Robot Pemukul Gamelan Versi 2

PROYEK AKHIR

ROBOT PEMUKUL GAMELAN VERSI 2 ( SOFTWARE )

Rezeki Kurniawan NRP. 7103 030 040

Dosen Pembimbing : Ir. Ratna Adil, MT NIP. 131 756 642

Ir. Dedit Cahya Happyanto, MT NIP. 131 694 603

JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA SURABAYA 2006

Abstrak Gamelan mempunyai tanggapan yang luar biasa di dunia internasional, khususnya negara-negara di Eropa dan Amerika. Bahkan sekolahsekolah di luar negeri yang memasukan seni gamelan sebagai salah satu musik pilihan untuk dipelajari oleh para pelajarnya juga tidak sedikit. Tapi ironisnya di negeri sendiri masih banyak yang menyangsikan masa depan gamelan. Terutama masyarakat yang cenderung lebih tertarik pada musik-musik luar yang memiliki instrumen serba canggih. Proyek akhir ini merupakan salah satu upaya untuk mendekatkan kembali gamelan kepada masyarakat dengan memasukkan sistem robotika ke dalam kesenian gamelan tersebut. Proyek akhir ini bertujuan untuk menerapkan aplikasi robotika dalam dunia seni, khususnya kesenian gamelan. Sistem robot ini menggunakan mikrokontroler AT89S51 sebagai kontrol dari pergerakan robot. Sebagai penggerak mekanik robot yang berupa lengan digunakan rangkaian motor DC dan selenoid. Untuk dapat bergerak akurat, sistem robot ini juga menggunakan sebuah sensor posisi, yang membuat robot dapat digerakkan menuju koordinat posisi nada tertentu. Sedangkan untuk komunikasi dengan pengguna melalui PC, digunakanlah komunikasi serial dengan standar RS232. Untuk untaian nada dengan panjang di bawah 10, sistem ini mampu memainkan dengan prosentase keberhasilan 70 %. Sedangkan untuk panjang untaian nada di atas 10 baru mencapai 20 %.

Kata Kunci : Pelog, Robot, AT89S51

Abstract Gamelan, has gain a great respond in International world. Especially in Europe and America. Some of school in Canada and France even put gamelan as one of their extra curriculum object study in their school and made a special class for it. Ironically, the gamelan instruments has been a forgotten culture in his own country especially for most of its youth. They seems to be more interested to foreign music instruments introduced by their idols from another country. This final project is some effort to give back gamelan s place in his own country, in the heart of its people. This project is trying to apply robotics technology into Indonesian traditional culture, gamelan. This robot use AT89S51 microcontroller to control it s movement. As the actuator of robot arm, we use DC motor circuit, while as the beater actuator we use solenoid. In order to move accurately, this robot use rotary encoder to measure its rotation on each of it s motors so that robot can be set to move to a specific tone coordinate. The robot will be communicated with PC by RS232 serial communication so that user will be easy to operate the robot to produce a tone chain as he want via PC. This system could play tone chain with percentage of success up to 70% for chain length under 10 tone. while for chain length above 10 tone this system just reach 20%. Keyword :

Pelog, Robot, AT89S51

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami haturkan kehadirat Allah SWT, karena atas berkat, rahmat dan inayah-NYA kami dapat menyelesaikan proyek akhir kami yang berjudul : RANCANG BANGUN ROBOT PEMUKUL GAMELAN VERSI 2

Proyek akhir ini sendiri dimaksudkan sebagai salah satu syarat kelulusan dalam menempuh pendidikan di Politeknik Elektronika Negeri Surabaya-ITS. Pada pembuatan proyek akhir ini, dilakukan oleh dua orang dengan anggota sebagai berikut : 1. 2.

REZEKI KURNIAWAN (7103030040) dengan bagian mekanik dan perangkat keras. MARLIA (7103030045) dengan bagian program kontrol atau perangkat lunak.

Semoga dengan adanya buku ini dapat membantu para pembaca dan mahasiswa dalam menambah ilmu pengetahuannya dibidang tehnik elektronika khususya di dalam merancang suatu sistem robotika. Penyusun sepenuhnya menyadari bahwa laporan proyek akhir ini jauh dari sempurna. Kami mohon maaf bila dalam penulisan proyek akhir ini banyak terdapat kesalahan dan kekurangan. Penyusun berharap laporan proyek akhir ini dapat berguna bagi penyusun sendiri khususnya dan juga pembaca pada umumnya serta terakhir semoga laporan proyek akhir ini bisa menjadi acuan atau referensi untuk kemajuan ilmu pengetahuan khususnya di bidang teknik elektronika baik dimasa sekarang maupun di masa yang akan datang Amin. Surabaya, Juni 2006 Penyusun

UCAPAN TERIMA KASIH Alhamdulillah, atas segala limpahan rohmat, taufik, hidayah serta inayah-Nya sehingga proyek akhir ini dapat kami selesaikan sesuai dengan jadwal dan sesuai dengan harapan. Kami menyadari bahwa terwujudnya proyek akhir ini tak lepas dari bantuan, bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati kami sampaikan terima kasih kepada : 1. Allah swt, yang atas izin dan kuasa-Nya kami masih diberi kesempatan untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. 2. Ayah dan Ibu atas kasih sayang dan perhatiannya, yang telah bekerja keras dan membanting tulang untuk membiayai sehingga penulis bisa tetap kuliah dan menyelesaikan proyek akhir ini, serta memberi dorongan serta do’a dalam tugas akhir ini. Semoga Allah selalu melindungi dan memudahkan jalan mereka. 3. Kakak, adik dan Adik ku atas dukungan semangat, kasih sayang dan cintanya yang membuat penulis tak pernah patah semangat. 4. Bapak Ir. Muh. Nuh DEA selaku rektor ITS. 5. Bapak Dr. Ir. Titon Dutono M.Eng selaku Direktur PENS-ITS. 6. Bapak Ir. Dedid Cahya Happyanto MT selaku ketua jurusan Teknik Elektronika. 7. Ibu Ir. Ratna Adil MT selaku dosen pembimbing pertama yang dengan sabar untuk meluangkan waktunya dalam membimbing dan memberikan arahannya kepada kami sehingga proyek akhir ini dapat terselesaikan sesuai dengan harapan dan terencana. 8. Bapak Ir. Dedid Cahya Happyanto MT selaku dosen pembimbing kedua yang juga dengan sabar meluangkan waktunya dalam membimbing dan memberikan arahannya kepada kami dalam menyelesaikan proyek akhir ini. 9. Seluruh Bapak dan Ibu dosen PENS-ITS, terima kasih atas perhatian dan bimbingannya dalam mengajar dan memberikan ilmunya sehingga penulis dapat terbekali ilmu dalam menyelesaikan proyek akhir ini. 10. Seluruh civitas akademik, Asisten dan Karyawan PENS-ITS yang ikut membantu dalam kelancaran proses belajar mengajar di lingkungan kampus. 11. Karyawan Perpustakaan D3 dan D4, terima kasih atas jasa pelayanan serta kebaikannya.

12. Marlia La Majira, selaku partner TA-ku yang selalu memberikan dukungan baik moral, spiritual maupun finansial, pokoknya paling T-O-P lah! 13. Seluruh penghuni Lab. OGRISH, khususnya yang sering minjemi uang, bisa dimintain komponen n mbeliin maem. thanx 4 everything pren. Love you all. Sori kalo bisanya cuma ngrepotin kalian. Lha Hobbi koq! Keep on moving n SSM forever. Serta semua pihak yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak langsung. Sorri kalau ga bisa disebutin semua, takut bukunya jadi tebal oleh ucapan terima kasih. Buat semuanya saya doakan “Jazaakumullah Khoiron Katsiiro”.

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ...................................................... ii ABSTRAK ................................................................................... iii ABSTRACT ................................................................................. iv KATA PENGANTAR.................................................................. v UCAPAN TERIMA KASIH ........................................................ vi DAFTAR ISI ................................................................................ viii DAFTAR GAMBAR.................................................................... x DAFTAR TABEL ........................................................................ xi BAB I. PENDAHULUAN ............................................................ 1.1 Latar belakang.......................................................... 1.2 Definisi dan Sejarah Gamelan................................... 1.3 Tujuan ..................................................................... 1.4 Permasalahan ........................................................... 1.5 Batasan masalah ....................................................... 1.6 Metodologi............................................................... 1.7 Sistematika pembahasan ........................................... 1.8 Ruang lingkup .............................................................

1 1 1 2 2 3 3 4 5

BAB II TEORI PENUNJANG....................................................... 2.1 Pengertian Robot.......................... ............................... 2.1.1 Definisi Robot........................................................... 2.1.2 Pengertian Robot Pemukul Gamelan........................ 2.2 Mikrokontroller AT89S51 .......................................... 2.2.1 Pengenalan Mikrokontroller AT89S51 ................... 2.2.2 Deskripsi Mikrokontroller AT89S51 ..................... 2.3 Serial Port ............................................................... 2.3.1 Konfigurasi Serial Port ........................................... 2.3.2 Pengalamatan Serial Port ......................................... 2.4 Solenoid .................................................................. 2.5 Relay....................................................................... 2.6 Transistor sebagai saklar...........................................

7 7 7 8 9 9 10 12 13 14 15 16 17

BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN PERANGKAT KERAS ............................................................................ 19 3.1 3.2 3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.4.5 3.5 3.6 3.6.1

Gambaran Umum................................................... 19 Konfigurasi Sistem ................................................ 19 Diagram Blok Sistem ............................................. 20 Perencanaan Perangkat Keras................................. 22 Rangkaian Sistem Mikrokontroller ........................ 22 Rangkaian Sistem Komunikasi Serial RS232 ........ 24 Rangkaian Penggerak Motor DC ........................... 25 Rangkaian Sensor Posisi ....................................... 28 Rangkaian Power Supply ....................................... 28 Perencanaan Mekanik ........................................... 29 Pengukuran karakteristik sistem ............................ 31 Pengukuran jumlah pulsa terhadap derajat perputaran motor..................................................................... 31 3.6.1 Pengukuran posisi tiap nada terhadap basepoint...... 31

BAB IV. PENGUJIAN DAN ANALISA...................................... 4.1 Pengujian Terpisah ............................................... 4.1.1 PengujianKomunikasi Serial ................................. 4.1.2 Pengujian Rangkaian Driver .................................. 4.2 Pengujian Integrasi Sistem .................................... 4.2.1 Pengujian Tiap Nada Terhadap Base Point ............. 4.2.2 Pengujian Memainkan Untaian Nada .....................

