Pengenalan dan Installasi Mikroprosesor Raspberry Pi

Pengertian Raspberry Pi

Raspberry Pi merupakan suatu mini PC single board dengan ukuran kurang lebih seperti sebuah kartu kredit. Raspberry Pi dikembangkan oleh Raspberry Foundation dari UK yang dipimpin oleh Eben Upton, pertama kali dibuat dan ditujukan untuk dunia pendidikan khususnya untuk membantu siswa di sekolah belajar pemrograman komputer.

    

  

Gambar 1 Logo dan bentuk Raspberry Pi

Namun dalam perkembangannya Raspberry Pi telah berkembang pesat, dengan harga yang relatif murah dan kemampuan yang mumpuni, Raspberry Pi telah banyak digunakan untuk menggantikan berbagai pekerjaan ringan yang biasanya dilakukan oleh komputer PC biasa. Misalkan saja menangani pekerjaan seperti menjadi home theater, web server, xmpp server, NAS, FTP server, bahkan menjadi super computer dengan cara menyusun secara paralel puluhan Raspberry Pi ke dalam suatu jaringan. Pada buku ini kita akan menggunakan Raspberry Pi sebagai “OTAK” robot, yang berfungsi untuk memproses input baik dari sensor, keyboard, kamera dan kontroler lainnya untuk menggerakan sebuah robot digital.

Tipe dan Datasheet Raspberry Pi

Berikut adalah Tabel perbandingan spesifikasi beberapa tipe Raspberry Pi:

Tabel 1 Spesifikasi Beberapa Tipe Raspberry Pi

 

Hardware Asesoris Raspberry Pi

Untuk dapat memulai menggunakan mikroprosesor Raspberry Pi diperlukan beberapa hardware sebagai berikut:

·         Sebuah Raspberry Pi

·         Power adapter dengan mikro USB

·         USB mouse dan keyboard

·         SD card reader/writer

·         SD card dengan kapasitas minimal 8 GB dan Maksimal 32 GB

·         Kabel HDMI

·         Kabel HDMI to VGA

·         Sebuah monitor / TV HDMI

·         Kabel Ethernet

Gambar 2 Kebutuhan asesoris Raspberry Pi

Installasi Raspberry Pi

Berikut adalah tahapan installasi Raspberry Pi:

1. Download OS Raspbian

Raspbian adalah operating system berbasis Linux Debian yang sangat disarankan untuk pengguna Raspberry Pi. Untuk memperoleh Raspbian dapat diunduh melalui alamat: https://www.raspberrypi.org/downloads/

Gambar 3 Logo Raspbian

Setelah mendownload, maka akan diperoleh file dengan format(.img).

2. Menyiapkan SD card

SD card berfungsi sebagai harddisk dari Raspberry Pi. Untuk tipe Raspberry Pi 2 Model B, diperlukan minimal SD card dengan kapasitas 8 GB dan maksimal 32 GB.

3. Memformat SD card Menggunakan SDFormatter V4.0

Sebelum SD cadr dapat diisi oleh OS Raspbian, maka perlu SD card harus di format terlebih dahulu menggunakan software SD Formatter. Software tersebut dapat didownload dari alamat: https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/.

Gambar 4 Tampilan SD Formatter

Untuk memformat SD card, masukan SD card pada SD card reader/writer kemudian aktifkan software SDFormatter V4.0. Setelah SD card terbaca, klik Format sampai proses format 100%.

Gambar 5 Konfirmasi untuk melakukan format

Gambar 6 Konfirmasi format telah selesai

4. Menginstall OS Raspbian pada SD card

Untuk dapat menginstall OS raspbian pada SD card diperlukan software Win32DiskImager, yang dapat diperoleh dialamat: http://sourceforge.net/projects/win32diskimager/ .

