RESUME JURNAL
“Perpaduan Sensor Ultrasonik Dengan
Mini Computer Raspberry Pi Sebagai Pemandu Robot Beroda”
OLEH : SELVIANA. J
Teknologi adalah suatu penemuan melalui proses metode ilmiah,
untuk mencapai tujuan yang maksimal sehingga meringankan manusia untuk
menyediakan berbagai kebutuhan, dapat mempermudah aktifitas, dan teknologi juga
membawa manusia kearah yang lebih maju dan modern. Sensor ultrasonik merupakan
salah satu perkembangan teknologi dimana banyak yang menggunakan sensor ini
untuk menunjang peralatan lain.
Sensor ultrasonik
biasanya digunakan untuk mengukur atau mengetahui jarak suatu benda. Disebut
sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini mengunakan gelombang ultrasonik
(bunyi). Sensor ultrasonik adalah sensor yang memanfaatkan prinsip gelombang
ultrasonik yang mempunyai frekuensi sangat tinggi yaitu lebih dari 20.000 Hz.
Dalam penelitian ini sensor yang digunakan adalah sensor ultrasonik HC-SR04.
Raspberry Pi adalah sebuah komputer yang berbentuk mini,
namun meskipun berbentuk mini Raspberry Pi sama seperti komputer pada umumnya.
Salah satu kelebihan dari Komputer mini Raspberry Pi yaitu dapat digunakan
untuk membuat sebuah robot seperti dapat mengendalikan sebuah robot beroda,
karena Raspberry Pi telah dilengkapi dengan piranti GPIO (General Purpose Input
Output) yang merupakan input output dalam membuat sebuah rancangan. Robot
beroda merupakan sebuah robot yang dapat bergerak dari suatu titik ke titik
yang lain menggunakan roda.
Raspberry Pi adalah sebuah komputer yang berbentuk mini,
namun meskipun berbentuk mini Raspberry Pi sama seperti komputer pada umumnya.
Salah satu kelebihan dari Komputer mini Raspberry Pi yaitu dapat digunakan
untuk membuat sebuah robot seperti dapat mengendalikan sebuah robot beroda,
karena Raspberry Pi telah dilengkapi dengan piranti GPIO (General Purpose Input
Output) yang merupakan input output dalam membuat sebuah rancangan. Robot
beroda merupakan sebuah robot yang dapat bergerak dari suatu titik ke titik
yang lain menggunakan roda.
mengenai Rancang Bangun Aplikasi Sistem Pendeteksi Kekeruhan
Air Menggunakan Mikrokontroler Avr Atmega 8535 dari penelitian tersebut
dirancanglah suatu alat yang dapat mengukur suatu kekeruhan air dengan
menggunakan sensor LDR (Light Dependent Resistor), dimana sensor ini dapat
mendeteksi air dari tingkat cahaya LED (Light Emitting Diode) yang menembus air
tersebut, maka akan terdeteksi kekeruhan air.
Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk
mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara
kerja sensor ini didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara
sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan jarak suatu benda dengan frekuensi
tertentu
. Logika-logika biner ini kemudian diteruskan ke rangkaian
pengendali (mikrokontroler). Prinsip kerja dari rangkaian pemancar gelombang
ultrasonik tersebut adalah sebagai berikut :
a. Pertama – tama sinyal yang diterima akan dikuatkan
terlebih dahulu oleh rangkaian transistor penguat Q2.
b. Kemudian sinyal tersebut akan di filter menggunakan High
pass filter pada frekuensi > 40kHz oleh rangkaian transistor Q1.
c. Setelah sinyal tersebut dikuatkan dan di filter, kemudian
sinyal tersebut akan disearahkan oleh rangkaian dioda D1 dan D2.
d. Kemudian sinyal tersebut melalui rangkaian filter low
pass, filter pada frekuensi < 40kHz melalui rangkaian filter C4 dan R4.
e. Setelah itu sinyal akan melalui komparator Op-Amp pada U3.
