BAB III PERANCANGAN SISTEM...Namun pada skripsi ini, peta labirin yang . diterapkan memiliki susunan sel 10 x 10 dengan total 100 sel sehingga secara keseluruhan memiliki ukuran dimensi

17

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

Pada bab ini akan dijelaskan mengenai perancangan alat yang telah dibuat

yang meliputi perancangan peta labirin, perancangan mekanik robot, perancangan

perangkat keras robot, dan perancangan perangkat lunak dari kedua algoritma pada

robot.

3.1. Gambaran Sistem

Sistem yang direalisasikan pada skripsi ini adalah sebuah sistem yang

berfungsi untuk mengendalikan sebuah robot micromouse. Sistem ini dirancang

dan dibuat dengan tujuan agar suatu algoritma pencarian jalur terpendek dapat

diimplementasikan ke dalamnya. Sistem ini memerlukan bantuan dari beberapa

sensor untuk dapat bekerja dalam merespon segala hal yang diperlukan oleh

algoritma pencarian jalur terpendek tersebut. Dengan demikian, sistem ini mampu

mengendalikan robot micromouse untuk dapat menyelesaikan suatu permasalahan

yang ada di dalam sebuah peta labirin. Blok diagram sistem dapat dilihat pada

Gambar 3.1.

Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem

18

Secara umum, sistem yang dirancang terdiri dari kontrol utama, kontrol

aktuator, elektronik, aktuator, memori, dan sumber daya listrik.

1. Kontrol Utama

Kontrol utama dalam blok diagram sistem di atas adalah sebuah

mikrokontroler ATMega 328.

2. Kontrol Aktuator

Kontrol aktuator dalam blok diagram sistem di atas adalah driver

motor TB6612FNG.

3. Elektronik

Pada bagian ini terdapat beberapa macam perangkat keras

elektronik beserta sensor – sensor yang digunakan, diantaranya :

a. Sensor Dinding – LED & Photodiode (4 buah)

b. Kompas Digital HMC5983L

c. Rotary Encoder

d. MUX 8 to 1 74HC4051

e. Switch - ON/OFF

f. Switch - User Interface (3 buah)

4. Aktuator

Aktuator merupakan suatu penggerak pada robot. Dalam blok

diagram sistem di atas, terdapat 2 motor DC Pololu Micro Metal

Gearmotors yang digunakan sebagai alat penggerak robot.

5. Memori

Memori sangat diperlukan untuk dapat menyimpan segala

informasi penting yang dibutuhkan oleh algoritma pencarian jalur

terpendek. Memori yang digunakan adalah EEPROM AT24C512.

6. Sumber Daya Listrik

Sumber daya listrik pada robot dibagi menjadi dua bagian dimana

masing – masing menggunakan baterai lithium polymer 7, 4 V. Baterai

pertama digunakan sebagai sumber daya listrik pada mikrokontroler,

sensor dinding, kompas digital, rotary encoder, MUX 8 to 1, dan

EEPROM. Sedangkan baterai kedua digunakan sebagai sumber daya

listrik pada driver motor dan 2 motor DC.

19

3.2. Perancangan Peta Labirin

Peta labirin yang dibuat pada skripsi ini didasarkan pada perancangan serta

peraturan yang ditetapkan di dalam kompetisi micromouse yang telah ada sejak

dahulu [7]. Perancangan peta labirin dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2. Rancangan Peta Labirin 10 x 10

Peta labirin memiliki bentuk persegi yang disusun oleh banyak sel dengan

susunan a x a dimana a adalah jumlah sel untuk setiap sisi pada peta labirin.

Ukuran sel, ketebalan serta tinggi dinding labirin akan disesuaikan dengan ukuran

pada peraturan yang telah ada. Masing – masing sel peta labirin memiliki ukuran

20

18 cm (p) x 18 cm (l), namun sedikit terpotong ukurannya oleh dinding labirin

sehingga ruang terbuka pada tiap sel memiliki ukuran 16,8 cm (p) x 16,8 cm (l).

