Sistem Mikrokontroler
Inti dari sebuah robot adalah otak, demikian juga pada robot-robot
KRI dan robot KRCI ini. Pada bagian ini semua input baik dari sensor
atau remote akan diolah dan diambil keputusan berdasar data-data yang
diperoleh. Untuk itu dibutuhkan sebuah mikrokontroler yang akan
mengambil data-data sensor dari inputnya dan memberikan keputusan berupa
tindakan melalui bagian output.
- CPU Robot
Modul ini pada kondisi standard berbasis mikrokontroler AT89S51,
namun pengguna dapat meminta opsi mikrokontroler lain seperti AT89S52,
ATMega8515. Pada modul ini terdapat port-port yang dapat dihubungkan ke
sensor ultrasonik, uart, infrared line sensor dan lain-lain. Port UART
dapat dihubungkan ke Modul DST-Navi sehingga apabila Robo CPU
digunakan untuk aplikasi Robot KRCI, modul ini dapat mengakses 8 sensor
ultrasonik, 8 sensor infrared dan satu unit kompas sekaligus.
DC MOTOR
DC Motor adalah bagian penunjang mekanik yang paling penting pada
sebuah robot terutama pada salah satu kategori dari Robot KRCI yaitu
kategori beroda. Untuk menggerakkan DC motor dibutuhkan rangkaian DC
Driver yaitu merupakan sebuah rangkaian H-Bridge yang berfungsi untuk
mengendalikan dua buah motor DC.
Modul Delta Robo Driver ini memiliki dual H-Bridge sehingga dapat
mengendalikan dua motor DC dengan kemampuan arus maksimum 3A. Untuk
penggunaan 4 wheel drive, pengguna dapat menggunakan 4 motor DC dengan
konfigurasi 2 motor di kanan dan 2 motor di kiri di mana masing-masing
sisi baik kanan maupun kiri terdiri dari dua motor DC yang saling
terhubung parallel ke satu output driver.
Modul Delta Robo Driver juga memiliki konfigurasi input yang sesuai
untuk Delta Robo CPU sehingga modul tersebut dapat langsung dihubungkan
ke bagian atas melalui konektor
 |
| Delta Robo CPU + Delta Robo DC Driver |
DST-128 Sistem Mikrokontroler ATMega128
Sistem minimum ini dirancang berbasis mikrokontroler ATMega128 sehingga sistem ini memiliki:
- 128 Kb Flash PEROM untuk menyimpan program
- 4Kb EPROM untuk menyimpan data-data dari aplikasi robot, contohnya pada KRCI untuk menyimpan data perjalanan robot agar dapat kembali ke tujuan.
- 4Kb SRAM untuk menyimpan variabel program.
- 8 Channel 10 bit ADC, pada aplikasi KRCI input ini dapat dihubungkan pada keluaran analog sensor jarak inframerah GP2D12, kecuali bila menggunakan DST-Navi yang dapat mengintegrasikan 8 GP2D12 ke dalam port UART
- 2 buah 8 bit PWM yang dapat digunakan untuk mengendalikan motor DC
- Programmable watchdog dan on chip oscillator yang mengantisipasi sistem dari kondisi “hang”
- 53 bit I/O untuk keperluan umum
 | ||
| Sistem Minimum ATMega128 DST-128 |
USB Downloader DU-ISP
Untuk mengisikan program ke dalam mikrokontroler, dibutuhkan unit
yang disebut downloader. Berdasarkan koneksi dengan PC/laptop, terdapat
beberapa jenis downloader yaitu downloader paralel yang biasa disebut
Kabel ISP, downloader serial dan downloader USB. Dibanding jenis yang
lain, downloader usb adalah downloader yang paling fleksibel mengingat
PC dan laptop saat ini tidak memiliki port serial dan parallel lagi.
 |
| AVR & MCS51 USB Downloader DU ISP |
DU ISP adalah USB Downloader yang memiliki kemampuan sebagai
downloader bagi hampir semua mikrokontroler Atmel yang memiliki
kemampuan ISP (In System Programming) seperti MCS-51 dan AVR. DU ISP
juga memiliki ukuran sangat ringkas dan kompak sehingga mudah untuk
disisipkan dalam suatu sistem.
