Wall Follower Proporsional Integral PART I

Wall follower proporsional integral robot adalah robot yang didesain untuk dapat berjalan mengikuti dinding yang membentuk sebuah alur mapping tertentu. Beberapa hal yang diperlukan dalam merancang wall follower proporsional integral robot ini adalah mekanika, elektronik, dan algoritma (software) dari robot.

1. MEKANIKA

Robot wall follower yang dirancang hanya terdiri dari 3 sensor yang digunakan untuk mendeteksi jarak dinding dengan robot. Sensor ultrasonik yang digunakan adalah sensor HC-SR04.

Sensor HC-SR04 memiliki kemampuan membaca jarak dari 2 cm sampai 500 cm . Sensor HC-SR04 dipasang pada bagian sisi kanan,kiri robot dan bagian depan robot wall follower proporsional integral. Sensor pada bagian kanan berfungsi untuk mengetahui jarak dinding terhadap robot, nantinya nilai jarak yang dihasilkan akan menjadi inputan pada perhitungan nilai proporsional integral yang berpengaruh terhadap pergerakan robot (metode Ziegler-Nichols).Robot wall follower proporsional integral menggunakan dua motor DC sebagai aktuator yang digunakan sebagai penggerak robot.

Aktuator ini diimplementasikan menggunakan motor gear box dan wheel. Motor yang digunakan dapat bekerja antara 3 – 6 volt. Untuk wheel memiliki diameter 8 cm dan depth 3.25 cm.

Sensor HCSR04

2. ELEKTRONIKA

A. MIKROKONTROLLER ATmega 32

Board mikrokontroller berfungsi untuk memproses masukan sensor dan mengendalikan keluaran terhadap aktuator sesuai dengan pengendalian metode PI (Penalaan Ziegler-Nichols) yang telah diterapkan pada robot wall follower proporsional integral. Rangkaian dasar yang digunakan untuk mengoperasikan sebuah mikrokontroler disebut sebagai rangkaian sistem minimum. Rangkaian sistem minimum terdiri dari rangkaian osilator (cystal), sistem reset dan catu daya.

Datasheet ATMega32 

Papan mikrokontroller (board mikrokontroller) akan dibuat terpisah dan akan menjadi papan utama (main board) karena setiap masukan sensor akan terhubung langsung dengan papan mikrokontroller serta pemicu penggerak pada aktuator akan terhubung pada papan mikrokontroller.

B. Driver Motor l298

Driver Motor berfungsi untuk mengendalikan perputaran motor DC, driver motor yang digunakan menggunakan IC l298. IC L298D akan menerima masukan dari mikrokontroller dan memberikan respon terhadap motor DC. Driver ini digunakan untuk mngendalikan dua motor DC.

Aktuator robot yang nantinya akan di implementasikan

C. Driver LCD 16x2

Driver LCD berfungsi untuk lalu lintas/ penghubung I/O keluaran dengan mikrokontroler sehingga dapat menampilkan tulisan pada LCD. LCD akan menerima masukan dari mikrokontroller dan memberikan respon terhadap layar tampil. Driver ini digunakan untuk mngendalikan LCD 16 x 2 (16 kolom dan 2 baris).

Design robot wall follower , secara keseluruhan

3. ALGORITMA

A. Proses pencarian nilai Proporsional Integral (PI)

Dengan menggunakan metode penalaan Ziegler-Nichols diawali dengan menghidupkan robot (power on). kemudian sistem akan menampilkan kepada pengguna untuk memasukkan inputan Kp (Konstanta Proporsional) dan Ki (Konstanta Integral). Kemudian sistem akan mencari jarak robot pada dinding saat ini dan menghitung nilai error yang terjadi berdasarkan data yang telah dihasilkan dengan menggunakan sensor ultrasonik.

Flowchart Design : algoritma menghitung nilai Proporsional Integral

Sistem akan menghitung nilai proporsional integral (PI) , Setelah di dapat hasil perhitungan, robot akan bergerak sesuai nilai PI berdasarkan hasil pencarian. Pengguna dapat mengulang sistem dengan cara menekan push button reset.

Proses pencarian nilai Proporsional Integral (PI) dengan menggunakan metode penalaan Ziegler-Nichols diawali dengan menghidupkan robot (power on), kemudian sistem akan menampilkan kepada pengguna untuk memasukkan inputan Kp (Konstamta Proporsional) dan Ki (Konstanta Integral). Kemudian sistem akan mencari jarak robot pada dinding saat ini dan menghitung nilai error yang terjadi berdasarkan data yang telah dihasilkan dengan menggunakan sensor ultrasonik. Kemudian sistem akan menghitung nilai Proporsional Integral (PI), Setelah di dapat hasil perhitungan, robot akan bergerak sesuai nilai Proporsional Integral (PI) berdasarkan hasil pencarian. Pengguna dapat mengulang sistem dengan cara menekan push button reset.

Untuk implementasi dari beberapa rancangan di atas dapat dilihat pada Wall Follower Robot PI (Proportional Integral) PART II