AN-0188 Instalasi Delta Smart UVTRON pada Robot Laba-laba MSR-H01

Modul ini adalah modul UVTRON cerdas yang dapat mencari posisi titik api hanya dengan sebuah perintah dari mikrokontroler robot. Hal ini akan mempermudah pemrograman dan efisiensi program karena proses pencarian titik api dilakukan oleh modul ini berdasarkan perintah dari mikrokontroler robot. Pencarian titik api dilakukan dengan proses scanning motor servo dengan sudut tertentu sehingga robot tidak harus bergerak ke kiri atau ke kanan untuk mencari titik api. Proses scanning dapat dilakukan sambil robot tetap berjalan bebas.

Setelah titik api ketemu, maka Delta Smart UVTRON dapat diatur untuk langsung mengaktifkan kipas atau hanya memberi info pada mikrokontroler robot bahwa titik api ditemukan.

Bagian-bagian Paket

  1. Kipas
  2. Smart UVTRON Microcontroller, bagian mikrokontroler yang berfungsi mendeteksi sinyal UVTRON, menggerakkan servo dan mengaktifkan kipas.
  3. Relay 12 Volt, relay untuk mengaktifkan motor DC penggerak kipas
  4. UVTRON Reflector, bagian yang memfokuskan sinar ultraviolet yang diterima UVTRON sehingga hanya bagian yang tepat didepan celah yang dapat terdeteksi.
  5. UVTRON Driver, rangkaian pembangkit tegangan DC 400 Volt untuk mengaktifkan UVTRON R9454 dilengkapi rangkaian pengkondisi dengan keluaran level TTL
  6. Battery 12 Volt + holder, battery sumber daya bagi UVTRON maupun relay.
  7. High Speed DC Motor, motor DC kecepatan tinggi untuk menggerakkan kipas.

Bagian-bagian Delta Smart UVTRON

Instalasi Delta Smart UVTRON kit pada MSR-H01

  1. Pasang High Speed DC Motor pada Pan Tilt Head seperti pada gambar berikut. Kabel motor sifatnya non polarity sehingga bebas untuk dibolak balik di mana posisi kabel hanya akan mengubah arah putaran kipas

    Instalasi High Speed DC Motor pada Pan Tilt Head

  2. Pasang UVTRON + Driver di atas jangkar servo dan motor

Instalasi UVTRON Driver

3. Pasang Reflektor UVTRON pada sensor UVTRON

UVTRON reflektor

4. Pasang kabel konektor 3 pin ke Delta Smart UVTRON Microcontroller dan Battery holder 12 Volt

Delta Smart UVTRON Microcontroller

5. Pasang Kipas di High Speed DC Motor dan hubungkan kabel konektor 3 pin ke UVTRON driver

Delta Smart UVTRON Fan

6. Pasang Delta Smart UVTRON kit pada kerangka MSR-H01

Delta Smart UVTRON pada MSR-H01

Wiring Diagram Instalasi ST-8535 – Delta Hex Engine dan Delta Smart UVTRON


Wiring Diagram Delta Smart UVTRON dengan ST-8535


Cara Kerja Sistem

Delta Smart UVTRON kit bergerak melacak titik api dengan menggerakkan servo ke arah CW dan CCW pada sudut tertentu dengan kecepatan 60 derajat per detik. Reflektor UVTRON berfungsi agar titik api hanya terdeteksi saat berada tepat di depan bagian celah reflektor sehingga lebih terfokus.

Saat api terdeteksi, gerakan servo akan melambat dan bergerak bertahap menuju ke titik api dan berhenti saat UVTRON tepat berada di depan titik api. Untuk mengetahui apakah UVTRON telah berada di depan titik api dilakukan dengan mendeteksi frekwensi yang dihasilkan oleh UVTRON Driver. Mikrokontroler yang ada pada Modul Smart UVTRON Microcontroller akan melakukan sampling setiap 150 mS. Pada saat titik api terdeteksi, maka akan ada sejumlah pulsa yang terdeteksi pada setiap kali sampling, semakin dekat arah UVTRON ke titik api maka akan semakin banyak pula pulsa yang diperoleh. Saat diperoleh sejumlah pulsa tertentu maka akan merupakan indikasi bahwa sensor telah mendekati arah titik api.