Berikut adalah langkah untuk menginstal OS Raspbian pada SD card menggunakan software Win32DiskImager:

a.       Double klik pada software win32diskimager yang telah didownload

 Gambar 7 Tampilan Win32DiskImager

Gambar 8 Konfirmasi untuk melanjutkan menginstall OS Raspbian pada SD card

b.      Cari File Raspbian berformat (.img) yang telah didownload kemudian pilih Device SD card berada, lalu klik Write. Tunggu progress sampai 100%.

c.       Setelah selesai maka akan muncul keterangan “Write Successful”

Gambar 9 Informasi pengsisian OS Rasbian telah selesai

5. Setting Instalasi OS Raspian pada Raspberry Pi

a.    Setelah SD card terisi dengan OS Raspbian, masukan SD card pada SD card slot dari Raspberry Pi, Pasang USB mouse dan keyboard pada USB plug Raspberry Pi, Hubungkan Raspberry Pi dan Monitor melalui kabel HDMI atau konverter HDMI to VGA jika monitornya VGA, terakhir hidupkan Raspberry Pi dengan menghubungkan kabel Power mikro USB.

b.    Setelah menghubungkan kabel power, maka pada monitor akan muncul proses startup dan diakhiri dengan munculnya menu raspi-config, untuk saat ini kita tidak perlu mengubah setting apapun sehingga klik .

Gambar 10 Menu konfigurasi Raspberry Pi

c.    Setelah proses konfigurasi, selanjutnya adalah pengisian login dan password. Jika pada konfigurasi tidak dilakukan perubahan apapun maka isi login dan password berikut:

raspberrypi login: pi

password: raspberry

Setelah itu, untuk memulai desktop:

pi@raspberry  ̴ $ startx

Gambar 11 Pengisian login dan password

d.   Setelah pengisian login, password dan startx, maka akan muncul Desktop Raspbian pada monitor seperti berikut:

Gambar 12 Desktop Raspbian

Read More

Robot Kontrol Berbasis Komputer dan Interface Processing 2.2.1 (Processing 3.0.1)

Pada pembahasan sebelumnya kita telah mempelajari bagaimana mengendalikan LED menggunakan komputer menggunakan interface Processing 2.21 dengan metode komunikasi serial, maka pada postingan ini kita akan membahas pembuatan kontrol gerak robot menggunakan komputer interface Processing yang merupakan komunikasi serial antara PC/Laptop dengan Arduino.

Gambar 1 Ilustrasi kontrol robot menggunakan PC/ Laptop

Dalam hal ini PC bertugas sebagai transmitter pemberi perintah, sedangkan robot sebagai receiver penerima perintah. Komunikasi serial antara komputer dan Arduino ini akan ditampilkan menggunakan interface Processing 2.2.1 

Desain Robot Mobile dengan Kontrol Berbasis Komputer

Desain Rangkaian Robot Digital yang Dikendalikan Keyboard PC

Untuk membuat sebuah robot yang dapat dikendalikan komputer, board Arduino telah dilengkapi dengan komunikasi serial berbasis USB yang menghubungkan board Arduino dengan komputer PC/laptop. Gambar 2 adalah desain lengkap robot digital yang dikendalikan komputer menggunakan Arduino Uno. Motor driver untuk motor DC terhubung dengan Port Arduino yaitu PORT 9, 6, 5, dan 3.

Gambar 2 Simulasi Proteus robot kontrol PC

Pemrograman Robot Digital yang Dikendalikan Keyboard PC

Tabel berikut ini menunjukkan logika pada Arduino untuk menterjemahkan perintah karakter yang dikirimkan oleh keyboard PC

Tabel 1 Logika gerak pada Arduino untuk menterjemahkan

karakter dari komputer PC

Karakter	PORT 9	PORT 6	PORT 5	PORT 3	Makna
A	LOW	HIGH	HIGH	LOW	Belok kanan
Z	HIGH	LOW	LOW	HIGH	Belok kiri
K	LOW	HIGH	LOW	HIGH	Maju
M	HIGH	LOW	HIGH	LOW	Mundur
O	LOW	LOW	LOW	LOW	Diam

Berikut adalah langkah pembuatan robot dengan kontrol keyboard komputer:

1.      Susun rangkaian robot kontrol menggunakan PC seperti Gambar 3.

Gambar 3 Desain Fritzing rangkaian robot kontrol komputer

2.      Hubungkan Arduino ke komputer dengan kabel USB.

3.      Buka software Arduino, dan ketik program berikut:

// ROBOT KONTROL KOMPUTER

// Definisi awal

int kiriA = 9;

int kiriB = 6;

int kananA = 5;

int kananB = 3;

void setup()

{

  Serial.begin(9600);

  pinMode(kiriA,OUTPUT);

  pinMode(kiriB,OUTPUT);

  pinMode(kananA,OUTPUT);

  pinMode(kananB,OUTPUT);

}

void loop()

