BAB II LANDASAN TEORI Pada bab ini akan dibahas dasar teori yang berhubungan dengan perancangan skripsi antara lain pengertian parkir, Piloted parking System, modul bluetooth, mikrokontroler arduino Mega 2560 dan modul Embedded Module Series (EMS) 5A H-Bridge. 2.1. Tinjauan Pustaka Dalam subbab ini akan menjelaskan tentang penelitian yang berkaitan dengan alat yang dibuat penulis. Penelitian dari Junghoon Ha, dkk yang berjudul Parallel Parking R/C Car merupakan salah satu penelitian yang berkaitan dengan alat yang dibuat penulis. Penelitian tersebut terinspirasi dari sistem self parking dari mobil merk the new Lexus LS. Penelitian yang dilakukan Junghoon Ha menggunakan mobil RC yang memiliki sistem mekanik menyerupai mobil pada umumnya. Self parking system pada mobil Lexus LS diaktifkan dengan mengkondisikan pengguna mobil berada di dalam mobil. Sistem ini dirasa penulis kurang efisien, dikarenakan jika mendapat tempat parkir yang sempit, maka pengguna mobil akan kesulitan untuk keluar dari mobil. kesulitan lain yang dihadapi jika jumlah tempat parkir paralel lebih sedikit daripada tempat parkir tegak lurus, maka mobil akan kesulitan untuk parkir. Dalam pembuatan alat tersebut penulis mengkondisikan sistem diaktifkan dengan menggunakan smartphone, yang dimana penulis terinspirasi dengan sistem parkir pada mobil merk audi yang dapat diaktifkan menggunakan menggunakan smartphone atau kunci mobil. Tambahan lain pada alat ini adalah alat dapat mengisi dua jenis tempat parkir, yaitu parkir paralel dan tegak lurus. 2.2. Pengertian Parkir Satuan ruang parkir merupakan ukuran luas efektif yang digunakan untuk meletakan satu buah kendaraan, seperti sepeda motor, mobil penumpang, bus atau truk. Didalamnya juga termasuk ruang bebas kanan dan kiri dengan pengertian pintu dapat dibuka yang digunakan untuk naik dan turun penumpang serta hal - hal yang berfungsi sebagai ruang gerak. 5
2.2.1 Parkir Paralel Parkir paralel merupakan jenis parkir yang dimana diatur dalam sebuah baris, dengan bumper depan mobil menghadap salah satu bumper belakang yang berdekatan. Parkir dilakukan sejajar dengan tepi jalan, baik di sisi kiri jalan atau sisi kanan jalan atau kedua sisi bila hal itu memungkinkan. Parkir paralel sering digunakan untuk parkir mobil di pinggir jalan. Cara tersebut juga dapat digunakan di pelataran parkir ataupun gedung parkir khususnya untuk mengisi ruang parkir yang tidak memungkinkan untuk parkir serong. Gambar 2.1. Parkir Paralel 2.2.2 Parkir Tegak Lurus Parkir tegak lurus merupakan jenis parkir dengan memarkirkan mobil secara berdampingan menghadap tegak lurus ke lorong atau gang, trotoar atau dinding. Pada jenis parkir tegak lurus, terdapat 2 baris tempat parkir yang diatur berhadapan depan mobil dengan depan mobil atau belakang mobil dengan belakang mobil dengan atau tanpa ada gang diantara keduanya. Jenis parkir tersebut biasanya ditemukan di tempat pelataran parkir atau gedung parkir. Gambar 2.2. Parkir Tegak Lurus 6
2.3. Piloted Parking System Piloted parking system merupakan sebuah terobosan dari penyempurnaan self parking system yang dikembangkan oleh pabrikan mobil Audi yang dimana mobil dapat parkir sendiri dengan sistem diaktifkan melalui remote kunci mobil atau dengan menggunakan aplikasi pada smartphone milik pengguna mobil. Cara kerja dari sistem ini adalah saat pengguna mobil telah menemukan ruas parkir yang akan ditempati, pengguna mobil akan keluar dari dalam mobil kemudian mulai mengaktifkan sistem dengan menggunakan smartphone atau dengan remote kunci mobil dan mobil mulai berjalan untuk mengisi ruas parkir tersebut. Setelah mobil masuk ruas parkir, maka mesin mobil akan mati dengan sendirinya. Cara mengeluarkan mobil dari ruas parkir juga dengan memosisikan pengguna mobil berada di luar mobil. Mesin mobil akan hidup dengan sendirinya saat mendapatkan perintah dari pengguna mobil untuk keluar dari ruas parkir. Mobil akan berjalan keluar dari ruas parkir. Saat mobil telah berhasil keluar, mobil akan berhenti dan mobil siap untuk digunakan kembali. Keuntungan dari penggunaan sistem ini adalah sebagai berikut : 1. Pengguna mobil dapat mengaktifkan self parking system tanpa harus berada di dalam mobil. 