Terdapat dua versi DU ISP yaitu V3 yang memiliki kecepatan tinggi
dengan koneksi real USB (kecepatan setara STK-500 dari Atmel) namun
versi ini hanya dapat bekerja di Win XP. Dan V4 yang dapat bekerja di
Win Vista dan 7, namun memiliki kecepatan lebih rendah karena koneksi
USBnya diemulasi ke dalam serial (COM)
Delta Robo Kits (Board Only)
Untuk membangun sistem elektronik robot yang kompak dan ringkas maka
USB Downloader, Sistem Mikrokontroler dan DC Driver yang terdiri dari
dua H-Bridge dapat digabung dalam satu sistem yaitu Delta Robo Kits
(Board Only).
 |
| Delta Robo Kits |
AN0177 Sensor-sensor untuk keperluan Robot KRCI
Pada KRCI, penggunaan sensor-sensor yang akurat adalah salah
satu faktor penentu kemenangan dalam pertandingan. Berikut ini akan
kami bahas mengenai sensor-sensor yang dapat digunakan pada KRCI. Pada
kontes ini robot akan bergerak menjelajah ruangan untuk mencari titik
api. Agar robot dapat bergerak menjelajah ruangan maka dibutuhkan
sensor jarak yang memberikan informasi pada robot akan jarak terhadap
dinding-dinding.
Pada kondisi awal robot biasanya diletakkan pada kondisi yag tidak
menentu pada posisi awal (home) oleh karena itu terlebih dahulu robot
akan menyesuaikan arahnya terhadap salah satu dinding dengan mendeteksi
saat sensor jarak robot terhadap dinding. Caranya dengan memutar
robot hingga salah satu sisi sensor (dalam gambar di atas adalah sensor
kanan) berhasil menemukan dinding dalam jarak tertentu. Kemudian robot
akan tetap berputar hingga sensor mendeteksi jarak yang semakin
mendekat. Pada saat jarak sensor semakin menjauh maka robot dinyatakan
telah sejajar dengan dinding dan selanjutnya robot dapat bergerak
menjelajah ruangan dengan selalu memeriksa kondisi jarak dari sisi
kanan, kiri, depan, serong kiri dan serong kanan. Dengan 5 buah sensor
tersebut sebetulnya sudah cukup untuk menjelajah ruangan namun akan
lebih baik lagi bila digunakan 8 buah sensor yang menempati 8 arah mata
angin seperti pada gambar berikut
D-SONAR
Merupakan sensor ultrasonik produksi Delta Electronic yang didisain
dengan harga yang jauh lebih terjangkau. Sensor ini dapat diakses
dengan trigger dan echo seperti pada SRF04 dan juga melalui UART.
Dengan melalui UART, informasi jarak tidak hanya berupa lebar pulsa
namun juga dapat diminta dalam bentuk jarak.
 |
| Sensor Ultrasonic D-Sonar |
SENSOR JARAK INFRA MERAH
Sensor jarak ultrasonik memang dapat mengatasi tipuan-tipuan dalam
bentuk cermin, namun sensor ini memiliki kelemahan apabila obyek yang
dideteksi berupa dinding yang bergelombang di mana sinyal sonar akan
dipantulkan ke arah lain sehingga jarak tidak terdeteksi. Untuk
mengatasi hal ini, sensor inframerah sebagai pendukung sistem
pengukuran jarak adalah alternatif yang baik. Berbeda dengan sensor
ultrasonik, sensor inframerah tidak menghitung waktu pancaran sinar
melainkan menghitung di bagian mana sinar inframerah yang dikembalikan
diterima oleh rangkaian phototransistor. Semakin jauh jarak maka semakin
ke kanan sinar inframerah yang diterima pada rangkaian phototransistor
dan semakin kecil tegangan outputnya. Hasil output ini akan diterima
oleh adc terlebih dahulu sebelum diambil oleh mikrokontroler.