Dinding labirin memiliki ketinggian 5 cm dan ketebalan 1,2 cm. Lantai labirin

juga memiliki ketebalan yang sama dengan dinding labirin yaitu 1,2 cm.

Penghubung antara dinding labirin berupa tiang dengan ukuran 1,2 cm (p) x 1,2

cm (l) x 5 cm (t) yang dinamakan sebagai pos. Berdasarkan peraturan yang ada,

peta labirin seharusnya disusun dengan susunan sel 16 x 16 dengan total 256 sel.

Namun pada skripsi ini, peta labirin yang diterapkan memiliki susunan sel 10 x

10 dengan total 100 sel sehingga secara keseluruhan memiliki ukuran dimensi

181,2 cm (p) x 181,2 cm (l) x 6,2 cm (t).

Gambar 3.3. Dinding Adjustable

Peta labirin membutuhkan tiang – tiang pos sebagai penghubung antar

dinding labirin sehingga peletakan dinding labirin dapat diatur sesuai dengan

21

kehendak atau bisa dikatakan sebagai dinding adjustable. Bentuk rancangan

dinding labirin dan pos dapat dilihat pada Gambar 3.3. Dengan demikian, peta

labirin dapat disusun ulang menjadi perfect maze ataupun imperfect maze.

Gambar 3.4. Posisi Start dan Finish

Untuk posisi start ditempatkan pada salah satu sudut pada peta labirin.

Masing – masing posisi start tersusun dengan 3 dinding penghalang mengitari sel

sehingga hanya ada 1 jalur awal. Kemudian untuk posisi finish ditempatkan pada

sebuah ruangan yang terdiri dari 2 x 2 sel tepat pada tengah – tengah peta labirin

dengan 1 jalur masuk / keluar. Gambaran mengenai posisi start dan finish pada

peta labirin dapat dilihat pada Gambar 3.4.

Ada 3 macam variasi bentuk peta labirin yang dapat digunakan sebagai

tempat uji coba robot micromouse pada skripsi ini. Variasi bentuk peta labirin

tersebut dirancang melalui program simulator yang dinamakan “Micro Mouse

Maze Editor and Simulator”. Bentuk – bentuk variasi peta labirin tersebut dapat

dilihat pada Gambar 3.5.

Gambar 3.5. Bentuk Variasi Peta Labirin

22

Berikut adalah pembagian tingkat kesulitan pada peta labirin berdasarkan

dari ketiga bentuk variasi peta labirin yang telah dirancang, yaitu :

Variasi 1 tingkat kesulitan rendah

Variasi 2 tingkat kesulitan sedang

Variasi 3 tingkat kesulitan tinggi

Variasi pertama memiliki tingkat kesulitan rendah karena tidak memiliki

jalur sirkuler dan hanya memiliki sedikit percabangan. Variasi kedua memiliki

tingkat kesulitan sedang karena ada jalur sirkuler dan memiliki percabangan yang

cukup banyak. Variasi ketiga memiliki tingkat kesulitan tinggi karena ada jalur

sirkuler dan memiliki percabangan yang sangat banyak.

Pada skripsi ini, papan kayu yang digunakan untuk membuat lantai dasar

pada peta labirin adalah papan kayu Medium Density Fibreboard (MDF) karena

memiliki permukaan yang sangat halus dan rata, serta sangat kuat dan kokoh

untuk digunakan sebagai tempat uji coba robot. Dengan demikian robot dapat

berjalan dengan lancar tanpa adanya hambatan gerak pada kedua roda robot.

Sedangkan dinding labirin dan pos dibuat menggunakan bahan kayu plywood

dimana cukup ringan dan kuat. Untuk pewarnaan cat pada peta labirin, lantai sel

diberi warna hitam agar menyerap cahaya dan dinding labirin diberi warna putih

agar memantulkan cahaya. Dengan demikian cahaya hanya dapat dipantulkan

melalui dinding labirin dan tidak terpengaruh olah pantulan – pantulan sinar

cahaya lain melalui lantai sel. Untuk bagian atap dinding sel dan pos diberi warna

merah. Bentuk realisasi peta labirin dapat dilihat pada Gambar 3.6.