33 33 33 36 37 37 41

BAB V. PENUTUP ...................................................................... 45 5.1 Kesimpulan............................................................ 45 5.2 Saran ..................................................................... 45 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN DAFTAR RIWAYAT HIDUP

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 2.7 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 3.3 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Gambar 3.6 Gambar 3.7 Gambar 3.8 Gambar 3.9 Gambar 3.10 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3

Contoh perangkat gamelan (Pelog) ........................... Konfigurasi pin AT89S51 ........................................ Konfigurasi serial DB-9 ........................................... Solenoid................................................................... Relay ....................................................................... a. Simbol Transistor NPN ........................................ b. Simbol Transistor PNP ......................................... Blok Diagram Sistem .............................................. Flowchart sistem mikrokontroller ............................ Diagram skematik rangkaian mikrokontroller .......... Flowchart program interup serial ............................. Rangkaiankomunikasi serial RS232 ......................... Rangkaian driver 2 arah ........................................... Rangkaian sensor untuk rotary encoder .................... Rangkaian power supply ......................................... Rangkaian mekanik robot ........................................ Keseluruhan alat ...................................................... Flowchart program uji komunikasi serial ................. Tampilan pada jendela hyperterminal ....................... Tampilan menu komposer ........................................

8 10 13 16 17 18 18 20 21 22 23 24 27 28 28 29 30 34 36 38

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tabel 2.2 Tabel 2.3 Tabel 3.1 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 4.10 Tabel 4.11 Tabel 4.12 Tabel 4.13

Pin mikrokontroller AT89S51 ..................................... Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB-9 . Nama register yang digunakan beserta alamatnya ........ Posisi tiap nada terhadap base point ............................. Data hasil pengujian komunikasi serial PC ke mikro ............ Hasil pengujian rangkaian driver ................................. Nada 1 terhadap base point ......................................... Nada 2 terhadap base point ......................................... Nada 3 terhadap base point ......................................... Nada 4 terhadap base point ......................................... Nada 5 terhadap base point ......................................... Nada 6 terhadap base point ......................................... Nada 7 terhadap base point ......................................... Nada 8 (i) terhadap base point ..................................... Memainkan untaian nada 1 .......................................... Memainkan untaian nada 2 .......................................... Memainkan untaian nada 3 ..........................................

10 13 15 32 35 36 38 39 39 39 40 40 40 41 41 41 42

HALAMAN INI SENGAJA DIKOSONGKAN ...!!!

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Gamelan mempunyai tanggapan yang luar biasa di dunia internasional. Saat ini telah banyak diadakan pentas seni gamelan di berbagai negara Eropa dan memperoleh tanggapan yang sangat bagus dari masyarakat di sana1. Bahkan sekolah-sekolah di luar negeri yang memasukan seni gamelan sebagai salah satu musik pilihan untuk dipelajari oleh para pelajarnya juga tidak sedikit2. Tapi ironisnya di negeri sendiri masih banyak orang yang menyangsikan masa depan gamelan3. Terutama para pemuda yang cenderung lebih tertarik pada musik-musik luar yang memiliki instrumen serba canggih. Dari sini diperlukan suatu upaya untuk menarik minat masyarakat kepada kesenian tradisional yang menjadi warisan budaya bangsa tersebut. Salah satu upaya yang dapat ditempuh adalah melalui suatu terobosan dengan memasukkan sistem robotika ke dalam kesenian tersebut. Proyek akhir ini bertujuan untuk menerapkan aplikasi robotika dalam dunia seni, khususnya kesenian gamelan. Robot yang akan dibangun dalam proyek akhir ini dapat memainkan suatu untaian nada dengan menggunakan instrumen gamelan.

1.2 DEFINISI DAN SEJARAH GAMELAN Istilah atau definisi dari gamelan berasal dari bahasa jawa kuno yang berarti perkusi atau alat musik pukul. Gamelan merupakan alat musik tradisional jawa yang mana berasal dari kata yang di eja (GahMeh-Lan). Gamelan merupakan suatu akar budaya yang di wariskan secara turun temurun. Adapun didalam jenis bahan pembuatannya gamelan dibedakan menjadi empat macam yaitu: 1. gamelan besi 2. gamelan perak 3. gamelan emas 4. gamelan bamboo/kayu 1

Suara Merdeka, Kamis, 22 April 2004, Kedatangan Ki Manteb Sedot Perhatian Masyarakat Eropa 2 www.bali-travelnews.com, eksotisme gamelan jawa 3 Kompas, Sabtu, 2 September 2000, Musik gamelan tanpa gamelan

Seperti yang telah dijelaskan diatas bahwa gamelan merupakan suatu alat musik, dalam hal ini alat musik yang terdapat didalamnya amatlah banyak diantaranya adalah : 1. Gong 2. Kendang 3. Saron 4. Slentem 5. Kenong 6. Pelog 1.3 TUJUAN Pada umumnya tujuan pembuatan proyek akhir ini adalah menerapkan aplikasi robotika dalam dunia seni tradisional, khususnya dalam kesenian gamelan. Melalui proyek ini diharapkan mampu menarik minat generasi muda akan kesenian tradisional yang sudah mulai terlupakan. Sedangkan tujuan khususnya adalah untuk merencanakan, merancang dan membuat sistem dari Robot Pemukul Gamelan. Selain itu untuk mengaplikasikan robotika dalam kehidupan sehari-hari khususnya pada bidang kesenian gamelan dan penggunaan komunikasi serial RS232 sebagai media interface antara Hardware (Robot) dengan PC. Dengan selesainya proyek akhir ini diharapkan aplikasi pengembangan dari proyek akhir ini dapat digunakan untuk mengendalikan robot dalam hal bermain gamelan. Dan juga dapat membantu sebagai media/sarana untuk mempermudah proses pembelajaran dalam hal memainkan gamelan. 1.4 PERMASALAHAN Pembahasan permasalahan pada Proyek Akhir ini lebih difokuskan pada mekanik dan perangkat keras (Hardware). Adapun permasalahannya adalah sebagai berikut : 1.4.1 Pembuatan Mekanik Perancangan mekanisme gerakan robot agar dapat berpindah dari satu posisi nada ke posisi dari nada yang lain dalam tempo yang sesingkat – singkatnya. Hal ini sangat diperlukan agar robot dapat menyesuaikan tempo permainan alat musik sesuai dengan yang diharapkan. 1.3.2 Perangkat Keras (Hardware)

Pembuatan hardware yang mampu mengendalikan pergerakan lengan robot secara cepat serta akurat. Pembuatan hardware untuk menghubungkan robot dengan komputer sehingga robot tersebut akan dapat dioperasikan melalui komputer. 1.5 BATASAN MASALAH Pada Proyek Akhir ini permasalahan dibatasi pada pembuatan mekanik dan jenis perangkat gamelan yang akan dipakai : 1. Untaian nada yang akan dimainkan harus bertempo lambat. 2. Alat musik yang digunakan berupa alat musik pukul, yaitu pelog. 3. Jumlah jenis nada yang dapat dimainkan dibatasi sebanyak 8 buah nada. 1.6 METODOLOGI Dalam merancang dan membangun sebuah robot khususnya robot pemukul gamelan, maka dibutuhkan langkah-langkah sebagai berikut : a. Studi Literatur Studi literatur ini dilakukan untuk mencari referensi-referensi teori penunjang sebagai acuan dalam desain awal perencanaan dan pembuatan dari sistem mekanik dan hardware. b. Perancangan Sistem Dalam perancangan sistem ini harus berdasarkan dengan urutan kerja dari tiap-tiap bagian. c. Perancangan Hardware dan Mekanik Adapun perancangan hardware meliputi : rangkaian minimum sistem menggunakan mikrokontroller AT89S51, rangkaian interface antara mikro dengan komputer dengan standar RS232, serta rangkaian driver motor untuk menggerakkan lengan robot dan driver solenoid yang akan digunakan sebagi pemukul gamelan. Sedangkan perancangan mekanik meliputi : perancangan lengan robot yang menggunakan tiga titik join dengan penggerak berupa tiga buah motor DC yang masing-masing dilengkapi dengan rotary encoder. Serta pemukul yang digerakkan oleh solenoid.

d. Pembuatan dan Pengujian Hardware Dari hasil perancangan tersebut akan dilakukan pembuatan / realisasinya baik itu hardware maupun mekaniknya. Pada tahap ini akan dilakukan pengujian atau pengukuran pada tiap-tiap bagian (sub sistem) sebelum dilakukan proses integrasi sistem. Tujuan dari tahap ini adalah untuk mengetahui sub sistem yang telah direncanakan bekerja sesuai dengan yang diharapkan. e. Integrasi dan Pengujian Sistem Setelah pengujian sub sistem maka dilakukan proses integrasi sistem dan pengujian sistem. Tujuan dari pengujian sistem adalah untuk mengetahui apakah sistem yang telah direalisasikan dapat bekerja sesuai dengan yang telah direncanakan. f. Experimen dan Analisa Sistem setelah sistem diintegrasikan dilakukan beberapa kali experimen untuk mengetahui kinerja sistem secara keseluruhan. Dari hasil eksperimen tersebut akan dilakukan proses analisa untuk mengetahui kelemahan dan kekurangan sistem sehingga dapat dijadikan bahan kajian untuk mengadakan penyempurnaan di masa mendatang. g. Tahap Penulisan Laporan Pada tahap ini akan dilakukan penyusunan laporan lengkap dan detail tentang tugas akhir yang dilaksanakan. 1.7 SISTEMATIKA PEMBAHASAN Sistem pembahasan Proyek Akhir ini disusun dengan kerangka pembahasan sebagai berikut : Bab I :

Bab II :

Bab III :