2. Mobil dapat keluar sendiri dari tempat parkir yang juga dapat diaktifkan tanpa harus masuk ke dalam mobil. 2.4. Arduino Mega 2560 Fungsi utama mikrokontroler adalah sebagai pusat sistem kendali yang dapat diatur sesuai dengan keinginan pengguna. Pengaturan tersebut dilakukan melalui algoritma yang ditanamkan pada mikrokontroler tersebut. Pada beberapa jenis mikrokontroler telah didukung dengan beberapa kelebihan, misalnya memiliki flash ROM yang cukup besar, memiliki ADC internal, terdapat timer yang dapat digunakan sebagai penghasil PWM, terdapat jalur komunikasi serial, SPI dan I2C, terdapat pula jalur interupsi, serta memiliki analog komparator. 7
Arduino Mega 2560 merupakan mikrokontroler dengan basis mikrokontroler ATMega 2560. Arduino ini mempunyai 54 pin digital input / output yang juga 15 pin dapat digunakan sebagai PWM output, 16 analog input, 4 UART, sebuah kristal 16MHz, sebuah koneksi USB, sebuah jack power, sebuah ICSP header, dan sebuah tombol reset. Dari segi memori Arduino Mega 2560 memiliki flash memory untuk menyimpan kode sebesar 256KB, SRAM 8KB, dan EEPROM 4KB. Gambar 2.3. Konfigurasi pin mikrokontroler Arduino Mega 2560 Gambar 2.3 merupakan susunan konfigurasi pin pada mikrokontroler Arduino Mega 2560, berikut adalah penjelasan fungsi masing masing tersebut: 1. VCC adalah masukan digital voltage supply. 2. GND adalah pin ground. 3. ADC Port (PF0 PF7, PK0 PK7) digunakan untuk input ADC (Analog to Digital Converter). Terdapat total 16 pin ADC yang dapat digunakan. 4. Digital Port (PA0 PA7, PB0 PB7, PC0 PC7, PD0 PD3, PE0, PE1, PE3 PE5, PG0 PG2, PG5, PH0, PH1, PH3-PH6, PJ0, PJ1, PL0 PL7). Masing masing dari 54 digital pin pada Arduino Mega 2560 dapat digunakan 8
sabagai input atau output, menggunakan fungsi pinmode(), digitalwrite(), dan digitalread(). Arduino Mega 2560 beroperasi pada tegangan 5 volt, namun direkomendasikan input power supply sebesar 7 12 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima arus maksimum 40 ma dan memiliki resistor pull-up internal (yang terputus secara default) sebesar 20-50 kohm. VCC R1 Arduino INPUT Gambar 2.4. Skematik resistor pull-up Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus antara lain : a. Serial : 0 (RX) dan 1 (TX); Serial 1 : 19 (RX) dan 18 (TX); Serial 2 : 17 (RX) dan 16 (TX); Serial 3 : 15 (RX) dan 14 (TX). Digunakan untuk merima (RX) dan mengirimkan (TX) data serial TTL. Pin 0 dan 1 juga terhubung ke pin chip ATmega16U2 Serial USB-to-TTL. b. Eksternal Interupsi : Pin 2 (interrupt 0), pin 3 (interrupt 1), pin 18 (interrupt 5), pin 19 (interrupt 4), pin 20 (interrupt 3), dan pin 21 (interrupt 2). Pin ini dapat dikonfigurasikan untuk memicu sebuah interupsi pada nilai yang rendah, meningkat atau menurun, atau perubah nilai. c. SPI : pin 50 (MISO), pin 51 (MOSI), pin 52 (SCK), pin 53 (SS). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan SPI library. Pin SPI juga terhubung dengan header ICSP, yang secara fisik kompatibel dengan Arduino Uno, Arduino Duemilanove dan Arduino Diecimila. d. LED : pin 13. Tersedia secara built-in pada papan Arduino ATMega 2560. LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin diset bernilai HIGH, maka LED menyala, dan ketika pin diset bernilai LOW, maka LED akan padam. e. TWI : pin 20 (SDA) dan pin 21 (SCL). Yang mendukung komunikasi TWI menggunakan Wire library. Pin ini tidak di lokasi yang sama dengan pin TWI pada Arduino Duemilanove atau Arduino Diecimila. 9