Melakui protokol yang dikirimkan ke Delta Smart UVTRON Microcontroller maka dapat diatur berapa pulsa di mana UVTRON dianggap telah mengarah ke titik api. Selain itu kadang-kadang diperoleh kondisi di mana pulsa maksimum sudah diperoleh walau sensor belum mengarah sepenuhnya seperti pada kondisi pada gambar berikut.

Pada gambar tersebut terlihat bahwa pulsa yang terdeteksi sudah mencapai maksimum padahal sensor belum terarah tepat ke titik api. Agar dapat dipastikan UVTRON dapat mengarah tepat ke titik api maka dapat dilakukan pengaturan di mana titik api dinyatakan ketemu saat kondisi pulsa maksimum diperoleh berturut-turut selama sejumlah sampling tertentu. Contohnya nilai 3 berarti titik api ditemukan setelah 3 kali sampling berturut-turut adalah sejumlah pulsa maksimum. Nilai ini disebut Nilai Api Ketemu pada bagian protokol.

Saat titik api ditemukan, Smart UVTRON Microcontroller dapat diatur untuk langsung mengaktifkan kipas atau hanya memberitahu mikrokontroler robot bahwa titik api telah ketemu dengan memberikan logika 0 pada bagian Output Smart UVTRON Microcontroller.

Saat titik api hilang, maka kipas akan otomatis padam dan proses scanning kembali berjalan. Hilangnya titik api diketahui dengan tidak adanya pulsa lagi pada saat sampling. Namun seringkali api yang kecil juga tidak akan menimbulkan pulsa lagi oleh karena itu keputusan api telah padam sebaiknya tidak langsung diputuskan hanya dalam satu kali sampling. Jumlah sampling di mana api dianggap padam dapat diatur pada nilai Nilai Api Hilang pada bagian protokol. Pada kondisi standard nilai ini adalah 3.

Kecepatan gerak servo saat titik api ditemukan juga dapat diatur di bagian Durasi Gerak dalam satuan 20uS pada bagian protokol. Pada kondisi standard nilai ini adalah 8000h atau 32768 x 20uS = 0.65 second.

Posisi servo saat titik api ditemukan juga dapat dideteksi dengan perintah meminta info ke Delta Smart UVTRON Microcontroller.

Kipas juga dapat diaktifkan dan non aktif secara manual melalui protokol.

Kadang-kadang pada kondisi tertentu, proses scanning diperlukan dalam sudut yang tidak terlalu besar karena masalah mekanis, untuk itu pengguna dapat mengatur arah maksimum CCW dan CW servo melalui protokol juga.

Untuk memastikan api benar-benar padam, juga terdapat perintah untuk mengaktifkan kipas sambil menggerakkan servo CW dan CCW untuk menyapu titik-titik api.

Deskripsi I/O Delta Smart UVTRON Microcontroller

SERVO           : Port Output PWM ke Motor Servo

KIPAS            : Port Output untuk mengaktifkan kipas. Logika 0 = kipas aktif, Logika 1= kipas non aktif

TXD    : Output UART Delta Smart UVTRON Microcontroller

RXD   : Input UART Delta Smart UVTRON Microcontroller

GND   : Input Power 0 Volt

VCC    : Input Power 5 Volt

UVTRON       : Input yang diambil dari keluaran UVTRON Driver C10423

CONTROL     : Input pemilih modul di mana pada saat logika 0 data perintah yang dikirim ke

UART akan diproses, pada logika 1 semua data yang masuk ke UART akan

diabaikan.

