Tujuan dan Indikator
Tujuan Pembelajaran
Setelah melakukan praktik pada sesi ini, diharapkan mahasiswa mengetahui dan memahami beberapa hal berikut:
- Memahami prinsip kerja dari komunikasi serial nir-kabel dalam rangka pengiriman data jarak jauh secara dua arah.
- Memahami cara penyusunan protokol komunikasi data yang merepresentasikan kode pengendalian robot secara jarak jauh, dan atau mendapatkan informasi secara telemetri.
Indikator Capaian Pembelejaran
- Mahasiswa mampu menjelaskan cara menggunakan fasilit as UART Arduino untuk berkomunikasi data secara serial nir-kabel tak sinkron.
- Mahasiswa mampu membuat aplikasi sederhana tentang penerapan UART mengendalikan atau memantau kondisi robot seca ra jarak jauh.
Teori Singkat
Komunikasi data serial sangat banyak diterapkan dalam teknologi digital modern karena faktor kecepatan dan kesederhanaan bus komunikasi datanya jika dibandingkan dengan komunikasi data digital secara parallel yang membutuhkan bus data besar dan tidak efektif untuk komunikasi jarak jauh.
Komunikasi data digital secara serial terbagi menjadi dua jenis,
- komunikasi sinkron (synchronous ) dan
- tak sinkron ( asynchronous ).
Sedangkan komunikasi data digital serial tak sinkron tidak memerlukan sinkronisasi pewaktuan transm isi data dengan asumsi bahwa dua bagian yang berkomunikasi memiliki kecepatan transmisi data ( baud rate) yang sama, sehingga komunikasi dapat dilakukan secara bersamaan (full duplex).
 |
| Gambar 7.1 Bus komunikasi digital serial tak sinkron UART |
Gambar 7.1 di atas menunjukkan bus komunikasi serial tak sinkron antara dua piranti yang hanya memerlukan 3 jalur pengkawatan dalam bus komunikasi.
Hal ini lah yang membuat komunikasi data serial tak sinkron banyak digunakan dari pada komunikasi data serial sinkron.
Dengan karakteristik bus data komunikasi data tak sinkron seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 6.1 memungkin untuk diterapkan pada komunikasi nir-kabel dalam jarak yang jauh .
Sistem pengendali mikro pada Arduino menerapkan komunikasi data serial jenis tak sinkron dengan pertimbangan fleksibilitas dan kesederhanaan pola komunikasinya.
Komunikasi data serial tak sinkron memerlukan format data setiap paket transmisi agar dua piranti yang saling berkomunikasi bisa memahami paket data yang dikirim/diterima.
Gambar 7.2 menunjukkan format paket transmisi setiap Byte data pada komunikasi serial tak sinkron.
 |
| Gambar 7.2 Format paket transmisi data pada komunikasi serial tak sinkron. |
Lebar bit data menentukan kecepatan transmisi serial yang dikenal dengan nama baud rate. Jika nilai baud rate tidak disepakati oleh dua piranti maka komunikasi data serial tidak akan berjalan dengan benar.
Alat dan Bahan Percobaan
Pada sesi ini akan diperkenalkan tentang teknik navigasi robot bergerak jenis Non-Holonomic menggunakan sensor sebagai piranti deteksi obyek di sekitar robot. Adapun alat dan bahan yang digunakan selama percobaan adalah:
1. Kit Robot Bergerak Non-Holonomic
Merupakan kit robot yang terdiri dari beragam komponen mekanis dan dilengkapi dengan sensor, aktuator, dan pengendali utama. Komponen-komponen yang ada dalam satu kit robot bergerak jenin non-holonomik dapat dilihat pada Tabel 4.1.
2. Modul Komunikasi Serial Bluetooth
Merupakan komponen elektronik digital yang digunakan untuk menerima atau mengirimkan data digital serial secara nir-kabel dengan frekwensi pembawa 2.4 GHz.
Piranti ini terpasang pada robot dan akan menghubungkan robot dengan komputer secara jarak jauh (± 50 meter).
3. Multimeter Digital
Alat bantu untuk mengukur nilai hambatan, arus, tegangan, dan kontinyuitas listrik dari sistem elektronik selama praktikum robotika.
Langkah Percobaan
Percobaan perakitan robot bergerak jenis non-holonomik melibatkan tiga aktifitas, yaitu perakitan sistem mekanik-elektronik robot, pemrograman perangkat lunak, dan uji kendali jarak jauh robot. Ada pun langkah percobaannya adalah sebagai berikut:
1. lntegrasi Perangkat
Percobaan ini melibatkan aktifitas merakit semua komponen robot meliputi mekanik dan elektronik seperti yang dinyatakan dalam Tabel 4.1 di atas dan ditambah dengan pemasangan piranti Bluetooth.
Pelajari datasheet setiap bagian yang akan diberikan saat praktikum, dan perhatikan dengan teliti pengkawatan suplai catu daya agar tidak terjadi kesalahan hubung.
2. Pemrograman perangkat lunak
Setelah perangkat mekanik-elektronik selesai dirakit, selanjutnya membuat kode program untuk menguji kendali jarak jauh robot dengan protokol komunikasi yang sudah anda rancang.
Ketik contoh kode program untuk pengujian kendali jarak jauh robot yang akan diberikan beserta lembar datasheet, kemudian lakukan kompilasi dan upload ke papan Arduino. Langkah-langkah pengendalian dapat dilihat melalui monitor data serial pada Arduino IDE.
3. Analisis hasil percobaan
Tahap selanjutnya adalah menganalisa hasil uji kendali jarak jauh robot berdasarkan percobaan yang sudah dilakukan. Tabel 7.1menunjukkan operasi apa saja yang harus diterapkan pada robot terkendali jarak jauh sebagai bahan analisa hasil percobaan.
Tabel 7.1 Mode operasi robot terkendali jarak jauh
Tabel 7.1 menunjukkan beberapa mode operasi kendali jarak jauh robot yang harus berhasil dilakukan. Bagian status menunjukkan isian apakah selama percobaan anda berhasil atau gagal dalam menerapkan mode operasi robot.
Tugas
Berikut ini deskripsi tugas yang harus anda lakukan terkait dengan tahap-tahap percobaan yang sudah dilakukan.
- Rancanglah perangkat lunak robot dalam rangka melakukan pengendalian jarak jauh menggunakan piranti Bluetooth berdasarkan mode operasi seperti yang ditunjukkan oleh Tabel 7.1. Selanjutnya kompilasi dan upload kode program yang sudah anda buat, kemudian amati hasilnya.
- Berdasarkan data-data hasil percobaan, berikan ulasan analisa hasil yang menyimpulkan pengamatan anda selama praktikum dan membuat laporan percobaan yang berisi dokumentasi percobaan yang berhasil dilaksanakan dan berjalan dengan benar.