Gambar 3.6. Bentuk Realisasi Peta Labirin 10 x 10

23

3.3. Perancangan Mekanik Robot

Pada skripsi ini, mekanik pada robot dirancang sekecil mungkin namun kuat

dan kokoh. Dimensi robot disesuaikan terhadap kapasitas ruang gerak yang ada di

dalam setiap sel pada peta labirin. Seperti yang diketahui bahwa ukuran tiap sel

adalah 16,8 cm (p) x 16,8 cm (l) sehingga ukuran dimensi robot harus lebih kecil

daripada ukuran tersebut. Ukuran dimensi yang semakin kecil dapat mengurangi

resiko bertabrakan dengan dinding – dinding sel. Maka dari itu, pada skripsi ini

robot memiliki dimensi sebesar 12 cm (p) x 12 cm (l).

Gambar 3.7. Kerangka Robot

24

Body robot dibentuk menggunakan kerangka yang terbuat dari bahan plastik

acrylic dengan ketebalan 3 mm dimana cukup kuat dan cukup ringan. Kerangka

tersebut berbentuk lingkaran dengan diameter 12 cm. Ada 2 lapis kerangka yang

disusun untuk membentuk body robot, yaitu kerangka bawah dan kerangka atas

dimana tampak pada Gambar 3.7.

Gambar 3.8. Bentuk Realisasi Robot Micromouse

Gambar 3.8 menampilkan robot yang telah direalisasikan pada skripsi ini.

Robot dilengkapi 4 buah roda (aktif dan pasif) dan 2 buah motor DC dimana

masing – masing terpasang pada bagian tepi kerangka tepat pada garis

perpotongan kerangka. Dengan demikian robot akan memiliki pergerakan rotasi

yang menetap pada tempatnya tanpa mengubah posisi. Motor DC yang dipakai

adalah Pololu Micro Metal Gearmotors dimana sudah memiliki gearbox yang

terbuat dari metal sehingga kuat untuk digunakan pada torsi yang tinggi. Tabel 3.1

menunjukkan spesifikasi dari mekanik robot yang telah dibuat, sedangkan Tabel

3.2 menunjukkan spesifikasi motor DC yang digunakan pada robot.

25

Tabel 3.1. Tabel Keterangan Mekanik Robot

Dimensi 12 cm (p ) x 12 cm (l ) x 13 cm (t )

Berat ± 1 kg

Roda 4 roda (2 aktif, 2 pasif)

HARDWARE

Tabel 3.2. Tabel Spesifikasi Pololu Micro Metal Gearmotors

Rasio Gear 30 : 1

Kecepatan Free-run @ 6V 1000 rpm

Arus Free-run @ 6V 120 mA

Arus Beban Maksimal @ 6V 1600 mA

Torsi Beban Maksimal @ 6V 0,25 kg

3.4. Perancangan Perangkat Keras

Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai perancangan perangkat keras

pada robot. Perancangan perangkat keras tersebut meliputi sistem kontrol dan

perangkat keras elektronik.

3.4.1. Sistem Kontrol

Sistem kontrol pada robot hanya terdiri dari satu bagian utama, yaitu

kontrol utama. Di sini kontrol utama memiliki peran penting dalam melakukan

pengontrolan terhadap keseluruhan sistem pada robot, seperti sistem navigasi

dan sistem gerak.

Dalam sistem navigasi robot, kontrol utama menerima segala data

keluaran dari sensor dinding, kompas digital dan rotary encoder. Data yang

diterima oleh kontrol utama berupa data mentah baik analog maupun digital.

Data – data mentah tersebut diolah sedemikian rupa menjadi suatu data penting

yang dapat digunakan oleh robot sebagai penunjuk jalan.

Dalam sistem gerak robot, kontrol utama mengirimkan perintah – perintah

khusus terhadap kontrol aktuator sehingga dapat mengontrol segala pergerakan

motor DC. Kecepatan motor dan arah perputaran motor diatur berdasarkan

sistem navigasi robot.