PENDAHULUAN Berisi tentang latar belakang, tujuan, permasalahan, batasan masalah, dan sistematika pembahasan. TEORI PENUNJANG Berisi tentang penjelasan teori-teori yang berkaitan dalam pembuatan proses Proyek Akhir. PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT Berisi tentang proses perencanaan dan pembuatan dari sistem yang dibuat seperti pembuatan mekanik robot, pemakaian motor, solenoid, pembuatan driver motor dan solenoid, power supply, minimum sistem mikrokontroller dengan menggunakan AT89S51 serta

pemakaian sistem interface serial RS232 sebagai media interface antara robot dengan PC. Bab IV : PENGUJIAN DAN ANALISA Pada tahap ini akan dilakukan pengujian secara bagian per bagian. Setelah itu akan dilakukan proses integrasi sistem antara perangkat keras (Hardware) dengan mekanik serta penggabungan dengan perangkat lunak (Software), dan juga dilakukan penggabungan secara langsung dengan perangkat gamelan untuk dilakukan pengujian secara langsung dengan perangkat gamelan untuk mengetahui apakah sistem yang dibuat dan diuji sesuai dengan yang diharapkan atau masih terdapat kekurangan maupun kesalahan. Bab V : PENUTUP Berisi kesimpulan dari keseluruhan pengerjaan Proyek Akhir dan saran-saran untuk memperbaiki kelemahan sistem yang telah dibuat demi pengembangan dan penyempurnaan di masa mendatang. DAFTAR PUSTAKA

Pada bab daftar pustaka ini berisi referensi yang digunakan dalam proses pembuatan proyek akhir ini. LAMPIRAN Pada halaman lampiran ini berisi gambar, tabel, maupun data sheet komponen yang menunjang proses pembuatan proyek akhir ini. 1.8 RUANG LINGKUP 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Rangkaian Elektronika Mikroprosesor & Interface Robotika Piranti Elektronika Elektronika Industri Bengkel Elektromekanika

HALAMAN INI SENGAJA DIKOSONGKAN ... !!!

BAB II TEORI PENUNJANG Pada bab ini akan dijelaskan mengenai teori-teori yang digunakan dalam tugas akhir ini sebagai penunjang. Adapun teori yang akan dibahas meliputi Robot, mikrokontroller, komunikasi serial denagn standar RS232, Transistor sebagai rangkaian driver, dan Solenoid. 2.1 PENGERTIAN ROBOT Kata robot diambil dari kata yamg berasal dari kata robota, yang mempunyai arti pekerja, dipopulerkan oleh Isaac Asimov pada tahun 1950 dalam sebuah karya fiksinya. 2.1.1 Definisi Robot4 Definisi pertama, dikembangkan oleh Computer Aided Manufacturing-International (CAM-1), “ Robot adalah peralatan yang mampu melakukan fungsi-fungsi yang biasa dilakukan oleh manusia, atau peralatan yang mampu bekerja dengan intelegensi yang mirip dengan manusia”. Definisi kedua, dikembangkan oleh Robotics Institute of America (RIA), perkumpulan pembuat robot yang lebih menitikberatkan terhadap kemampuan nyata yang dimiliki oleh robot terhadap kemiripannya dengan manusia, “ Robot adalah peralatan manipulator yang mampu diprogram, mempunyai berbagai fungsi, yang dirancang untuk memindahkan barang, komponen-komponen, peralatan, atau alat-alat khusus, melalui berbagai gerakan terprogram untuk pelaksanaan berbagai pekerjaan. Secara mendasar, robot memilik banyak hal yang sama dengan otomasi internal, mereka memanfaatkan piranti tenaga yang serupa (seperti listrik, hidraulik, atau pneumatik) dan mereka dikendalikan melalui urutan-urutan yang telah dikendalikan melalui program, yang memungkinkan mesin tersebut pada posisi yang diinginkan. Lingkungan seperti ini didefinisikan sebagai lingkungan langkah demi langkah (step by step environment). Dalam perkembangan mesin yang terotomatisasi 4

Anang Prayogi Murakapi, Perencanaan dan Pembuatan Arm Robot , Proyek Akhir PENS-ITS, 1995

ini akan menjadi bermacam-macam spesifikasi tergantung kebutuhan aktifitas manusia terhadap otomatisasi industri dan robotika. Robotika merupakan bidang dinamis yang perkembangannya maju pesat. Perkembangan ini selain melibatkan komputasi, permesinan dan elektronika juga menyangkut perkembangan teknologi terapan. Penelitian dibidang terakhir ini biasanya berakar dari industri, untuk memecahkan masalah industri dengan teknologi yang ada. Misalnya adalah pengembangan perangkat lunak untuk mendapatkan algoritma baru bagi pengendalian robot, pengembangan sistem penglihatan dengan sistem resolusi yang lebih tinggi, perbaikan kemampuan sensor dan pengembangan protokol komunikasi untuk komunikasi dengan komputer dan peralatan pabrik 2.1.2 Pengertian Robot Pemukul Gamelan Robot Pemukul Gamelan adalah suatu sistem yang dirancang untuk dapat bekerja dalam memukul gamelan serta dapat memainkan untaian nada pada perangkat gamelan. Adapun sistem mekanik dari robot yaitu disesuaikan dengan tipe dari jenis perangkat gamelan yang digunakan. Dalam pembuatan proyek akhir ini perangkat gamelan yang digunakan adalah jenis Pelog.

Gambar 2.1 Contoh perangkat gamelan (Pelog)5

Adapun sistem dari robot ini menggunakan komunikasi serial (COM1) RS 232 sebagai media interface antara robot dengan PC. PC (Personal Computer) dalam hal ini digunakan sebagai kontroler dimana robot dapat berjalan sesuai dengan input data yang dimasukkan oleh 5

www.uni-oldenburg.de/musik/gamelan/pix/saron.jpg

User melalui PC dengan menggunakan software kontrol visual basic 6.0. Sebagai aktuatornya dari robot maka digunakan tiga buah motor DC untuk mengerakkan tiga titik sendi (join) dari robot tersebut dan sebuah solenoid yang menggerakkan solenoid yang terletak pada lengan robot. Keseluruhan pergerakan dari robot tersebut diatur oleh sistem mikrokontroller yang menerima perintah secara langsung dari PC. 2.2 Mikrokontroler AT89S51 2.2.1 Pengenalan Mikrokontroler AT89S51 Mikrokontroler adalah central processing unit (CPU) yang disertai memori serta sarana Input/Output dan dibuat dalam bentuk chip. Mikrokontroler AT89S51 merupakan salah satu keluarga dari MCS 51 keluaran dari Atmel. AT89S51 dilengkapi memori dengan teknologi nonvolatile memory, isi memori tersebut dapat diisi ulang ataupun dihapus berkali-kali. Memori ini biasa digunakan untuk menyimpan instruksi (perintah) berstandar MCS-51 code sehingga memungkinkan mikrokontroller ini dapat bekerja dalam mode single chip operation yang tidak memerlukan memori eksternal untuk menyimpan source code tersebut. Pada prinsipnya program pada mikrokontroler dijalankan secara bertahap. Maksudnya, pada program itu sendiri terdapat beberapa set instruksi yang mana tiap instruksi itu dijalankan secara bertahap atau berurutan ( step by step ). Beberapa fasilitas yang dimiliki oleh mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut : Sebuah Central Processing Unit 8 bit. Osilator internal dan rangkaian pewaktu. RAM internal 128 byte. Flash memori 4 Kbyte. Lima buah jalur interrupsi (dua buah interupsi eksternal dan tiga buah interupsi internal). Empat buah programable port I/O yang masing-masing terdiri dari delapan buah jalur I/O. Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART. Kemampuan untuk melaksanakan operasi aritmetika dan operasi logika. Kecepatan dalam melaksanakan interuksi per siklus 1 mikrodetik pada frekuensi 12 MHz.

2.2.2 Deskripsi Umum Mikrokontroller AT89S51 Susunan pin pada mikrokontroler AT89S51 dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 2.2 Konfigurasi pin AT89S516

Penjelasan unutk masing-masing pin mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut : Tabel 2.1 Pin mikrokontroller AT89S517 No. Pin 20 40 32 - 39

6 7

Nama Pin GND VCC P0.7-P0.0

Alternatif

D7 - D0 & A7 – A0

www.atmel.com/literature www.alldatasheet.com

Keterangan Ground Power Supply Dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiple address/data ataupun menerima kode byte pada saat flash programming. Sebagai I/O biasa port ini dapat memberikan output sink ke delapan buah TTL input atau dapat diubah sebagai

1-8

P1.0–P1.7

6

P1.5

MOSI

7

P1.6

MISO

8

P1.7

SCK

21 - 28

P2.0–p2.7

A8 – A15

10 - 17

Port 3

10 11 12 13 14 15 16 17 9

P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 RST

RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR RD

30

ALE

PROG

input dengan memberikan logika ‘1’ pada port tersebut. Sebagai low order multiplex address/data port ini akan mempunyai internal pull-up Berfungsi sebagai I/O biasa. Port ini mempunyai pull up internaldan berfungsi sebagai input dengan memberikan logika 1. Sebagai output port ini dapat memberikan output sink ke empat buah input TTL. Port ini juga mempunyai fungsi khusus untuk inprogramming seperti keterangan berikut : Serial input pada saat in – system programming Serial output pada saat in – system programming Serial clock pada saat in - system programming Berfungsi sebagai I/O biasa atau high order address saat mengakses memori secara 16 bit. Sebagai output dan input sama seperti port 1. Sebagai I/O biasa sama seperti port 1dan port 2. sedangkan sebagai fungsi spesial port-port ini mempunyai keterangan sebagai berikut : Port serial input Port serial output Port external interupt 0 Port external interupt 1 Port external timer 0 input Port external timer 1 input External data memory write strobe External data memory read strobe Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle. Berfungsi untuk me-latch low byte address pada saat mengakses memori eksternal. Sedangkan pada saat flash programming berfungsi sebagai pulse input.