 |
| Sharp GP2D12 |
Merupakan versi update dari CMPS03 yang juga dilengkapi dengan sensor
akselerasi dan sensor kemiringan. Pada KRCI terdapat salah satu tingkat
kesulitan berupa uneven floor. Pada bagian ini robot akan mengalami
gangguan navigasi sejenak karena bisa saja sensor jarak mengarah ke
atas dan tidak mendeteksi dinding. Agar robot dapat mengetahui kapan
terjadinya uneven floor, maka hal ini dapat dideteksi dengan fitur tilt
(kemiringan) sensor pada CMPS10.
 |
| Devantech CMPS10 Digital Compass |
DST Navi
Merupakan sistem navigasi robot Produksi Delta Electronic di mana sistem ini dapat dihubungkan pada 8 buah SRF05, 8 buah GP2D12 dan sebuah Devantech Compass (CMPS03 atau CMPS10)
 |
| Modul DST-Navi terhubung dengan 8 SRF05, 8 GP2Y0A21, 1 CMPS10, Modul DST-AVR dan LCD |
Pada sistem ini pengguna tidak harus menentukan kapan menggunakan
sensor inframerah dan kapan sensor ultrasonik saat mengukur jarak.
Terdapat perintah melalui UART yang meminta sistem untuk mengukur jarah
di salah satu arah mata angin. Pada saat perintah ini diproses maka
sistem akan melakukan dua metode pengukuran dan setelah menentukan
hasil yang valid maka sistem akan mengirimkan informasi jarak ke UART.
Hal ini akan membuat source code / program yang dibuat oleh pengguna
semakin simpel.
Selain informasi jarak, DST-Navi juga dapat mendeteksi posisi robot
terhadap arah mata angin ataupun kemiringan dengan bantuan Devantech
Compass. Salah satu aturan KRCI adalah robot kembali ke posisi awal,
untuk kasus ini DST Navi juga dapat menyimpan catatan perjalanan robot
berupa arah dan kemiringan setiap periode tertentu ke dalam memori
sehingga melalui port UART catatan tersebut dapat diminta.
Sensor Api
Terdapat dua jenis sensor api yang sering digunakan yaitu Hamamatsu
UVTRON yang mendeteksi titik api dengan mencari sinar ultraviolet dan
TPA81 yang menggunakan inframerah.
Hamamatsu UVTRON R9454
Merupakan sensor api produksi Hamamatsu dan penyempurnaan dari versi
sebelumnya R2868. Sensor ini memiliki ketahanan 10x lebih besar dari
R2868 yaitu ( 10.000 m/s2 ). Sensor UVTRON dapat mendeteksi titik api
dari jarak 5 meter. Sensor ini membutuhkan tegangan DC yang cukup
besar, yaitu 400 VDC. Untuk mempermudah pengguna dalam memakai sensor
ini maka tersedia rangkaian driver C10423 yang menjadi antarmuka UVTRON
dengan mikrokontroler. C10423 akan membangkitkan tegangan 400 Volt DC
dan membangkitkan pulsa level TTL sehingga dapat dihubungkan langsung
ke mikrokontroler
 |
| UVTRON Sensor R2868 atau R9454 |
Tidak sejauh UVTRON yang mampu mendeteksi api pada jarak 5 meter,
sensor ini hanya mendeteksi api pada jarak 2 meter. Namun UVTRON
memiliki sudut yang cukup luas dalam mendeteksi titik api sehingga
posisi api masih belum dapat dipastikan. Sedangkan Thermophile Array
akan mendeteksi posisi titik api berdasarkan pixel-pixel yang mendeteksi
cahaya inframerah dari api.
 | ||
| TPA81 Thermophile Array |
Berikut dapat dilihat video sebuah robot pemadam api beroda dibawah ini
semoga bermanfaat :D
Tidak ada komentar:
Posting Komentar