26

3.4.2. Perangkat Keras Elektronik

Perangkat keras elektronik yang digunakan oleh robot beserta

penjelasannya adalah sebagai berikut :

1. Arduino UNO (Mikrokontroler Tipe ATMega328)

Gambar 3.9. Kontroler Arduino UNO

Gambar 3.9 menunjukkan kontroler yang digunakan oleh robot,

yaitu Arduino UNO dimana merupakan sebuah mikrokontroler dengan

tipe chip ATMega328 [8]. Kontroler ini sudah memiliki regulator

tegangan yang menghasilkan tegangan sebesar 3,3 dan 5 VDC dimana

disuplai dengan tegangan masukan sekitar 7 – 12 VDC. Kontroler

memiliki 14 pin I/O digital dimana terdapat 6 pin analog dan 6 pin PWM.

Kontroler memliki 2 buah pin interrupt external yang berfungsi untuk

melakukan proses interupsi program apabila ada perintah interupsi dari

perangkat luar. Kontroler mampu berkomunikasi dengan perangkat lain

menggunakan jalur komunikasi yang bermacam – macam, yaitu jalur

komunikasi serial (TX dan RX), jalur komunikasi I2C (SDA dan SCL)

dan jalur komunikasi SPI. Kontroler juga memiliki flash memory sebesar

32 KB, SRAM sebesar 2 KB, EEPROM sebesar 1KB, dan kecepatan clock

sebesar 16 MHz.

27

Gambar 3.10. Konfigurasi Pin Arduino UNO

Kontroler dapat diprogram dengan menggunakan bahasa C dan

mudah untuk dipahami. Kontroler sudah dilengkapi dengan bootloader

yang memperbolehkan pengguna untuk meng-upload kode program tanpa

menggunakan perangkat pemrograman dari luar. Protokol yang digunakan

untuk berkomunikasi sama dengan protokol yang digunakan pada

STK500. Gambar 3.10 menunjukkan konfigurasi pin pada Arduino UNO,

sedangkan Tabel 3.3 menunjukkan kegunaan pin pada Arduino UNO.

Tabel 3.3. Kegunaan Pin Arduino UNO

PIN MODE KEGUNAAN

A0 OUTPUT Selektor MUX Bit 0



A3 INPUT Ouput MUX

A4 SDA Kompas Digital (Data)

A5 SCL Kompas Digital (Clock)

0 - -

1 OUTPUT LED RGB Hijau

(bersambung)

28

Tabel 3.3. Kegunaan Pin Arduino UNO (lanjutan)

PIN MODE KEGUNAAN

2 OUTPUT LED RGB Biru

3 INPUT Output Rotary Encoder

4 OUTPUT LED RGB Merah

5 INPUT Switch 1

6 INPUT Switch 2

7 INPUT Switch 3

8 OUTPUT Driver Motor Input 1 A

9 OUTPUT Driver Motor Input 2 A

10 OUTPUT Driver Motor PWM A

11 OUTPUT Driver Motor PWM B

12 OUTPUT Driver Motor Input 1 B

13 OUTPUT Driver Motor Input 2 B

2. Sensor Dinding

Sensor dinding yang digunakan oleh robot adalah sensor cahaya

yang terdiri dari photodioda (receiver) dan lampu LED (transmitter).

Photodioda akan mengalami perubahan resistansi pada saat menerima

intensitas cahaya tertentu dan akan mengalirkan arus listrik scara forward

sebagaimana dioda pada umumnya. Sensor cahaya ini disuplai dengan

tegangan 5 VDC dan bagian keluaran pada sensor dihubungkan dengan

masukan pada analog multiplexer (MUX 8 to 1). Hasil keluaran yang

dihasilkan oleh sensor cahaya berupa tegangan analog yang berkisar antara

0 – 5 VDC. Gambar 3.11 menunjukkan rangkaian dari sensor cahaya.