BUSY : Output yang mengindikasikan modul siap untuk dikirim perintah. Logika 0 adalah status

non busy di mana hal ini akan memberitahukan mikrokontroler robot bahwa perintah

boleh dikirimkan dan sebaliknya pada logika 1.

OUTPUT        : Output yang mengindikasikan bahwa posisi titik api telah ditemukan sehingga

mikrokontroler robot dapat memberikan keputusan selanjutnya.

Algoritma pengiriman protokol

  1. Tunggu kondisi tidak busy dengan mencari kondisi logika 0 pada port ini.
  2. Beri logika 0 pada input control untuk memilih modul ini.
  3. Kirimkan data UART sesuai protokol.

Pengaturan Komunikasi:

-          Baudrate 57600 bps

-          8 bit

-          No Parity

-          None

Protokol Data

PROTOKOL DARI MASTER / PC KE Delta Smart UVTRON
Byte Nilai Deskripsi
00 1E Awal Paket
01 30h ID Smart UVTRON
02 01 Selalu 01
03 00 ID Pengirim adalah Master/PC
04 00 – FF Nomor urut Master/PC
05 01 – FF Panjang data mulai byte 6 hingga sebelum checksum
06 01 – 05 01 Mode Setting, 02 Minta info, 03 aktivasi kipas, 04 aktivasi kipas + Scan
05 aktivasi scan
07+panjang+1 Checksum di mana total semua data + checksum = 00
Mode Setting
Byte Nilai Deskripsi
06 01 Perintah Setting
07 01 – FF Durasi Gerak dalam satuan per 20uS
08 01 – FF Nilai Setting Api atau jumlah pulsa dalam sampling 150mS di mana
dianggap pulsa maksimum titik api terdeteksi
09 01 – FF Nilai Api hilang, jumlah sampling di mana diperoleh nilai 0 pulsa berturut2
10 01 – FF Nilai Api Ketemu, jumlah sampling di mana diperoleh nilai max pulsa
berturut-turut
11 00 / 01 Control kipas otomatis, 00 = kipas tetap padam, 01 = kipas langsung aktif
saat titik api diperoleh
Minta Informasi
Byte Nilai Deskripsi
06 02 Perintah minta info
Aktivasi Kipas
Byte Nilai Deskripsi
06 03 Perintah aktivasi kipas
07 00 / 01 00 = Kipas non aktif, 01 = kipas aktif
Aktivasi Kipas dan Scan
Byte Nilai Deskripsi
06 04 Perintah aktivasi kipas dan Scan
07 00 / 01 00 = Kipas dan scan non aktif, 01 = kipas dan scan aktif
Aktivasi Scan
Byte Nilai Deskripsi
06 05 Perintah aktivasi scan
07 00 / 01 00 = Scan non aktif, 01 = scan aktif
PROTOKOL dari Delta Smart UVTRON ke PC / MASTER
Byte Nilai Deskripsi
00 1E Awal Paket
01 00 ID Master / PC
02 00 – FF Nomor urut Master/PC
03 30 ID Delta Smart UVTRON
04 01 Selalu 01
05 01 – FF Panjang data
06 02 02 = Data informasi jarak, 06 = ACK
07+panjang+1 Checksum di mana total semua data + checksum = 00
Data Informasi Jarak
Byte Nilai Deskripsi
06 01 Data Informasi Jarak
07 01 – FF Durasi Gerak
08 01 – FF Nilai Setting Api
09 01 – FF Nilai Api hilang
10 01 – FF Nilai Api ditemukan
11 01 – FF Jumlah pulsa titik api yang diperoleh
12 00 / 01 00 = kipas tidak langsung aktif saat titik api ketemu, 01 = kipas langsung
saat titik api ketemu
Modul-modul Pendukung

- Delta Smart UVTRON Kit

- Pan Tilt Head

- Small System ATMega8535

- Delta Hex Engine

- Mekanik laba-laba MSR-H01

Paulus Andi Nalwan, Delta Electronic

Tags: , , , , , , , , , , , , , , , ,

Leave a Reply