Jurnal Roni Firmansyah M

ROBOT JALUR OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER AVR Atmega 8535

Rony Firmansyah

(5223073115)

Mahasiswa Jurusan Teknik Elektronika DIII

Universitas Negeri Jakarta

Penelitian diawali dengan perancangan mekanika, pembuatan rangkaian, dan pembuatan program yang dilanjutkan dengan pengujian alat. Pengujian alat dilakukan dengan menentukan sensor yang ingin diukur, yaitu dengan mengukur jarak tinggi sensor agar dapat mendeteksi jalur berwarna hitam setebal 1cm. pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah robot dapat bekerja sesuai denagn deskripsi alat yang diinginkan. Danl dari hasi penelitian dapat disimpulkan bahwa robot yang berbasis Mikrokontroller AVR Atmega 8535 ini depat mengikutu jalur berwana hitam pada jarak 1cm dengan metode retro reflektif.

Kata kunci : Mikrokontroller, LED, IC komparator

1. port A

merupakan 8 bit port I/O. setiap pinnya menyediakan internal pull up resistor yang dapat diatur per bit. Outputnya dapat menyalakan LED secara langsung.

2. port B

merupakan 8-bit directional port I/O. setiap pinnya memiliki fungsi yang hampir sama dengan port A. namun port B inimemiliki perbedaan yaitu memiliki altrnatif-alternatif khusus.

3. port C

merupakan 8 bit port I/O. setiap pinnya menyediakan internal pull up resistor yang dapat diatur per bit. Bit-bit ini diisi dengan 0 jika ingin memfungdikan pin-pin port C yang bersesuaian dengan input, atau diisi dengan 1 jika sebagai output. Selain itu port C memiliki alternatif khusus sebagai oscillator untuk timer atau counter 2.

4. port D

merupakan 8 bit port I/O. setiap pinnya menyediakan internal pull up resistor yang dapat diatur per bit. Bit-bit ini diisi dengan 0 jika ingin memfungdikan pin-pin port C yang bersesuaian dengan input, atau diisi dengan 1 jika sebagai output. Pin ini juga memiliki alternatif khusus.

5. RESET

RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pin ini diberi masukan lowselama minimal 2 machine cycle, maka sistem akan direset.

6. XTAL1

XTAL1 adalah mesukan ke inverting oscillator amplifier dan input ke internal clock operating circuit.

7. XTAL

XTAL2 adalah output dari inverting oscillator amplifier.

8. Avcc

Avcc adalah kaki masukan tegangan baggi A/D convrter, kakiAVcc harus secara eksternal terhubung ke Vcc malalui low pass filter.

9. AREF

AREF adlah kaki masukan referensi bagi A/D converter. Untuk operasional ADC, suatu tegangan dari AGND harus masuk kedalam ke kaki AREF.

10. AGND

AGND adlah kaki unuk analog ground. Hubugkan kaki agnd ke GND, kecuali jika groun memiliki analog ground yang terpisah.

Arsitektur Mikrokontroller AVR Atmega 8535

Mikrokontroller ini menggunakan arsitektur havard yang memisahkan memori dan bus untuk data dan program, serta sudah menerapkan sistem single level pipellining. Mikrokontroller AVR Atmega 8535 juga mengimplementasikan RISC (Reduced Instruction Set Computing) sehingga eksekusi instruksi dapat berlangsung secara cepat dan efisien. Mikrokontroller AVR Atmega 8535 banyak digunakan untuk sistem yang kompleks, memiliki input sinyal analog, dan membutuhkan memori yang relatif lebih besar.

Sistem minimum Mikrokontroller AVR Atmega 8535

Sistem minimum dari Mikrokontroller AVR Atmega 8535 adalah rangkaian elektronik yang dipperlukan untuk beroperasinya Mikrokontroller AVR Atmega 8535 kemudian bisa dihubungkan dengan rangkaian lain untuk menjalankan fungsi tertentu. Di keuarga mikrokontroller AVR, seri 8535 adalah seri yang paling sering digunakan.

Untuk membuata rangkaian Amel sismin Mikrokontroller AVR Atmega 8535 diperlukan beberapakomponen utama diantaranya adalah : IC Mikrokontroller AVR Atmega 8535, 1 XTAL 4MHz, 3 kapasitor kertas 22pF, kapasitor elektrolit 4.7 uF, dan tombol reset push button.

Selain komponen-komponen diatas, tentunya diperlukan power supply yang bisa memberikan tegangan 5V DC, rangkaian sistem minimum Mikrokontroller AVR Atmega 8535 sudah siap menerima sinyal analog di port A³.

