 dan menampilkan pesan setelah sukses untuk menyimpan yang dapat dilihat pada Gambar 4.8 berikut:
80 Gambar 0.8 Pesan Sukses Menyimpan File G-Code Pengguna juga dapat membuat model L-System yang baru dengan menekan menu New atau juga dapat menekan menu Open untuk dapat meng-loadfile xml agar dapat memasukkan L-System yang baru yang dapat dilihat pada Gambar 4.9 berikut: Gambar 0.9 Tampilan ketika menekan menu Open Pengguna juga dapat menekan menu Help untuk menampilkan tutorial mengenai program yang dapat dilihat pada Gambar 4.10 dan juga menu About untuk menampilkan informasi mengenai program ini yang dapat dilihat pada Gambar 4.11 berikut:
81 Gambar 0.10Menu Help Gambar 0.11MenuAbout 4.2.3 Program Clear Ketika pengguna menekan tombol Clear di program utama, maka otomatis EMC2akan menghilangkan backplot atau jejak langkah yang dilewati oleh mesin untuk menggambar di layar preview-nya. Contohnya dapat dilihat pada Gambar 4.12 dimana
82 masih terdapat backplot atau jejak yang dilewati oleh mesin, sedangkan pada Gambar 4.13 adalah ketika pengguna sudah menekan tombol Clear: Gambar 0.12 Backplot Pada EMC2 Gambar 0.13 Operator Mesin / Pengguna Menekan Tombol Clear 4.2.4 Program Run Ketika pengguna menekan tombol Run di program utama, maka otomatis mesin akan menginterpretasikan kode G-Code yang diambil dari file 101.ngc dan mesin
83 akan bergerak mengikuti langkah yang telah diinterpretasikan tersebut hingga membentuk bangunan yang sesuai dengan pilihan pengguna ketika di program L-System. Gambar 4.14 merupakan contoh tampilan ketika operator mesin / pengguna sudah menekan tombol Run: Gambar 0.14 Program Run 4.3 Pengaturan Program Untuk dapat menggunakan program ini, maka ada beberapa langkah yang harus dilakukan oleh pengguna, yaitu: 1. Konfigurasi file.ini Program EMC2 ini memiliki suatu file.ini (initial) dimana file ini berisi semua pengaturan yang ada untuk ditampilkan ketika perangkat lunak EMC2 dipanggil. File ini dapat diakses oleh operator mesin / pengguna dan dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Ketika perangkat lunak EMC2 tersebut dipanggil, pengguna dapat memilih untuk memanggil file.ini seperti pada Gambar 4.15 berikut:
84 Gambar 0.15 Tampilan Untuk Memanggil File.ini Pada implementasi ini, penulis menggunakan file axis_mm.ini dan melakukan beberapa pengaturan pada file tersebut. Juga telah menambahkan beberapa commandsyntax yang berguna untuk menampilkan program L-System pada EMC2 pada saat file axis_mm.ini dipanggil. File axis_mm.ini dapat ditemukan di direktori /home/<nama user>/emc2/configs/sim/. 2. Konfigurasi file.xml Untuk dapat menampilkan program L-System tersebut pada EMC maka diperlukan sebuah file.xml yang berguna untuk mengatur tampilan. Pada implementasi ini, Penulis menamainya lsystem.xml dan menggunakan pyvcp (Python Virtual Control Panel) untuk dapat membuat panel agar dapat ditampilkan pada EMC.File lsystem.xml dapat ditemukan di direktori /home/<nama user>/emc2/configs/sim/.
85 3. Konfigurasi file.hal HAL (Hardware Abstraction Layer) merupakan salah satu fungsi pada EMC2 yang digunakan untuk membuat suatu signal dan port yang berguna untuk mengkonfigurasi mesin EMC2 tersebut. Agar EMC2 dapat berjalan ketika pengguna menekan tombol Run maka perlu dibuatlah sebuah file.hal yang berfungsi untuk mengkoneksikan pyvcp dengan EMC2.Pada implementasi ini, Penulis menamainya lsystem.hal.file lsystem.hal dapat ditemukan di direktori /home/<nama user>/emc2/configs/sim/.untuk letak file axis_mm.ini,.xml dan file.hal dapat dilihat pada Gambar 4.16 berikut: Gambar 0.16 Letak File axis_mm.ini,.xml dan.hal 4. Menjalankan program EMC2. 5. Selanjutnya maka pengguna harus menekan tombol Toggle Emergency Stop yang berguna untuk menyalakan dan mematikan mesin CNC secara mendadak (dalam kasus ini yang dimaksud adalah simulasi dimana perangkat lunak ini telah dirancang untuk menjalankan mesin tersebut).