29

PSEN

31

EA

19 18

XTAL1 XTAL2

VP

Berfungsi pada saat mengeksekusi program yang terletak dalam memori eksternal. PSEN akan aktif dua kali setiap cycle. Saat low, mikrokontroler akan menjalankan program yang ada pada alamat memori eksternal. Saat high, program yang dijalankan yang berada pada memori internal. Saat flash programming pin ini diberi tegangan 12 Volt (VP) Input oscilator Output oscilator

2.3 SERIAL PORT Komunikasi data pada umumnya dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu secara serial dan sacara paralel. Komunikasi data serial dilakukan dengan mengirimkan dan menerima data 8 bit secara satu per satu. RS232 (Recommended Standart number 232) yang berfungsi sebagai antarmuka dalam mentransfer data dengan komputer yang mana pengiriman data dilakukan dengan mengirimkan kode biner. Pada seperangkat komputer biasanya tersedia Communication Port atau sering disebut dengan COM. Biasanya terdapat dua buah Communication Port, yaitu COM1 dan COM2. port tersebut biasanya digunakan untuk mouse. Pada dasarnya ada dua jenis komunikasi data serial,yaitu komunikasi data serial sinkron di mana pengiriman clock dilakukan sacara bersamaan dengan data serial dan komunikasi data serial asinkron di mana pengiriman clock dilakukan secara dua tahap, yaitu saat data dikirimkan dan saat data diterima. RS232 pada computer memiliki dua jenis konektor, yaitu konektor dengan 25 pin atau sering disebut DB-25 connector dan konektor dengan 9 pin atau sering disebut DB-9 connector. Pada dasarnya hanya 3 pin yang terpakai, yaitu pin pengirim, penerima, dan ground. Perlu diperhatikan dalam pengiriman data serial kecepatan transfer data harus sama antara penerima dan pengirim, kalau tidak maka akan terjadi overflow. Kecepatan transmisi tersebut biasanya sering disebut dengan baud rate. Baud rate yang sering dipakai adalah 110,300, 1200, 2400, 4800, 9600. Selanjutnya data bit yang sering digunakan adalah 4 8 bit. Pada komunikasi data serial pada dasarnya yang dikirimkan adalah tegangan dan kemudian dibaca dalam bit. Besar level

tegangannya adalah antara -25 volt sampai dengan +25 volt. Untuk bit dengan logika 1 maka besar level tegangannya adalah -3 volt sampai dengan -25 volt. Ada beberapa level tegangan yang tidak mempunyai logika, yaitu antara -3 volt sampai dengan +3 volt, lebih kecil dari -25 volt, dan lebih besar dari +25 volt. 2.3.1 Konfigurasi Serial DB-9 Berikut ini adalah konfigurasi pin pada DB-9 yang merupakan konektor port serial yang biasanya tersedia pada komputer.

Received Line Signal DCE Ready Request To send Clear To send Ring Indicator

Received Data Transmitted Data Data Terminal Ready Signal Ground

Gambar 2.3 Konfigurasi serial DB-98 Berikut ini adalah konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB-9 : Tabel 2.2 Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB-99 Nomor Nama Direction Keterangan Pin Sinyal 1 DCD In Data Carrier Detect / Received Line Signal Detect 2 RxD In Received Data 3 TxD Out Transmit Data 4 DTR Out Data Terminal Ready 5 GND Gound 8

Retna Prasetia & Catur Edi Widodo, Interfacing Port Paralel dan Port Serial Komputer degan Visual Basic 6.0. 9 Retna Prasetia & Catur Edi Widodo, Interfacing Port Paralel dan Port Serial Komputer degan Visual Basic 6.0.

6 7 8 9

DSR RST CTS RI

In Out In In

Data Set Ready Request to Send Clear to Send Ring Indicator

Keterangan : Pin 1(Data Carier Detect) berfungsi unutk medeteksi boleh atau tidaknya DTE menerima data. Pin2(Received Data), digunakan DTE menerima data dari DCE Pin3(Transmitted Data), digunakan DTE mengirimkan data ke DCE. Pin4(Data Terminal Ready), pada saluran ini DTE memberitahukan kesiapan terminalnya. Pin5(Signal Ground), saluran ground. Pin6(DCE Ready), sinyal aktif pada saliran ini menunjukan bahwa DCE sudah siap. Pin7(Request To Send), dengan saluran ini DCE diminta mengirimkan data oleh DTE. Pin8(Clear To send), dengan saluran ini DCE memberitahukan bahwa DTE boleh mulai mengirimkan data. Pin9(Ring Indicator), pada saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa sebuah stasiun menghendaki hubungan dengannya. 2.3.2 Pengalamatan Serial Port Untuk dapat menggunakan port serial dalam hal ini COM1 maka kita perlu mengetahui alamatnya. Base address COM1 biasanya adalah 1016(3F8h). Alamat tersebut adalah alamat yang biasanya digunakan, tergantung dari komputer yang digunakan. Tepatnya kita bisa melihat pada peta memori tempat menyimpan alamat tersebut, yaitu memori 0000.0400h untuk base address COM1. Setelah mengetahui base address-nya, maka kita dapat menentukan alamt register-register yang digunakan untuk komunikasi port serial ini berikut adalah tabel register-register tersebut beserta alamatnya. Tabel 2.3 Nama register yang digunakan beserta alamatnya10 10

www.beyondlogic.org

2.4 SOLENOID Solenoid adalah kumparan yang dibangkitkan dengan tenaga listrik, yang antara lilitan diberikan suatu isolasi. Solenoid ini merupakan dasar dari semua elektromagnet, seperti solenoid dengan inti yang bergerak (misalnya torak) yang merubah energi listrik menjadi energi mekanik. Torak terbuat dari besi dengan permeabilitas tinggi atau besi lunak yang dibuat berlapis-lapis tipis (lamel) untuk mengurangi adanya rugi-rugi arus eddy yang dapat digerak-gerakkan. Solenoid dan torak dilengkapi dengan kerangka untuk menambah magnetisasi dan gaya mekanis langsung dari posisi awal dan sampai mendekati pada akhir posisi. Pemilihan solenoid juga perlu diperhatikan, gaya yang dikeluarkan oleh solenoid harus lebih besar daripada gaya yang dikeluarkan oleh beban selama proses perpindahan.

Gambar 2.4 Solenoid

Prosentase duty cycle didefinisikan sebagai perbandingan dari kumparan solenoid pada saat ON dalam suatu periode. Misalnya, jika solenoid dibangkitkan dalam waktu 1 menit dan tidak diberi tegangan selam 4 menit , maka duty cycle nya mendekati 20% dengan perhitungan sebagai berikut : TimeON Duty cycle : TimeOFF x 100% Dimana Time ON : 1 menit Time OFF : 4 menit Maka Duty cyle : 20%

2.5 Relay Relay merupakan piranti kontrol untuk membuka dan menutup kontak. Ada dua macam relay, yaitu relay ac dan relay dc. Perbedaan antar relay ac dengan relay dc secara fisik adalah pada shadded pole untuk relay ac yang berguna untuk memperluas permukaan medan magnet sehingga jumlah fluks yang melintasi gap bertambah banyak. Relay ac lebih lambat daripada relay dc.11 Relay mempunyai kontak yang bermacam-macam bahan dan rating arus yang digunakan untuk arus yang lebih besar biasanya dengan tipe kontak single button atau bifurcated (mempunyai dua permukaan dengan tahanan kontak kecil) dan unutk arus yang kecil menggunakan tipe kontak crossbar. Kontak crossbar dibuat dari bahan emas untuk mengurangi oksidasi. Pada rangkaian tingkat rendah (miliVolt atau mikroVolt). Kontak dengan bahan campuran logam mulia digunakan untuk mengurangi oksidasi.

Gambar 2.5 Relay

11

Dedid Cahya Happiyanto, Elektronika Industri, Hal 1

Pancaran bunga api kontak sering terjadi pada rangkaian dc daripada rangkaian ac. Karena pada rangkaian ac tegangan pada setiap setengah siklus dan akan mengantarkan pancaran yang terjadi.an bunga api ini akan menyebabkan terjadinya penyempitan pada permukaan kontak (metal). Untuk memperkecil pancaran bunga api ini digunakan rangkaian kapasitor atau rangkaian serial kapasitor dengan resistor. Dengan menggunakan rangkaian ini, bila kontaknya terbuka beban induktifnya akan membangkitkan tegangan yang menyebabkan hilangnya medan listrik. Tegangan ini mengakibatkan kapasitor terisi dan pancaran bunga api dapat dihindari. Penempatan resistor digunakan untul membatasi arus pelepasan kapasitor bila kontak tertutup kembali. Untuk menentukan besarnya harga kapasitor (C) dan besarnya tahanan (R) adalah sebagai berikut : C = I2/10 dan

R = 0.1V/F

Dimana : I : Besarnya arus listrik maksimum yang melalui kontak (Amp) V : Besarnya tegangan pada rangkaian terbuka (Volt) C : Besarnya kapasitas kapasitor (F) Masalah lain yang perlu diperhatikan dalam menginstalasi relay adalah menghilangkan medan magnet pada kumparan relay yang akan menimbulkan tegangan transient. Untuk menghilangkan tegangan transient ini maka digunakan rangkaian dioda, zener dioda atau rangkaian RC. 2.6 Transistor Sebagai Saklar Transistor berasal dari kata transfor-resistor, yang artinya tahanan pengalih. Tahanan pengalih disini artinya transistor mampu untuk mengalihkan arus masukan bertahanan rendah ke keluaran tahanan tinggi12.Transistor bipolar biasanya digunakan sebagai saklar dan penguat pada rangkaian elektronika digital. Ada tiga terminal yang dimiliki transistor. Tiga kaki yang berlainan tersebut membentuk transistor bipolar, yaitu emiter, basis, colector. Tugas emiter adalah mencatu pembawa muatan ke sambungan dengan basis, sedangkan colector tugasnya memindahkan pembawa muatan dari sambungannya 12

Eugene Lister. Mesin & Rangkaian Listrik. Erlangga 1993. Halaman 311

dengan basis dan basis sebagai trigger atau pemicunya. Transistor terdiri dari logam semikonduktor dengan lapisan tipe N dan tipe P secara bergantian yang banyak terbuat dari bahan silikon. Kedua tipe itu dapat dikombinasikan menjadi transistor berjenis N-P-N atau P-N-P.