Gambar 3.11. Rangkaian Sensor Cahaya

29

3. MUX 8 to 1

MUX 8 to 1 merupakan sebuah multiplekser yang mampu

menggabungkan 8 jalur data menjadi 1 jalur data dengan memanfaatkan

3-bit selektor sebagai penyeleksi jalur data yang akan digunakan. Di sini

multiplekser yang digunakan adalah analog multiplexer 74HC4051

dimana data yang akan digabungkan berupa data analog [9]. Data analog

yang akan digabungkan menjadi 1 adalah data analog dari keluaran sensor

cahaya. Gambar 3.12 menunjukkan konfigurasi pin pada 74HC4051.

Gambar 3.12. Konfigurasi Pin 74HC4051

Hasil keluaran dari 74HC4051 sama dengan hasil keluaran dari

sensor cahaya dimana berupa tegangan analog yang berkisar dari 0 – 5

VDC. Tegangan analog tersebut akan dikonversi menjadi nilai digital

melalui ADC pada kontroler dengan resolusi 10-bit. Dengan demikian,

nilai digital keluaran sensor akan berkisar antara 0 sampai 1024.

4. Kompas Digital

Kompas digital yang digunakan oleh adalah sensor magnet

HMC5983L yang ditunjukkan pada Gambar 3.13. Sensor ini bekerja

dengan cara memanfaatkan gaya magnet pada bumi untuk menentukan

suatu arah tertentu sehingga dapat digunakan sebagai navigasi robot. Pada

umumnya sensor ini memilik 4 pin utama, yaitu SDA, SCL, VCC, GND.

Sensor ini bekerja pada tegangan 3,3 atau 5 VDC sesuai dengan kebutuhan

[10]. Pin SDA dan SCL pada sensor akan dihubungkan pada jalur I2C

kontroler.

30

Gambar 3.13. Sensor Magnet HMC5983L

Data yang dihasilkan oleh sensor ini berupa data digital dari 3 buah

sumbu (X, Y, Z). Masing – masing sumbu membutuhkan 2 buah register

sebagai penyimpanan data MSB dan LSB dimana masing – masing

register berukuran 1 byte. Data pada MSB dan LSB yang dihasilkan pada

masing – masing sumbu kemudian digabungkan menjadi satu register

berukuran 1 byte saja. Data digital tersebut akan dikirim melalui jalur data

(SDA) pada I2C.

Untuk sistem navigasi robot, data yang diperlukan hanyalah data dari

sumbu X dan Y saja. Data pada sumbu Z tidak diperlukan karena robot

hanya akan berjalan datar tanpa adanya kemiringan tertentu yang membuat

data pada sumbu Z berubah. Data pada sumbu X dan Y akan dikonversi

menjadi nilai sudut dalam satuan derajat dengan memanfaatkan presamaan

berikut.

𝑠𝑢𝑑𝑢𝑡 = 𝑡𝑎𝑛−1𝑌

𝑋×

180°

𝜋

5. Rotary Encoder

Rotary encoder yang digunakan oleh robot memiliki sensor optik

yang terdiri dari phototransistor sebagai pengirim sinyal (receiver) dan

Infrared LED sebagai penerima sinyal (transmitter). Roda piringan yang

digunakan adalah sebuah scroll wheel pada mouse komputer dengan

diameter roda sebesar 2,5 cm dan memiliki jumlah lubang sebanyak 48

31

lubang. Gambar 3.14 menunjukkan roda piringan yang digunakan pada

rotary encoder.

Gambar 3.14. Roda Piringan Rotary Encoder

Agar hasil keluaran dari rotary encoder berbentuk deretan pulsa

kotak, dibutuhkan suatu rangkaian khusus yang terdiri dari beberapa

transistor. Di sini transistor hanya bertindak sebagai saklar On / Off

sehingga hanya terdapat 2 kondisi yaitu Low (0 V) atau High (5 V). Hasil

keluaran pada rangkaian rotary encoder akan dihubungkan dengan pin

interrupt external (INT1) pada kontroler.