86 6. Setelah mengaktifkan tombol tersebut, maka pengguna harus menekan tombol Toggle Machine Power untuk mengaktifkan perangkat lunak dan mesin. 7. Setelah langkah langkah tersebut dilakukan maka pengguna dapat menjalankan semua fitur yang berada pada perangkat lunak EMC2 ini. 8. Sesudah melakukan langkah 1 4, terkadang titik AXIS tidak berada pada posisi Home All yaitu dimana titik AXIS X dan Y berada pada posisi (0,0). Perlu diperhatikan ketika ingin melakukan suatu fungsi atau pemanggilan program L- System apakah keadaan titik X dan Y sudah berada pada posisi (0,0) atau tidak. Oleh karena itu pengguna dapat mengatur titik X dan Y agar berada pada posisi (0,0) dengan menekan tombol Home All. 9. Menjalankan program L-System Pengguna dapat menjalankan program L-System dengan cara menekan tombol L- System yang sudah terdapat di sisi kanan program EMC. Pada implementasi ini, setelah program L-System selesai menggambar di turtle window.penulis menuliskannya ke dalam file 101.ngc dan hasilnya berupafile 101.ngc dapat ditemukan di direktori /home/<nama user>/emc2/nc_files/.gambar 4.17 berikut merupakan contoh untuk meletakkan program L-System tersebut:
87 Gambar 0.17 Letak Program L-System 10. Menjalankan file.ngc EMC2 merupakan sebuah perangkat lunak untuk dapat menjalankan mesin CNC, namun untuk dapat menjalankannya maka membutuhkan suatu sinyal dan port dimana gelombang sinyal tersebut dapat dihasilkan oleh perangkat lunak EMC2 dengan melewati port yang ditentukan melalui file G-Code. Setelah pengguna menjalankan EMC2 dan menggunakan program L-System maka akan dihasilkan file.ngc yang dapat dijalankan melalui tombol Run yang sudah dibuat untuk melihat hasilnya pada mesin secara langsung. 4.4 HasilPengujian Program Berikut beberapa hasil bentuk pola fraktal yang didapatkan setelah menjalankan program L-System tersebut yang disajikan dalam Tabel 4.3 berikut:
88 Tabel 0.3 Tabel Hasil Pengujian Program Jenis Fraktal Koch Curve (n = 4) Hasil Pada WindowTkinter F F F+F F F+F Box (n = 3) F-F-F-F F FF-F-F-F-FF Island And Lakes (n = 2) F+F+F+F F F+f FF+F+FF+Ff+FF f+ff F FF Ff FFF f ffffff Hilbert Curve (n = 5) F F +XL FLF LX+ X FL+XLX+LF
89 Jenis Fraktal Dragon Curve (n = 10) Hasil Pada WindowTkinter FX X X+YF Y FX Y F F Sierpinski Triangle (n = 5) F X X F F X+F+X F X XX Sierpinski Arrowhead Curve (n = 5) F F X F X X F+X+F Quadratic Koch Island (n = 3) F+F+F+F F F+F F FF+F+F F
90 Jenis Fraktal Plant (n = 5) Hasil Pada WindowTkinter F F X[+F]X[ F]F X XX Koch Snowflake (n = 5) F++F++F F F F++F F Tile (n = 5) X X F+F+F+F F FF+F F+F+FF Berikut beberapa hasil bentuk pola fraktal yang didapatkan setelah menjalankan program L-Systemsecara langsung pada mesin CNC yang disajikan dalam Tabel 4.4 berikut:
91 Tabel 0.4Tabel Hasil Pengujian Program Pada Mesin CNC Jenis Fraktal Box (n = 2) Hasil Pada WindowTkinter Waktu pembuatan: 9.8 menit Dragon Curve (n = 8) Waktu pembuatan: 9.6 menit
92 Jenis Fraktal Bushy Tree (n = 3) Hasil Pada WindowTkinter Waktu pembuatan: 25.6 menit