IC

IE

IC

IE

IB (a)

IB (b)

Gambar 2.6 : (a). Simbol Transistor NPN (b). Simbol Transistor PNP

Pada rangkaian saklar/switching elektronik, sinyal inputnya berlogika 1 (5 volt) atau 0 (0 volt). Nilai ini selalu dipakai pada basis transistor dengan kolektor dan emiter sebagai penghubung untuk pemutus (short) atau sebagai pembuka rangkaian (open circuit). Aturan / prosedur transistor adalah sebagai berikut : Ø Pada transistor NPN, pemberian tegangan positif dari basis ke emitor menyebabkan kolektor dan emitor terhubung singkat sehingga transistor aktif (on). Dengan memberikan tegangan negatif atau 0 volt dari basis ke emitor menyebabkan hubungan kolektor dan emitor terbuka atau OFF sehingga dapat dikatakan transistor ini merupakan transistor active high. Ø Pada transistor PNP, memberikan tegangan negatif dari basis ke emoitor akan menyalakan transistor (on), sedangkan pemberian tegangan positif dari basis ke emitor akan menyebabkan transistor mati (OFF) sehingga dapat dikatakan transistor active low.

BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN PERANGKAT KERAS ( HARDWARE DAN MEKANIK)

3.1 GAMBARAN UMUM Perangkat keras dari robot pemukul gamelan ini secara umum menjadi dua, yaitu mekanik robot dan perangkat keras elektronik. Perancangan mekanik meliputi pengaturan struktur rangka lengan robot yang terbuat dari aluminium dan penginstalasian motor DC sebagai penggerak dari lengan tersebut dan solenoid sebagai penarik tuas pemukul yang tedapat pada lengan robot tersebut, serta pengintegrasian rangkaian hardware ke dalam robot tersebut. Untuk rangkaian elektronika terdiri dari rangkaian minimum sistem mikroprosesor menggunakan AT89S51 yang bertindak sebagai koordinator gerakan dari lengan robot. Selain itu juga rangkaian driver motor DC sebagai interface antara mikroprosesor dengan motor tersebut. Dan untuk menghubungkan antara robot dengan PC akan dirancang juga rangkaian komunikasi serial antara mikrokontroller dengan PC menggunakan standar RS232. 3.2 KONFIGURASI SISTEM Robot ini terdiri dari sebuah lengan dengan tiga buah titik sendi yang memungkinkannya untuk bergerak secara vertikal maupun horisontal. Sebagai penggerak digunakan satu buah motor DC pada tiap sendinya. Pada lengan robot tersebut terdapat sebuah pemukul yang digerakkan oleh sebuah solenoid. Motor-motor DC dan solenoid tersebut dikontrol pergerakannya oleh sebuah sistem mikrokontroller melalui sebuah rangkaian driver sesuai dengan instruksi program yang dituliskan pada mikrokontroller tersebut. Tiap motor dilengkapi dengan sebuah sensor perputaran berupa rotary encoder untuk mengetahui posisi sudut dari tiap motor. Mikrokontroller berinteraksi dengan PC melalui komunikasi serial dengan standar RS232. Dengan demikian operator dapat mengoperasikan robot tersebut secara langsung dari PC.

3.3 DIAGRAM BLOK SISTEM

Gambar 3.1 Blok Diagram sistem Penjelasan blok diagram pada gambar 3.1 adalah sebagai berikut : 1. User adalah operator dari sistem ini. 2. PC berfungsi sebagai pusat kendali dari sistem ini, dimana dari PC inilah user dapat mengoperasikan, memasukan input, dan memberikan perintah kepada mikrokontroler untuk menjalankan robot. 3. Mikrokontroler merupakan penghubung antara PC dan robot. Input yang dimasukan oleh user ke PC kemudian dikirim ke mikrokontroler, selanjutnya akan diproses oleh mikrokontroler dan dikeluarkan dalam bentuk sinyal yang dapat mengatur kerja motor-motor yang terdapat dalam robot untuk menghasilkan suatu untaian nada. 4. Motor 1, 2 dan 3 bertindak sebagai penggerak lengan robot yang akan mengarahkan pemukul ke lokasi dari nada tertentu. 5. Solenoid berfungsi sebagai penggerak dari pemukul. 6. Kerja dari rangkaian motor dan solenoid akan membuat robot memukul tiap nada gamelan sesuai dengan input yang dimasukkan oleh user.

7.

Sensor posisi pada sistem ini berfungsi sebagai input pada mikrokontroler yang akan memberikan informasi tentang koordinat posisi dari robot dengan mengirimkan pulsa-pulsa yang merupakan jumlah pergerakan yang telah ditempuh oleh lengan robot.

Flowchart dari kerja sistem secara umum adalah sebagai berikut:

Gambar 3.2 Flowchart Sistem Mikrokontroler Proses memasukkan data nada ke dalam memori sistem mikrokontroller memanfaatkan fasilitas interupt serial dari mikrokontroller. Ketika terjadi pengiriman data, akan terjadi interupt. Rutin interupt serial akan menyimpan data yang diterima pada suatu alamat yang ada di RAM. Selanjutnya nada tersebut diproses menjadi koordinat posisi untuk dimainkan. 3.4 PERENCANAAN PERANGKAT KERAS (HARDWARE)

3.4.1 Rangkaian sistem mikrokontroller Rangkaian sistem mikrokontroller berfungsi sebagai pengontrol utama dari robot pemukul gamelan ini. Input dari sensor rotary encoder akan dimasukkan ke dalam pin interupt eksternal dari mikrokontroler tersebut. Mikrokontroler akan berkomunikasi langsung dengan PC seperti menerima data untaian nada, menerima perintah main, stop kemudian memprosesnya dan menyampaikan output berupa koordinat tiap nada, perintah mulai mengerakkan motor dan menghentikan motor. Mikrokontroller juga bertindak sebagai eksekutor untuk mengaktifkan solenoid pemukul gamelan ketika putaran motor sudah mencapai nilai yang ditentukan. Gambar rangkaian sistem mikrikontroller seperti ditunjukkan pada gambar 3.3.

Gambar 3.3 Diagram skematik rangkaian mikrokontroller Rangkaian mikrokontroller ini menggunakan auto power ON reset. Mikrokontroller melakukan komunikasi secara langsung dengan PC melalui jalur komunikasi serial. Pada saat PC mengirimkan data, interupt serial pada mikrokontroller akan dibangkitkan. Rutin interupt serial akan mengenali data yang dikirimkan oleh PC tersebut. Jika data tersebut dikenali sebagai suatu kode instruksi, mikrokontroler akan

melaksanakan rutin sesuai dengan data tersebut. Tapi jika kode tersebut tidak dikenali maka akan diabaikan. Kode yang akan direspon oleh mikrokontroller berupa karakter-karakter berikut : @ : perintah mulai menulis data yang diterima berikutnya ! : perintah menghentikan penulisan data # : perintah memainkan data untaian nada yang telah disimpan $ : perintah menghentikan aksi memainkan nada Ketika mendapat instruksi menuliskan data untaian nada, mikrokontroler akan menyimpan data tersebut pada alamat RAM kemudian menterjemahkan data tersebut menjadi koordinat-koordinat posisi nada untuk dimainkan. flowchart pembacaan kode dalam interup serial dapat dilihat pada gambar 3.4.

Gambar 3.4 Flowchart program interup serial 3.4.2 Sistem komunikasi Serial RS232

Rangkaian pengubah tegangan IC MAX232 ditunjukkan pada gambar 3.5 Rangkaian ini berfungsi untuk mengubah level keluaran tegangan yang keluar dari komputer yaitu level RS232 menjadi level tegangan TTL. Dimana tegangan pada level RS232 menjadi level logika ”1” didefinisikan -3 volt sampai -15 dan logika ”0” didefinisikan +3 volt sampai +15 volt. Pada level TTL yang didefinisikan untuk kondisi ”0” volt sampai 0,4 volt dan untuk kondisi ”1”, tegangannya 2,4 volt sampai 5 volt. Dalam perancangan ini untuk mengubah level tegangan tersebut digunakan IC 232 dengan 5 buah kapasitor sebesar 1 µF, dengan tegangan catunya sebesar 5 volt. Dengan perangkat tersebut diharapkan dapat digunakan untuk mengirimkan data/karakter dari komputer ke mikrokontroller dengan sempurna. Baud Rate yang digunakan adalah 9600Bps, dengan frekuensi osilator 11,0592 MHz, TH1 pada timer 1 yang dimasukkan adalah 253 atau 0FDH. Hal ini sesuai dengan formula sebagai berikut: 12X(256-TH1) = 1 fosc 9600 X 32

............................... (3.1)

Gambar 3.5 Rangkaian Komunikasi Serial RS23213 Sistem ini digunakan sebagai media komunikasi antara PC dengan sistem minimum mikrokontroler. Dalam hal ini PC melalui interface RS 232 mengirimkan beberapa karakter ke mikrokontroler

13

www.alldatasheet.com

sebagai input untaian nada ataupun sebagai perintah untuk memainkan untaian nada dan menghentikan aksi robot pemukul gamelan ini. Adapun protokol yang digunakan : • Pengiriman data untaian nada : ‘@’

Data

‘!’