Gambar 3.15. Rangkaian Rotary Encoder

Gambar 3.15 menunjukkan rangkaian yang digunakan pada rotary

encoder. Dengan memanfaatkan fungsi interrupt external, maka deretan

pulsa hasil keluaran dari rangkaian rotary encoder dapat dibaca. Ada 2

cara yang dapat dilakukan untuk menghitung deretan pulsa tersebut, yaitu

32

dengan membaca perubahan sinyal low-to-high atau dengan membaca

sinyal high-to-low.

Untuk memaksimalkan resolusi penghitungan, maka diperlukan

penggabungan antara kedua cara penghitungan tersebut. Apabila roda

piringan memiliki jumlah lubang sebanyak 48 lubang, maka dalam satu

putaran roda akan dihasilkan 96 hitungan. Di sini roda piringan memiliki

keliling sebesar 7,85 cm. Dengan demikian, 1 hitungan yang dihasilkan

oleh putaran roda akan memiliki nilai jarak tempuh sebesar 0,082 cm.

6. Driver Motor

Driver motor yang digunakan untuk mengontrol motor DC adalah

dual TB6612FNG [11]. Driver motor ini mampu mengontrol 2 buah motor

DC sekaligus secara bersamaan. Driver motor ini mampu menyediakan

kebutuhan arus pada masing – masing motor DC sebesar 1,2 A (atau

sampai 3,2 A untuk waktu singkat). Kecepatan masing – masing motor DC

dikontrol melalui sinyal masukan Pulse Width Module (PWM) dari

kontroler. Suplai logika (VCC) dapat dikisarkan pada tegangan sebesar 2,7

– 5,5 VDC, sedangkan suplai motor dibatasi hingga mencapai tegangan

maksimal sebesar 15 VDC. Sistem kontrol yang diterapkan pada driver

motor adalah sistem H-Bridge.

Gambar 3.16. Driver Motor TB6612FNG

Gambar 3.16 menunjukkan driver motor TB6612FNG yang

digunakan dimana memiliki suatu fungsi kontrol khusus pada sistem H-

Bridge sehingga dapat bekerja untuk mengontrol segala macam

33

pergerakan motor. Fungsi kontrol tersebut menyediakan beberapa jenis

mode yang dapat digunakan dalam mengontrol pergerakan motor. Mode –

mode tersebut dapat diaktifkan dengan memberikan konfigurasi logika

input High dan Low pada driver motor. Tabel 3.4 menunjukkan fungsi

kontrol H-Bridge pada TB6612FNG.

Tabel 3.4. Fungsi Kontrol H-Bridge pada TB6612FNG

Mode CW digunakan untuk mengontrol otor agar berputar searah

jarum jam. Sedangkan mode CCW digunakan untuk mengontrol motor

agar berputar berlawanan arah jarum jam. Mode Short Brake digunakan

untuk mengontrol motor agar melakukan rem dengan kondisi motor masih

menyala. Mode Stop digunakan untuk mengontrol motor agar berhenti

dengan kondisi motor mati. Mode Standby digunakan untuk mengontrol

motor agar berada dalam kondisi siaga dan siap untuk dijalankan

kapanpun. Dengan memanfaatkan beberapa mode di atas, motor dapat

dikontrol secara dinamis sehingga mampu menggiring robot menelusuri

peta labirin yang berliku – liku.

7. EEPROM

EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only

Memory) merupakan sebuah chip memori yang digunakan untuk

menyimpan sejumlah konfigurasi data dimana data yang disimpan tidak

akan hilang meskipun sumber daya terputus. Data pada EEPROM dapat

34

dihapus dan ditulis kembali per blok data tergantung alamat yang

diinginkan sesuai dengan kebutuhan. Pada EEPROM, proses erase-

rewrite sangat terbatas sehingga perlu berhati – hati dalam

menggunakannya.

Gambar 3.17. Konfigurasi Pin EEPROM AT24C512

Pada skripsi ini, robot menggunakan EEPROM tipe AT24C512

dimana memiliki kapasitas penyimpanan sebesar 524,288 bit data atau

65,536 byte data. AT24C512 bekerja pada tegangan sebesar 1,8 – 3,6 VDC

dan memiliki batas erase-rewrite sebesar 100.000 siklus [12]. Data yang

tersimpan pada AT24C512 dapat diakses melalui jalur komunikasi data

pada I2C (SDA). Gambar 3.17 menujukkan konfigurasi pin EEPROM

AT24C512.