Pemrograman Mikrokontroller AVR Atmega 8535 dengan bahasa C

Pada bagian ini akan membahas cara memprogram Mikrokontroller AVR Atmega 8535 dengan menggunakan bahasa C yang dimaksudkan untuk mempermudah penjelasan. Dibanding assembler, bahasaini lebih mudah untuk dimengerti. Salah satu IDE ( Integrated Development Environment ) yang cukup membantu dalam mempelajari Mikrokontroller AVR Atmega 8535 RISC 8 bit denagn bahasa C adalah code vision AVR. CodeVision AVR merupakan program share ware yang memiliki keterbatasan untuk versi trialnya, namun versi ini sudah cukup memahami bahasa pemrograman Mikrokontroller AVR Atmega 8535.

Photo Dioda

Photo doida adalah dioda yang dapat mendeteksi cahaya. Berbeda dengan dioda biasa, pjotodioda mengubah cahaya menjadi listrik. Cahaya yang dapat diubah oleh photo dioda adalah cahaya tampak, infra merah, sinar -X sampai dengan cahaya ultra violet. Aplikasinya digunakan untuk menghitung kendaraan umum secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera, serta dalam bidang medis.

Komponen yang mirip denga photo transistor yang memiliki sensitifitas yang lebih baik dari pada photodioda. Hal ini disebabkan karena elektron yang ditimbulkan oleh cahaya diinjeksikan di bagian base dan diperkuat di bagian kolektornya. Namun demikian, waktu response dari pototransistor akan menjadi lebih lama dibandingkan dengan dioda photo.⁴

Motor DC

Motor DC biasanya digunakan dalam rangkaian yang memerlukan kepresisian tinggi untuk pengaturan kecepatan. Terdapat dua macam motor DC berdasarakan medannya yaitu:

1. motor DC dengan penggerak magnet permanen.

2. motor DC dengan lilitan yang terdapat pada stator.⁵

Prinsip dasar dari arus searah adalah kalau sebuah kawat berarus diletakkan antara kutub magnetik, maka pada kawat akan bekerja suatu gaya yang menggerakkan kawat itu.

IC Driver L293D

IC L293D khusus digunakan pada motor DC sebagai pengganti relay, namun pin I dan 2 harus dalam kondisi high. Dapt digunakan pda arah bidirectional, sanggup pada aru maksimm 600 mA. IC ini terdiri dari 16 pin yang hadir dfalam dua versi, L293, dan 293 D. D menandakan adanya dioda yang mengurangi eefekminduksi tegangan. Setiap sinyal yang masukditerjemahkan oleh Mikrokontroller AVR Atmega 8535 kedalam bentuk nyala lampu dan gerakan motor.

Gambar IC L293D

Gerakan motor yang dapat bergerak maju dan mundur dikendalikan melalui motor DC driver. Rangkaian ini disusun sedemikian rupa dan dihubungkan ke motor DC. Untuk mengaktifkan rangkaian tersebut secara bergantian maka harus diberikan input high pada jalur masukan secara bergantian. Jika input 1 diberikan input high, maka motor akan bergerak maju, dan apabila masukan 2 diberikan input high maka motor akan bergerak mundur. Input high pada kedua jalur tidak diprkenankan.⁶

IC pembanding LM 324

IC LM324 adalah IC Operational Amplifier, dengan empat input. IC ini berfungsi sebagai komparator atau pembanding. Jadi tegangan antara photo dioda dan potendiometer dibandingkan. Jika tegangan yang dimasukkan ke inverting dan lebih besar tegangannya, maka hasil outputnyamendekati Vcc, begitu pula sebaliknya, jika dihubungkan dengan non-inverting dan lebih besar tegangannya, maka outputnya akan mendejkati nol.

Gambar Skema LM324

LED

LED singkatan dari Light Emitting Diode, adalah komponen yang dapat memancarkan cahaya. Tujuan utama dalam pembuatan led ini adalah agar energi yang digunakan dalam menghasilkan cahaya menjadi lebih efisien. Untuk dapat mendapatkan efek cahaya pada LED, digunakan doping, doping yang dipakai adalah gallium, arsenic, dan phosphorus.

Gambar Skema LED

Tegangan Baterai Rechargeable

Baterai kering merupakan baterai yang termasuk kedalam primary cells, yang artinya bahwa baterai ini hanya dapat digunakan sekali saja dan karena sifatnya yang memang hanya dapat digunakan sekali.

³ Atmel Corp., Mikrokontroller AVR Atmega 8535 Data Sheet 2007: hal 45.

⁴ Ibid : hal 45;

⁵ Sigit, Riyanto. 2007. Robotika Sensor dan Akuator. Yogyakarta: Graha Ilmu. Hal 32.

⁶ Sigit, Riyanto. 2007. Robotika Sensor dan Akuator. Yogyakarta: Graha Ilmu. Hal 35