@

• •

: kode perintah menuliskan data berikutnya ke alamat RAM mikrokontroller. Data : berisi data-data untaian nada yang akan dimainkan. ! : kode untuk menghentikan penulisan data yang masuk. Perintah memainkan untaian nada : Berupa karakter ‘ # ’ Perintah untuk menghentikan aksi memainkan nada : Berupa karakter ‘ $ ’

3.4.3

Rangkaian Penggerak Motor DC Motor DC yang digunakan adalah motor DC 12 Volt, untuk mendapatkan gerakan yang cepat dan kuat maka diperlukan suatu penggerak motor DC yang mana mempunyai spesifikasi untuk menjalankan motor tersebut. Maka dari itu dibuatlah penggerak motor yang spesifikasi komponennya dapat tahan dengan tegangan pada Vcc 12 V dan arus 3A. Untuk membalik polaritas motor diguanakan relay karena relay merupakan saklar mekanik dan tidak dipengaruhi oleh Vce atau Ib seperti pada transistor. Pada kontak relay yang berfungsi untuk mengatur tegangan yang masuk dipilih IRF540 karena komponen ini mempunyai spesifikasi sebagai berikut: -

-

High current, High speed switching Low gate charge Switching On Turn-On Time Rise Time VDD = 50V ID = 15A RG = 4,7 VGS = 10V Switching Off Turn-off Voltage Rise Time VDD = 80V

ID RG VGS

= 30A = 4,7 = 10V

Dari spesifikasi di atas maka dipakailah IRF540 karena mempunyai tegangan dan arus yang besar. Optokopler TLP 521 digunakan sebagai pentriger dari port mikrokontroller untuk mencegah kontak listrik secara langsung antara driver motor dengan rangkaian mikrokontroller. hal ini untuk mencegah terjadinya arus balik yang dapat merusakkan mikrokontroller tersebut. TLP 521 mempunyai spesifikasi sebagai berikut: - Arus forward - Tegangan Reverse - VCEO - VECO - IC

: : : : :

60 mA 5V 55V 7V 50mA

Pada pembalik polaritas putaran yaitu putaran maju dan mundur atau naik dan turun maka pada ground yang tegangannya dicatu ke koil relay diberi transistor BD139 yang mana bila transistor ini aktif maka koil akan aktif juga sehingga putaran motor tersebut akan berbalik. Dalam rangkaian ini menggunakan transisitor BD139. adapun spesifikasinya sebagai berikut: - VCBO - VCEO - VEBO - IC - IB

: : : : :

80V 80V 5V 1,5A 0,5A

Diagram sirkuit rangkaian penggerak motor yang dibuat dari beberapa komponen diatas dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 3.6 rangkaian driver dua arah14 Cara kerja dari penggerak motor diatas adalah: Kaki anoda Optokopler TLP 521 dihubungkan pada VCC sebagai pengaktif dioda didalamnya dan pada kaki kolektornya dihubungkan dengan tegangan sebesar 24 Volt. Kaki katoda terhubung dengan pin mikrokontroler, apabila pin mikrokontroler berlogika “0” maka tegangan 24 Volt dari kolektor akan mengalir ke emitor dimana kaki ini terhubung dengan transistor BD139 sehingga koil relay akan kontak dan polaritas putaran motor akan berbalik.

14

Mussa Bahtiar,” Robot Penyerang Dalam Permainan Sepak Bola , Proyek Akhir PENS-ITS Surabaya, 2005

Pada kontak relay dengan piranti trigger yang sama, kaki emitor dari optokopler terhubung dengan mosfet IRF540. Bila pin mikrokontroler memberi logika “0” pada kaki katoda optokopler maka mosfet ini akan aktif sehingga motor akan berputar. 3.4.4 Rangkaian sensor posisi Rotari enkoder di sini digunakan untuk mendeteksi perpindahan/ pergerakan putaran motor roda robot. Setiap pulsa yang dihasilkan oleh rotari enkoder dimasukkan ke pin clock eksternal timer dari mikrokontroler yang berfungsi mencacah tiap pulsa tersebut menjadi data hexadesimal, yang selanjutnya data tersebut dapat diolah oleh mikrokontroler dalam proses kontrol posisi robot. Rotari enkoder prinsipnya menggunakan photo dioda dan LED infra merah. Output dari fotodioda dimasukkan dalam rangkaian komparator sehingga dapat disetel kepekaan sensor tersebut. Berikut ini adalah gambar rangkaian sensor rotari enkoder yang digunakan.

Gambar 3.7 Rangkaian sensor untuk rotari enkoder 3.4.5

Rangkaian Power Supply

220Vac

+

78xx

4700uF / 16V

1000uF / 50V

Gambar 3.8 Rangkaian Power Supply

100nF

-

Gambar 3.8 merupakan rangkaian Power Supply yang bertugas untuk menyediakan tegangan bagi semua piranti. Dalam tugas akhir ini supply yang dibutuhkan adalah 24V dan 5V yang mana masing-masing kedua nilai tersebut diberikan oleh dua buah trafo yaitu trafo 5A dan trafo 1A. Tegangan 5V teregulasi digunakan untuk mensuplai rangkaian logika sedangkan tegangan 24V untuk mensuplai motor dan solenoid. 3.5 PERANCANGAN MEKANIK Berikut ini adalah gambar rangkaian mekanik dari robot pemukul gamelan yang dibuat.

Gambar 3.9 Rangkaian mekanik robot

Robot ini berbentuk robot lengan dengan 3 buah titik join (sendi). Join 1 berfungsi untuk menggerakkan lengan motor secara horisontal, sedangkan join 2 dan 3 menggerakkan lengan robot secara vertikal. Tiap titik join memiliki satu buah motor DC sebagai aktuator yang dapat bergerak dalam dua arah. Tiap motor dikendalikan oleh driver motor yang memperoleh input dari port mikrokontroller. Sebagai pemukul gamelan digunakan satu buah solenoid yang berfungsi untuk menggerakkan tuas pemukul yang terletak di ujung lengan robot. Rotary encoder yang digunakan sebagai sensor posisi lengan robot diletakkan pada poros tiap motor. Hal ini dikarenakan pada tempat tersebut putarannya tercepat. Dengan demikian mikrokontroller akan dapat membaca perputaran motor seakurat mungkin.

Gambar 3.10 Keseluruhan alat Untuk menjaga agar robot tetap dapat berdiri tegak selama lengan robot bergerak, penumpu yang dibuat harus cukup lebar. Dengan demikian badan robot tidak akan oleng walaupun lengan robot berputar dengan cukup cepat. Rangka robot terbuat dari aluminium agar tidak terlalu berat. Hal ini akan meminimalkan gaya yang dibutuhkan untuk mengerakkan lengan robot tersebut.

3.6 PENGUKURAN KARAKTERISTIK SISTEM

3.6.1 Pengukuran jumlah pulsa terhadap derajat putaran motor Pengukuran ini bertujuan untuk mengetahui besar derajat perputaran yang dihasilkan untuk satu sinyal pulsa dari optokopler. Motor 1 : - besar pergerakan = 90 derajat - jumlah pulsa yang dihasilkan = 156 - besar pergerakan tiap 1 pulsa = 90 / 156 = 0,577 derajat Motor 2 : - besar pergerakan = 90 derajat - jumlah pulsa yang dihasilkan = 150 - besar pergerakan tiap 1 pulsa = 90 / 150 = 0,6 derajat Motor 3 : - besar pergerakan = 60 derajat - jumlah pulsa yang dihasilkan = 448 - besar pergerakan tiap 1 pulsa = 60 / 448 = 0,134 derajat Dari data hasil pengukuran yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa motor tiga dapat menghasilkan jumlah pulsa terbanyak untuk mencapai derajat perputaran yang sama dibandingkan motor satu dan dua. Sementara motor satu dan dua akan menghasilkan jumlah pulsa yang hampir sama. Semakin banyak jumlah pulsa yang dihasilkan akan berpengaruh pada ketelitian putaran motor tersebut sehingga kesalahan putaran yang dihasilkan juga akan semakin sedikit. 3.6.2 Pengukuran posisi tiap nada terhadap basepoint (nada 8) Pengukuran ini bertujuan untuk mengetahui besar pergerakan lengan robot yang harus dilakukan untuk mencapai satu titik nada tertentu. Tiap nada diukur besar pergerakannya dalam derajat terhadap basepoint. Setiap kali mencapai posisi nada dihitung jumlah pulsa yang dihasilkan oleh rotary encoder. Jumlah pulsa tersebut dapat dilihat pada nilai yang dikeluarkan oleh port nol pada mikrokontroller. Data hasil pengukuran tersebut diperlihatkan pada tabel 3.1.

Tabel 3.1 posisi tiap nada terhadap basepoint

Nada 1 ( do ) 2 ( re ) 3 ( mi ) 4 ( fa ) 5 ( sol ) 6 ( la ) 7 ( si ) 8 (do)

Besar pergerakan 32° 28° 23° 17° 12° 7° 4° -

Jumlah pulsa 56 48 40 30 21 13 7 -

Hasil dari pengukuran ini nantinya akan dijadikan acuan untuk menentukan besar derajat perpindahan lengan robot yang harus ditempuh untuk mencapai suatu titik nada tertentu. Dari percobaan yang telah dilakukan diketahui bahwa keseluruhan nada dapat dicapai hanya dengan menggerakkan motor satu (horisontal). Hal ini tentunya akan lebih memudahkan dalam hal pengontrolan pergerakan robot. Dimana pergerakan robot untuk mencapai posisi nada sudah dapat diperoleh dengan mengontrol satu motor saja. Data jumlah pulsa yang diperoleh menunjukkan adanya ketidak seragaman. Hal ini dikarenakan alat musik yang digunakan memiliki dimensi yang tidak sama untuk tiap keping nadanya.

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA Suatu peralatan atau program dapat dikatakan bekerja denga baik apabila telah disertai dengan pembuktian terhadap fungsi kerja dari peralatan tersebut. Pada bab ini akan dijelaskan cara pengujian dari sistem robotik yang dibuat. Dari pengujian ini akan didapatkan data-data maupun bukti-bukti hasil bahwa sistem yang telah dibuat dapat bekerja dengan baik. Berdasarkan data-data dan bukti-bukti tersebut akan dapat dilakukan analisa terhadap proses kerja yang nantinya dapat digunakan untuk menarik kesimpuan dari apa yang telah disajikan dalam tugas akhir ini. Pengujian dilakukan secara terpisah per sub sitem, dan kemudian dilakukan kedalam sistem yang telah terintegrasi. 4.1 PENGUJIAN TERPISAH 4.1.1 Pengujian komunikasi serial Dengan pengujian ini akan diuji komunikasi serial yang dilakukan oleh modul mikrokontroler AT89S51 dengan PC. Komunikasi serial antara mikrokontroler dengan PC dilakukan secara dua arah, yaitu komunikasi PC ke mikro dan komunikasi mikro ke PC. Komunikasi serial PC ke mikro terjadi ketika PC mengirimkan data, yang merupakan input untaian nada atupun perintah memainkan dan menghentikan permainan gemelan ke mikrokontroler. Sedangkan komunikasi mikro ke PC akan terjadi ketika mikrokontroler mengirimkan feedback ke PC untuk mengecek kebenaran data yang dikirim olek PC sebelumnya. Dengan pengujian ini pula dapat diketahui apakah rangkaian komunikasi serial pada mikrokontroller telah dapat bekerja dengan baik. Namun dalam pengunjian ini hanya akan dilakukan dengan simulasi LED serta menggunkan fasilitas hyperterminal. Ketika mikrokontroler menerima data dari PC, data tersebut akan dicek apakah dikenali sebagai kode perintah atau tidak. Jika data dikenali mokrokontroler akan menyalakan LED pada port 0 sesuai data yang diterima. Tapi jika data tidak dikenali, data tersebut akan diabaikan. Berikut ini adalah flowchart dari program yang digunakan sebagai program uji :

Gambar 4.1 Flowchart program uji komunikasi serial

Berikut ini adalah hasil pengujiannya : Tabel 4.1 Data hasil pengujian komunikasi serial PC ke mikro Data dari PC (keyboard)

Tampilan LED pada board

keterangan

% keberhasilan

@

11110000

Data direspon

100%

#

10101010

Data direspon

100%

$

01010101

Data direspon

100%

!