3.5. Perancangan Perangkat Lunak

Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai perancangan perangkat lunak

pada robot. Di sini ada 3 buah flowchart yang akan disajikan dimana

menggambarkan alur jalannya program yang diterapkan pada robot. Flowchart

pertama menggambarkan alur program yang paling utama. Flowchart kedua

menggambarkan alur program dari algoritma flood-fill dalam pencarian jalur

terpendek. Sedangkan Flowchart ketiga menggambarkan alur program dari

algoritma backtracking dalam pencarian jalur terpendek.

3.5.1. Flowchart Program Utama

Program utama merupakan bagian paling utama dari keseluruhan program

yang digunakan untuk mengaktifkan fungsi kalibrasi sensor, fungsi seleksi

35

algoritma dan fungsi standby-for-start untuk mulai bersiap – siap menjalankan

proses pencarian jalur terpendek. Flowchart dari alur program utama dapat

dilihat pada Gambar 3.18.

START

Apakah ada penekanan dari

Switch 1?


Switch 3?


Switch 2?

Jalankan fungsi dari aksi

penekanan Switch 1

Tidak

Tidak

Tidak

Jalankan fungsi dari aksi

penekanan Switch 2

Jalankan fungsi dari aksi penekanan

Switch 3

Ya

Ya

Ya

Apakah penekanan lebih dari 2 detik?

Apakah penekanan lebih dari 2 detik?

Jalankan fungsi kalibrasi error Kompas Digital

Jalankan fungsi kalibrasi lokasi

untuk menentukan posisi Utara,

Selatan, Timur dan Barat

Jalankan fungsi kalibrasi batas

nilai Sensor Dinding

Ya

Tidak

Ya

Ubah Algoritma

Tidak

Standby-for-Start

Ada halangan pada Sensor Dinding bagian

depan?

TidakJalankan fungsi algoritma yang dipilih hingga

selesai

Ya

Gambar 3.18. Flowchart Program Utama

3.5.2. Flowchart Algoritma Flood-Fill

Algoritma flood-fill merupakan algoritma pertama yang diterapkan pada

robot micromouse dalam pencarian jalur terpendek. Flowchart dari alur program

algoritma flood-fill dapat dilihat pada Gambar 3.19.

36

START

Bangkitkan nilai tiap sel

Cek dinding sekitar (bagian depan,

samping kiri dan samping kanan )

Cek kondisi apabila nilai sel tetangga

tidak ada yang 1 lebih kecil dari nilai sel

robot berada atau ditemukan jalan

buntu

Apakah kondisi terpenuhi?


Tentukan sel tujuan selanjutnya yang

memiliki nilai lebih kecil dari sel robot

berada

Berjalan 1 sel menuju sel yang

dituju

Apakah sudah mencapai finish?

Simpan semua informasi tentang dinding labirin di

dalam eeprom

Simpan informasi dinding dalam suatu

array

Atur mode perjalanan berangkat

(start to finish)

Atur mode perjalanan kembali

(finish to start)




Simpan informasi dinding dalam suatu

array

Cek kondisi apabila nilai sel tetangga

tidak ada yang 1 lebih kecil dari nilai sel

robot berada atau ditemukan jalan

buntu

Apakah kondisi terpenuhi?


Tentukan sel tujuan selanjutnya yang

memiliki nilai lebih kecil dari sel robot

berada


dituju

Apakah sudah mencapai start?