f. Jadi ketika ada
sinyal ultrasonik yang masuk ke rangkaian, maka pada komparator akan
mengeluarkan logika rendah (0V) yang kemudian akan diproses oleh mikrokontroler
untuk menghitung jaraknya
Robot berasal dari kata “robota” yang dalam bahasa Ceko yang berarti budak, pekerja atau kuli. Pertama kali kata “robota” diperkenalkan oleh Karel Capek dalam sebuah pentas sandiwara pada tahun 1921 yang berjudul RUR (Rossum’s Universal Robot). Pentas ini mengisahkan mesin yang menyerupai manusia yang dapat bekerja tanpa lelah yang kemudian memberontak dan menguasai manusia. Istilah “robot” ini kemudian mulai terkenal dan digunakan untuk menggantikan istilah yang dikenal saat itu yaitu automation.
Pada robot industri, manipulator
merupakan sebuah rangkaian benda kaku (rigid bodies) terbuka yang terdiri atas
sendi (joint) dan terhubung dengan lengan (link) dimana setiap posisi sendi
ditentukan dengan variabel tunggal sehingga jumlah sendi sama dengan nilai
derajat kebebasan (degree of freedom). Manipulator yang sering dipakai sebagai
robot industri pada dasarnya terdiri atas struktur mekanik, penggerak
(aktuator), sensor dan sistem kontrol.
Mobile robot merupakan sebuah robot
yang dapat bergerak dengan leluasa karena memiliki alat gerak untuk berpindah
posisi. Secara umum dan mendasar sebuah mobile robot dibedakan oleh locomotion
system atau sistem penggerak. Locomotion merupakan gerakan melintasi permukaan
datar. Semua ini disesuaikan dengan medan yang akan dilalui dan juga oleh tugas
yang diberikan kepada robot.
Raspberry Pi adalah Single Board
Computer (SBC) atau sebuah mini computer namun meskipun berbentuk kecil raspberry
pi memiliki fungsi yang sama dengan komputer pada umumnya. Raspberry Pi pertama
kali dirilis pada februari tahun 2012 dan dikembangkan oleh Yayasan Nirlaba
Raspberry Pi Foundation yang didalamnya merupakan Developer dan Ahli Komputer
dari Universitas Cambridge, Inggris.
1) CPU dan GPU Raspberry pi 3 model B
menggunakan Processor ARM Cortex-A53 dari Broadcom dengan Spesifikasi 64-bit
QuadCore dan berkecepatan 1,2 GHz dan menggunakan Broadcom Video Core IV 250
MHz untuk GPU.
2) Memory (RAM) Pada Raspberry Pi 3
Model B ini besar RAM yang digunakan adalah 1GB LPDDR2 (900 MHz) dan jumlah itu
tidak berubah dengan versi sebelumnya tapi dengan adanya Arsitektur 64-bit dari
Raspberry Pi 3 model B membuat Raspberry Pi ini dapat bekerja lebih cepat
dibandingkan dengan versi sebelumnya yang hanya menggunakan 32-bit.
3) Power Untuk sumber daya Raspberry
Pi menggunakan sumber daya yang sangat sedikit yaitu dengan Tegangan 5v dan
Arus minimal 1A.
4) MicroSD Card Ini adalah bagian
dari Raspberry Pi yang berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan OS yang
digunakan oleh Raspberry Pi dan dapat digunakan untuk menyimpan berbagai file.
Adapun standar dari microSD yang dapat digunakan pada Raspberry Pi 3 model B
adalah MicroSD dengan ukuran minimal 4GB.
5) Port HDMI (High Definition Multimedia
Interface) Port HDMI dalam Raspberry Pi berfungsi sebagai media Output dari
Raspberry Pi dalam bentuk gambar.
6) Port Audio/Video Port A/V yang
terdapat pada Raspberry Pi Model 3 ini adalah 3.5mm Analog Jack Audio/Video
yang berfungsi hampir sama dengan HDMI yaitu menampilkan Gambar dan Suara jika
diperlukan.
7) Port USB Raspberry Pi 3 model B
dilengkapi dengan 4 Port USB 2 yang memiliki fungsi sama seperti Port USB yang
ada pada komputer pada umumnya.