11110000

Data direspon

100%

a

00000000

Data tidak direspon

100%

3

00000000

Data tidak direspon

100%

keterangan tabel : nilai 1 pada LED = LED menyala nilai 0 pada LED = LED mati Berikut ini adalah hasil pengujian dengan hyperterminal yang memperlihatkan feedback yang diterima oleh PC dari mikrokontroller. Urutan data yang diketik pada hyperterminal : !@@@@###$$$$$!!aaa333 Tampilan hasil proses pengujian diperlihatkan pada gambar 4.2.

pada

jendela

hyperterminal

Gambar 4.2 Tampilan pada jendela hyperterminal Analisa : Program uji yang digunakan dirancang untuk hanya merespon karakter tertentu saja. Karakter yang direspon tersebut adalah @, !, # dan $. Jika mikrokontroller menerima karakter-karakter tersebut maka led akan menyala sesuai dengan kombinasi tertentu kemudian karakter tersebut akan dikirimkan kembali ke PC. Sedangkan jika karakter yang diterima bukan termasuk keempat karakter tersebut led akan mati dan karakter tidak akan dikirimkan kembali ke komputer. Dari hasil percobaan yang diperoleh terlihat bahwa nyala led maupun tampilan pada jendela hyperterminal sudah sesuai dengan yang ada pada program uji. Dengan demikian komunikasi antara PC dengan mikrokontroller dapat berlangsung dengan baik. 4.1.2 Pengujian rangkaian driver Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah rangkaian tersebut dapat bekerja untuk mengontrol motor sesuai dengan input yang diberikan kepadanya.

Input Pin 1 0 0 1 1

Tabel 4.2 Hasil pengujian rangkaian driver Input Pin 2 Gerakan motor 0 Putar CCW 1 Putar CW 0 Diam (relay aktif) 1 Diam (relay tidak aktif)

Analisa : Pin-pin input dari rangkaian driver ini aktif low. Pin 1 terhubung pada triger mosfet yang akan menghantarkan arus ke motor. Sedangkan pin 2 terhubung pada triger transistor yang akan mengaktifkan relay. Ketika kedua pin mendapat logika 0, arus mengalir melalui mosfet ke motor dan relai juga aktif sehingga motor berputar dengan arah putar CCW. Ketika pin 2 diberi logika 1, relai tidak aktif sehingga arah aliran arus berbalik. Hal in menyebabkan motor berputar pada arah yang sebaliknya. Sedangkan jika pin 1 berlogika 1 dan pin 2 berlogika 0, motor tidak berputar walaupun relai aktif. Hal ini karena aliran arus ke motor terputus. Dan ketika kedua input pin berlogika 1, baik motor maupun relai keduanya diam. Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, dapat dikatakan bahwa rangkaian driver motor dapat bekerja sesuai dengan yang diharapkan. Yaitu rangkaian driver tersebut sanggup mengoperasikan motor dalam dua arah berdasarkan input yang diterima dari output port mikrokontroler. 4.2 PENGUJIAN INTEGRASI SISTEM Pada pengujian ini keseluruhan hardware telah terintegrasi. pengujian dilakukan dengan menggunakan software secara langsung dari komputer. 4.2.1 Pengujian tiap nada terhadap base point Basepoint pada robot ini terletak pada nada ke delapan (i). Untuk tiap nada dilakukan pengujian sebanyak sepuluh kali melalui menu komposer pada program. Langkah pengujian : 1. Jalankan program Operator pada PC. 2. Pilih menu komposer. 3. Tentukan nada yang ingin dimainkan dengan menekan tombol nada yang sesuai pada form komposer.

Gambar 4.2 tampilan menu komposer 4. 5. 6. 7.

Tekan tombol OK. Tekan tombol mainkan. Amati pergerakan lengan robot dan catat hasilnya pada tabel. Ulangi percobaan dengan memasukkan input nada yang berbedabeda.

Tabel hasil pengujian :

percobaaan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tabel 4.3 : nada 1 terhadap basepoint Hasil keterangan Gagal Lebih satu posisi Berhasil Berhasil Gagal Lebih setengah posisi Berhasil Gagal Lebih satu posisi Berhasil Berhasil Gagal Lebih satu posisi Gagal Lebih satu posisi

percobaan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tabel 4.4 : nada 2 terhadap basepoint hasil keterangan gagal Lebih setengah posisi berhasil berhasil berhasil gagal Lebih satu posisi gagal Lebih setengah posisi gagal Lebih satu posisi gagal Lebih setengah posisi gagal Lebih setengah posisi gagal Lebih setengah posisi

percobaan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tabel 4.5 : nada 3 terhadap basepoint hasil keterangan gagal Lebih setengah posisi gagal Lebih setengah posisi barhasil gagal Lebih setengah posisi barhasil berhasil gagal Lebih setengah posisi gagal Lebih setengah posisi gagal Lebih satu posisi gagal Lebih setengah posisi

percobaan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tabel 4.6 : nada 4 terhadap basepoint hasil keterangan berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil -

percobaan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tabel 4.7 : nada 5 terhadap basepoint hasil keterangan berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil -

percobaan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tabel 4.8 : nada 6 terhadap basepoint hasil keterangan berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil -

percobaan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tabel 4.9 : nada 7 terhadap basepoint hasil keterangan berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil -

Tabel 4.10 : nada 8 (i) terhadap basepoint hasil keterangan berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil berhasil -

percobaan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

4.2.2 Pengujian memainkan untaian nada Pada pengujian ini dilakukan dengan memberikan input berupa untaian nada yang bervariasi. Tabel 4.11 : memainkan untaian nada 1 Nada yang dimainkan i 7 6 5 4 3

percobaan

do V V V V V V V V V V

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

percobaan

i

si V V V V V V V V V V

la V V V V V V

sol V V V V V V V V

fa V V V V V V V

mi V V V V V V V V

Tabel 4.12 : memainkan untaian nada 2 Nada yang dimainkan 7 6 5 4 3 2 1 2 3 4

2

1

re V V V V V V V V

do V V V V V V V V

5

6

7

i

do

si

la

sol

fa

mi

re

do

re

mi

fa

sol

la

si

do

1 2 3 4 5

v v v v v

v v v v v

v v v v v

v v v v v

v v v v v

v v v v v

v v v v v

v v v v v

v v v v v

v v v v

v v -

-

-

-

v -

6

v

v

v

v

v

v

v

v

-

-

-

-

-

-

-

7 8 9 10

percobaan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

v v v v

v v v v

v v v v

v v v v

v v v v

v v v v

v v v v

v v v v

v v v v

v v v

v v

Tabel 4.13 : memainkan untaian nada 3 Nada yang dimainkan i 6 4 2 4 do la fa re fa v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v

v v

6 la v v v v v v v v v v

v

v v

v v

i do v v v v v v v v

Keterangan : v : nada berhasil dimainkan - : nada tidak berhasil dimainkan Analisa : Dari hasil pengujian sistem terintegrasi, dapat dilihat bahwa lengan robot dapat berhasil memainkan nada dengan baik untuk nada yang posisinya tidak terlalu jauh dari posisinya saat itu. Sebagai contoh pada pengujian nada satu per satu terhadap base point (titik awal) yang terletak pada nada ke delapan. Robot masih dapat memainkan nada dengan tingkat keberhasilan di atas 90 % untuk nada 7, 6, 5 dan 4. sedangkan untuk nada 3, 2, dan satu yang berjarak lebih jauh memiliki tingkat keberhasilan yang lebih kecil. Salah satu faktor penyebabnya adalah mekanisme pengereman putaran motor yang kurang baik. Semakin jauh jarak nada yang ditempuh, semakin besar pula kecepatan motor saat berada di titik tersebut. Maka momentum lengan robot juga lebih besar dari momentum lengan untuk nada yang memiliki jarak tempuh lebih kecil. Gaya yang diperlukan untuk menghentikan gerak lengan tersebut juga bertambah. Akibatnya saat arus ke motor diputus

masih ada gaya yang tersisa pada lengan tersebut sehingga posisi lengan sedikit bergeser dari posisi nada yang seharusnya. Dari sini akan timbul eror yang menyebabkan nada tidak dapat dimainkan dengan sempurna. Untuk percobaan memainkan untaian nada, nada yang dapat dimainkan dengan baik hanya nada-nada yang urutannya terletak pada awal-awal proses memainkan nada. Untuk nada-nada yang terletak di akhir banyak terjadi error. Hal ini terjadi karena adanya akumulasi eror dari tiap nada. Semakin banyak nada yang dimainkan akan semakin besar nilai eror yang terjadi pada nada-nada di urutan akhir. Dari segi komponen, eror posisi dapat terjadi akibat kekurang presisian sensor yang digunakan. Sensor yang digunakan disini adalah rotary encoder dengan ketelitian 25 pulsa per putaran motor. Nilai ketelitian ini dirasa masih kurang. Kurangnya ketelitian ini menyebabkan kurang sempurnanya perekaman putaran motor sehingga terdapat eror record pada tiap proses memainkan nada walaupun kecil. Pada permainan nada yang banyak, eror tersebut akan berakumulasi sehingga eror yang terjadi semakin besar. Eror tersebut dapat diminimalisasi dengan cara menggunakan rotary encoder yang memiliki ketelitian lebih tinggi, sehingga eror yang dihasilkan akan lebih kecil. Cara lain yang dapat ditempuh adalah dengan menambahkan rangkaian gearbox. Penambahan gearbox akan menaikkan jumlah putaran motor untuk mencapai sudut yang sama. Ini akan menaikkan jumlah pulsa yang dihasilkan sehingga ketelitian posisi akan meningkat. Akan tetapi penambahan gearbox akan berakibat pada penurunan kecepatan gerak lengan robot.