Simpan semua informasi tentang dinding labirin di

dalam eeprom

END

Ya Ya

Tidak Tidak

Tidak Tidak

Ya Ya

Baca semua informasi tentang dinding labirin dari

eeprom

Gambar 3.19. Flowchart Algoritma Flood-Fill

37

Berikut adalah pseudo-code yang merupakan alur program dari algoritma

flood-fill, yaitu :

START

Baca semua informasi tentang dinding labirin dari eeprom



WHILE belum mencapai finish DO

Cek dinding sekitar (depan, samping kiri, dan samping kanan)

Simpan informasi dinding ke dalam suatu array

IF sel tujuan terhalang olah dinding dan nilai sel tetangga tidak ada yang

bernilai 1 lebih kecil dari sel robot berada THEN

Bangkitkan nilai sel

ENDIF

Tentukan sel tujuan selanjutnya

Berjalan 1 sel menuju sel yang dituju

ENDWHILE

Simpan semua informasi tentang dinding labirin ke dalam eeprom



WHILE belum mencapai start DO


Simpan informasi dinding ke dalam suatu array

IF sel tujuan terhalang olah dinding dan nilai sel tetangga tidak ada yang

bernilai 1 lebih kecil dari sel robot berada THEN

Bangkitkan nilai sel

ENDIF

Tentukan sel tujuan selanjutnya

Berjalan 1 sel menuju sel yang dituju

ENDWHILE

Simpan semua informasi tentang dinding labirin ke dalam eeprom

END

38

3.5.3. Flowchart Algoritma Backtracking

Algoritma backtracking merupakan algoritma kedua yang diterapkan pada

robot micromouse dalam pencarian jalur terpendek. Flowchart dari alur program

algoritma bcaktracking dapat dilihat pada Gambar 3.20.

START

Apakah sudah pernah mencapai

finish?

Jelajahi Peta Labirin(Explore)


(start to finish)

Cek dinding sekitar dan nilai sel sekitar


telah ditandai dengan nilai 1 dan

tidak terhalang oleh dinding


Berikan nilai 1 pada sel robot berada

sebagai tanda bahwa sel tersebut

sudah pernah dilewati




Tidak

Ya

Tidak

Ya

Ya

Tidak

Apakah sudah mencapai start?



telah ditandai dengan nilai 1 dan

tidak terhalang oleh dinding


(finish to start)

Simpan semua informasi tentang

nilai – nilai sel pada peta labirin di dalam eeprom

END

Tidak

Ya

Berjalan 1 sel menuju salah satu

sel yang belum pernah dilewati

Apakah ditemukan jalan buntu?

Ya

Tidak

Jalankan proses runut-balik

(backtrack) menuju sel yang merupakan

percabangan sebelumnya yang

masih memungkinkan ada

jalur yang belum pernah dilewati

Berikan nilai 0 pada sel tersebut

Baca semua informasi tentang

nilai – nilai sel pada peta labirin dari

eeprom

Apakah jalan terbuka yang akan dituju sudah

pernah dilewati?

Ya

Tidak

Gambar 3.20. Flowchart Algoritma Backtracking

39

Berikut adalah pseudo-code yang merupakan alur program dari algoritma

backtracking, yaitu :

START

Baca semua informasi tentang nilai – nilai sel pada peta labirin dari eeprom

IF belum pernah mencapai finish THEN

Jelajahi peta labirin



IF ditemukan jalan buntu atau jalan terbuka yang akan dituju sudah

pernah dilewati THEN

Berikan nilai 0 pada sel tersebut

Jalankan proses runut-balik menuju sel percabangan sebelumnya

yang masih memungkinkan ada jalur yang belum pernah dilewati

ELSE

Berikan nilai 1 pada sel robot berada

Berjalan sejauh 1 sel menuju sel yang belum pernah dilewati

ENDIF

ENDWHILE

Simpan semua informasi nilai – nilai sel pada peta labirin di dalam eeprom

ELSE




Berjalan sejauh 1 sel menuju sel yang memiliki nilai 1

ENDWHILE

ENDIF


WHILE belum mencapai start DO


Berjalan sejauh 1 sel menuju sel yang memiliki nilai 1

ENDWHILE

END

BAB III PERANCANGAN SISTEM...Namun pada skripsi ini, peta labirin yang . diterapkan memiliki susunan sel 10 x 10 dengan total 100 sel sehingga secara keseluruhan memiliki ukuran dimensi

Documents