8) Port LAN (RJ-45) Port ini berfungsi untuk
menghubungkan Raspberry Pi dengan perangkat komputer lain atau Jaringan Internet.
9) Port CSI (Camera Serial Interface)
Ini adalah Port yang dapat digunakan sebagai Port tambahan jika kita ingin
menambahkan komponen kamera untuk Raspberry Pi dapat menggunakan Port ini.
10) Port DSI (Display Serial
Interface) Port ini berfungsi sebagai Port tambahan jika ingin menambahkan
tambahan layar pada raspberry dengan jenis kabel Serial
.11) Chip Bluetooth dan Wireless
Adalah komponen tambahan yang baru di Raspberry Pi 3 yaitu komponen Wireless
dan Bluetooth yang sudah tertanam dalam Board Raspberry Pi sehingga lebih
memudahkan bagi Raspberry Pi untuk dapat terhubung dengan internet dan
perangkat lain tanpa menggunakan kabel.
12) Pin GPIO (General Purpose Input
Output) GPIO adalah pin - pin pada Raspberry Pi yang berjumlah 40 pin yang
dapat di Format dan digunakan sesuai kebutuhan dan merupakan pembeda antara
komputer pada umumnya dengan Raspberry Pi [3].
Bahasa Pemrograman Python Python
adalah bahasa pemrograman interpretatif multiguna dengan filosofi perancangan
yang berfokus pada tingkat keterbacaan kode. Logo Bahasa pemrograman python
seperti pada Gambar 6. Python diklaim sebagai bahasa yang menggabungkan
kapabilitas, kemampuan, dengan sintaksis kode yang sangat jelas, dan dilengkapi
dengan fungsionalitas pustaka standar yang besar serta komprehensif. Python
juga didukung oleh komunitas yang besar. Python mendukung multi paradigma
pemrograman, utamanya; namun tidak dibatasi; pada pemrograman berorientasi
objek, pemrograman imperatif, dan pemrograman fungsional. Salah satu fitur yang
tersedia pada python adalah sebagai bahasa pemrograman dinamis yang dilengkapi
dengan manajemen memori otomatis. Python dapat digunakan untuk berbagai
keperluan pengembangan perangkat lunak dan dapat berjalan di berbagai platform
sistem operasi.
Kesimpulan
Pengujian pembacaan jarak sensor,
dibuat perbandingan pengukuran jarak menggunakan penggaris dan pengukuran
menggunakan sensor, didapatkan hasil yang sama yaitu pengukuran pada jarak 5
cm, 12 cm, 29 cm. Dan juga didapatkan hasil yang berubah-ubah untuk tujuh
pengukuran jarak tetapi perubahan jarak yang tidak terlalu jauh seperti dilihat
pada hasil perhitungan rata-rata, Terjadi perubahan tersebut karena sensor
HC-SR04 terus-menerus membaca jarak sehingga dapat terjadi perubahan jarak.
Hasil pengujian sensor HC-SR04 dalam membaca benda-benda yang berada didepan
sensor, dihasilkan sensor dapat membaca benda atau bahan yang permukaannya
padat, keras dan tidak memiliki ruam. Sebaliknya sensor tidak dapat membaca
dengan akurat untuk benda atau bahan yang permukaannya lunak, lembut dan
memiliki ruam. Hasil pengujian batas, sensor dapat membaca benda atau bahan
yang terdapat dalam ruang lingkup 30° dan ketika benda atau bahan tidak dalam
ruang lingkup 30°, maka benda atau bahan tersebut tidak dapat terbaca oleh sensor
HCSR04. Batas pembacaan sensor ini juga berdasarkan pantulan yang di pancarkan
oleh transmitter, jika benda atau bahan berada dalam ruang lingkup 30° namun
berada pada posisi pantulan yang tidak diterima oleh receiver maka jarak yang
akan diperoleh tidak akurat. Hasil perancangan ketika robot di jalankan, robot
berjalan sesuai dengan program yang dibuat dan melakukan aksi