HALAMAN INI SENGAJA DIKOSONGKAN ...!!!

BAB V PENUTUP Pada bab ini akan dibahas mengenai hasil analisa dan kesimpulan kinerja dari sistem yang telah dibuat. Setelah melakukan perencanaan, pembuatan dan implementasi sistem “Robot Pemukul Gamelan”, kemudian dilakukan pengujian dan analisa maka dapat diambil kesimpulan dan saran-saran sebagai berikut : 5.1 KESIMPULAN Setelah melalui tahap perencanaan, pembuatan dan pengujian sistem “Robot Pemukul Gamelan”, ada beberapa hal yang dapat disimpulkan, yaitu : 1.

2.

3.

4.

Penerimaan dan pengiriman data antara PC dan Mikrokontroller dapat dilakukan dengan tingkat keberhasilan 100% dengan menggunakan komunikasi serial RS232 pada baudrate 9600bps. Aksi gerak robot diperoleh melalui penerjemahan kode-kode nada ( karakter 1 sampai dengan 9 ) menjadi data posisi nada yang dinyatakan dalam jumlah pulsa yang harus ditempuh oleh lengan robot. Ketelitian sensor rotary encoder sangat berpengaruh pada besar eror posisi yang terjadi pada setiap gerakan robot untuk menuju nada tertentu. Pembuatan algoritma siklus gerakan robot yang tepat akan dapat memaksimalkan keefektifan kinerja robot.

5.2 SARAN Pada perencanaan, pembuatan dan pengujian sistem “Robot Pemukul Gamelan”, masih terdapat beberapa kelemahan, sehingga perlu diperbaiki untuk penyempurnaan. Saran untuk pengembangan lebih lanjut pada sistem robot ini adalah : 1.

pembuatan mekanik yang lebih menarik dan bersifat entertainment sehingga benar-benar dapat digunakan untuk hiburan.

2.

3.

Pengaturan delay antara pemukulan satu nada dengan nada yang berikutnya perlu lebih diperhatikan agar melodi yang dihasilkan dapat benar-benar sesuai dengan yang diharapkan. Pemilihan komponen terutama sensor posisi agar lebih diutamakan karena mempunyai fungsi yang sangat menentukan kinerja robot.

DAFTAR PUSTAKA 1) 2)

3) 4)

5)

6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13)

Budiharto Widodo,S.Si,M.Kom, Interfacing Komputer dan Mikrokontroler, ELEX MEDIA KOMPUTINDO, Jakarta, 2004. Ferry Ardianto, Perancangan Perangakat Keras Robot pemukul gamelan untuk Memainakan Untaian Nada, Proyek Akhir PENSITS, Surabaya, 2003. M Groover, Industrial Robotics Technology & Aplication, Mcgraw-Hill International Edition, Singapore,1986. Retna Prasetia, Catur Edi Widodo, Interfacing Port Paralel dan Port Serial Komputer dengan Visual Basic 6.0, Andi, Yogyakarta, 2004. Syerif Elfaz, Perancangan Perangkat Lunak Robot Pemukul Gamelan untuk Memainkan Untaian Nada, Proyek Akhir PENSITS, Surabaya, 2003. Eugene Lister. Mesin & Rangkaian Listrik. Erlangga, Jakarta, 1993. Mussa Bahtiar, Robot Penyerang Dalam Permainan Sepak Bola, Proyek Akhir PENS-ITS Surabaya, 2005 Suara Merdeka, Kamis, 22 April 2004, Kedatangan Ki Manteb Sedot Perhatian Masyarakat Eropa Kompas, Sabtu, 2 September 2000, Musik gamelan tanpa gamelan http://www.balipost.co.id/balipostcetaK/2004/2/8/g1.html http://www.ent.ohiou.edu/~bobw/PDF/IntroRob.pdf www.accessIndonesia.com, Kultur Indonesia www.uni-oldenburg.de, Gamelan

LAMPIRAN 1 Listing Program Assembly posisi play target arah

equ equ equ equ org ljmp org reti org ljmp org reti org reti ORG ljmp org

30h 29h 28h 27h 0000h start 0003h

setb mov mov mov setb setb mov setb setb mov mov mov mov mov

ea TMOD,#26h th0,#00h TH1,#0FDH tr0 TR1 SCON,#50h es et0 play,#0 target,#0 posisi,#73 arah,#0 p1,#0ffh

000bh t0over 0013h 001bh 0023H serial 0050h

start:

;------------------- PROGRAM UTAMA ------------------------main: mov

a,play

cjne ljmp

a,#0,putar main

mov mov subb jc cjne ljmp

p0,#0ffh a,posisi a,target cw a,#0,ccw ready

mov mov subb mov setb setb clr clr

r0,a a,#0ffh a,r0 tl0,a p1.7 p0.7 p1.6 p0.6

putar:

ccw:

ccw1: jnb clr clr mov ccw1wait: mov ccw1wait2: djnz djnz mov mov ljmp cw: clr mov subb mov mov dec dec dec subb

tf0,ccw1 p1.7 p0.7 r0,#0ffh r1,#0d0h r1,ccw1wait2 r0,ccw1wait p1,#0ffh p0,#0ffh ready c a,target a,posisi r0,a a,#0ffh a a a a,r0

mov clr mov

tl0,a p1.7 r0,#0ffh

djnz clr clr clr

r0,cwwait p1.6 p0.7 p0.6

cwwait:

cw1: jnb setb setb mov cw1wait: mov cw1wait2: djnz djnz mov mov ready: mov mov mov lcall lcall clr clr lcall mov mov cpl mov ljmp

tf0,cw1 p1.7 p0.7 r0,#0ffh r1,#0a0h r1,cw1wait2 r0,cw1wait p1,#0ffh p0,#0ffh a,target posisi,a play,#0 delay delay p1.4 p0.4 delay p1,#0ffh a,posisi a p0,a main

;--------------------- SUB RUTIN ------------------------;---------- rutin interup serial -----------------------serial: jnb ri,serial mov a,sbuf clr ri

cjne mov

a,#'$',next play,#0

mov cjne mov mov inc ljmp

ro,wrt r0,#1,cek0 r0,ram @r0,ram ram exit

cjne mov mov ljmp

a,#’$’,cek1 play,#0 p0,#01010101b exit

mov cjne mov ljmp

r0,play r0,#1,cek2 tempo,a exit

nextck:

cek0:

cek1:

cek2: cjne a,#’@’,led1 mov p0,#11110000b mov wrt,#1 mov ram,#30h ljmp exit led1: cjne a,#’#’,led2 mov p0,#10101010b mov play,#1 ljmp exit hapus: mov mov

a,#0 r0,ram

mov inc mov cjne ret

@ro,a ram r0,ram r0,#7fh,hapus1

mov

play,#1

hapus1:

next:

cjne mov ljmp

a,#'1',dua target,#17 exit

cjne mov ljmp

a,#'2',tiga target,#25 exit

cjne mov jmp

a,#'3',empat target,#33 exit

cjne mov ljmp

a,#'4',lima target,#43 exit

cjne mov ljmp

a,#'5',enam target,#52 exit

cjne mov ljmp

a,#'6',tujuh target,#60 exit

cjne mov ljmp

a,#'7',delapan target,#66 exit

cjne mov ljmp

a,#'8',songo target,#73 exit

mov

play,#0

dua:

tiga:

empat:

lima:

enam:

tujuh:

delapan:

songo: exit: reti ;---------------------------------------------;---------rutin delay ----------;---------------------------------------------delay: push acc mov r0,#0ffh

delay1: mov

r1,#0ffh

djnz djnz pop ret

r1,delay2 r0,delay1 acc

delay2:

t0over: reti end

Listing Program uji komunikasi serial org

0h jmp org push

mulai 23h acc

loop:

led1:

led2:

led3:

led4: exit:

jnb mov clr cjne mov mov lcall ljmp cjne mov lcall ljmp cjne mov lcall ljmp cjne mov mov lcall ljmp mov mov pop reti

ri,loop a,sbuf ri a,#'@',led1 p0,#11110000b r0,#1 lanjut exit a,#'#',led2 p0,#10101010b lanjut exit a,#'$',led3 p0,#01010101b lanjut exit a,#'!',led4 p0,#11110000b r0,#0 lanjut exit p0,#0ffh a,#'x' acc

; mulai: setb EA mov TMOD,#20h mov TH1,#0FDH setb TR1 mov SCON,#50h setb ES looping: jmp looping ;===================================== ; mengirimkan data lewat serial port ;===================================== lanjut: mov sbuf,a ; kirim lewat serial comm.

loop1: jnb ti,loop1 clr ti ret ;-- Routine delay -Ldelay: mov r3,#05h delay2: mov r4,#80h delay3: djnz r4,delay3 djnz r3,delay2 ret end

Datasheet AT89S51 Pin configuration :

Datasheet MAX 232

Datasheet IRF 540

BIODATA

Nama Tempat tanggal lahir Orang tua Alamat Telepon Hobi Cita-cita Motto

: Rezeki Kurniawan : Mojokerto, 14 Oktober 1983 : - Abdul Muin - Lilik Maksusiah : Kedawung Gemekan RT1 / RW1 Kec. Sooko Mojokerto (61361) : 085230566181 : Baca buku, main game, elektronika, komputer : Menjadi pemimpin yang baik bagi diri sendiri dan orang lain : Kerjakan yang terbaik yang kau bisa, masalah hasil serahkan pada Allah

Riwayat Pendidikan : • MI Walisongo Sooko Mojokerto

1989 - 1995

•

SMPI Walisongo Sooko Mojokerto 1995 - 1998

•

SMUN1 Sooko Mojokerto

1998 - 2001

•

PENS - ITS Surabaya

2003 - 2006

Penulis telah mengikuti Seminar Proyek Akhir pada tanggal 3 Agustus 2006, sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md).