5. RESET. Jalur LOW ini digunakan untuk me-reset (menghidupkan ulang) mikrokontroler. Jalur ini biasanya digunakan untuk menambahkan tombol reset pada shield yang menghalangi papan utama Ardino. 6. XTAL1 dan XTAL2 berfungsi sebagai pin external clock. 7. AVCC merupakan pin tegangan supply untuk ADC. 8. AREF. Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan fungsi analogreference(). 2.5. Modul Bluetooth Bluetooth merupakan sebuah teknologi komunikasi wireless (tanpa kabel) yang beroperasi dalam pita frekuensi 2,4GHz unlicensed ISM (Industrial, Scientific and Medical) dengan menggunakan sebuah frequency hopping tranceiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi data dan suara secara real-time antara host - host bluetooth dengan jarak jangkauan layanan yang terbatas. Pada dasarnya bluetooth diciptakan bukan hanya untuk menggantikan atau menghilangkan penggunaan kabel dalam pertukaran informasi, tetapi juga mampu menawarkan fitur yang baik untuk teknologi mobile wireless dengan biaya yang lebih rendah, konsumsi daya yang rendah, interoperability yang menjanjikan, mempermudah saat pengoperasian dan mampu menyediakan layanan yang beraneka ragam. Gambar 2.5. Modul Bluetooth 10
2.6. Modul driver Embedded Module Series (EMS) 5 A H-Bridge Embedded Module Series (EMS) 5 A H-Bridge merupakan driver H-Bridge yang didesain untuk menghasilkan drive 2 arah dengan arus kontinyu sampai dengan 5 A pada tegangan 5 Volt sampai 40 Volt. Modul ini dilengkapi dengan rangkaian sensor arus beban yang dapat digunakan sebagai umpan balik ke pengendali. Modul ini mampu men-drive beban - beban induktif seperti relay, solenoida, motor DC, motor stepper dan berbagai macam beban lainnya. Gambar 2.6. Skema fisik dari EMS 5 A H-bridge Pada Gambar 2.6 merupakan skema fisik dari EMS 5 A H-bridge. Modul ini memliki 1 set header (J2) dan 1 set terminal konektor (J1). Berikut adalah penjelasan dari masing - masing header dan konektor : 1. Interface Header (J2) berfungsi sebagai input untuk modul dengan input output digital serta output analog dari modul H-bridge. Tabel berikut merupakan deskripsi dari masing - masing pin pada Interface Header : 11
Tabel 2.1. Deskripsi dari pin Interface Header No. Pin Nama I/O Fungsi 1 MIN 1 1 Pin input untuk menentukan output MOUT 1 2 MIN 2 1 Pin input untuk menentukan outout MOUT 2 3 MSTAT1 0 Output digital yang melaporkan adanya kondisi fault pada modul. Berlogika Low jika ada fault pada modul atau output 4 MEN 1 Pin enable untuk output H-bridge (MOUT 1 dan MOUT 2) 5 MCS 0 Output tegangan analog yang berbanding lurus dengan arus beban (Range output 0 2,5 Volt) 6 MSLP 1 Pin input untuk mengatur kerja modul H-Bridge. Diberi logika High untuk Full Operation, diberi logika Low untuk Mode Sleep 7,9 VCC - Terhubung ke catu daya untuk input (5 Volt) 8,10 PGND - Titik referensi untuk catu daya input 2. Power and Motor Con (J1) berfungsi sebagai konektor untuk catu daya dan beban. Berikut merupakan deskripsi dari masing - masing terminal pada Power and Motor Con : Tabel 2.2. Deskripsi dari pin Power and Motor Con Nama PGND VCC MGND V MOTOR (V MOT) MOUT 2 MOUT 1 Fungsi Titik referensi untuk catu daya input. Terhubung ke catu daya untuk input (5 Volt). Titik referensi untuk catu daya output ke beban. Terhubung ke catu daya untuk output ke beban. Output ke beban dari half H-bridge kedua. Output ke beban dari half H-bridge pertama. 12