{

  if(Serial.available()>0)

  {

    byte dataku=Serial.read();

    if (dataku=='M')

    {

      digitalWrite(kiriA,HIGH);

      digitalWrite(kiriB,LOW);

      digitalWrite(kananA,HIGH);

      digitalWrite(kananB,LOW);

      Serial.println("ROBOT MUNDUR");

    }

    else if (dataku=='K')

    {

      digitalWrite(kiriA,LOW);

      digitalWrite(kiriB,HIGH);

      digitalWrite(kananA,LOW);

      digitalWrite(kananB,HIGH);

      Serial.println("ROBOT MAJU");

    }

    else if (dataku=='Z')

    {

      digitalWrite(kiriA,LOW);

      digitalWrite(kiriB,HIGH);

      digitalWrite(kananA,HIGH);

      digitalWrite(kananB,LOW);

      Serial.println("ROBOT BELOK KIRI");

    }

    else if (dataku=='A')

    {

      digitalWrite(kiriA,HIGH);

      digitalWrite(kiriB,LOW);

      digitalWrite(kananA,LOW);

      digitalWrite(kananB,HIGH);

      Serial.println("ROBOT BELOK KANAN");

    }

    else

    {

      digitalWrite(kiriA,LOW);

      digitalWrite(kiriB,LOW);

      digitalWrite(kananA,LOW);

      digitalWrite(kananB,LOW);

      Serial.println("ROBOT DIAM");

    }

  }

}

4.      Pilih Board dan Serial PORT yang digunakan di menu Tools.

5.      Tekan tombol Verify dipojok kiri toolbar.

6.      Setelah muncul pesan “Done Compiling”, selanjutnya tekan tombol Upload yang ada di kanan tombol Verify.

7.      Setelah muncul pesan “Done Uploading”. Selanjutnya buka Serial Monitor Arduino dengan mengklik tombol bergambar kaca pembesar di ojok kanan Toolbar. Ketika kita menekan huruf “A” atau “shift a”, maka akan muncul tulisan “ROBOT BELOK KANAN”, ketika menekan huruf “Z” atau “shift z”, maka akan muncul tulisan “ROBOT BELOK KIRI”, ketika menekan huruf “K” atau “shift k” maka muncul tulisan “ROBOT MAJU”, dan ketika menekan huruf “M” atau “shift m” maka muncul tulisan “ROBOT MUNDUR”, sedangkan ketika huruf yang lain yang ditekan maka akan muncul tulisan “ROBOT DIAM”.

Gambar 4 Pengujian simulasi robot kontrol kendali PC

Interface Processing untuk Kontrol Robot

Sebagaimana telah dibahas diatasa yaitu robot kontrol menggunakan keyboard PC, komunikasi data serial antara komputer PC/Laptop dan Arduino dapat menggunakan fasilitas Serial Monitor Pada IDE Arduino, Maka sekarang kita akan membuat tampilan sendiri dengan menggunakan software Processing 2.2.1. Dengan menggunakan Processing 2.2.1 kita dapat membuat sistem interfacing untuk mengontrol arah gerak robot yaitu maju, mundur, belok kiri, dan belok kanan dengan tampilan yang lebih menarik dan mudah digunakan. 

1. Bukalah program Processing 2.2.1 yang dapat didownload secara free pada alamat: https://processing.org/download/

Gambar 5 Tampilan start-up Processing 2.2.1

2. Setelah di buka, maka akan muncul tampilan sketch seperti berikut ini

Gambar 6 Tampilan sketch Processing 2.2.1

3. Buatlah program berikut pada sketch

import processing.serial.*;

Serial myPort;

int a = 200;

void setup(){ 

  myPort = new Serial(this, "COM21", 9600);

  myPort.buffer(1);

  size(300, 300);

  background(200);

  noLoop();  // Makes draw() only run once

}

void draw() {

  fill(a,0,0);

  rect(100,0,width/3, height/3);

  rect(0,100,width/3, height/3);

  rect(100,100,width/3, height/3);

  rect(200,100,width/3, height/3);

  rect(100,200,width/3, height/3);

}

void mousePressed() {

  println("Coordinates: " + mouseX +"," + mouseY);

  mouseAction();

    }

void mouseAction(){

  if( mouseX > 100 && mouseX < 200){

   if( mouseY > 0 && mouseY < 100){

    println("MAJU");

    myPort.write('K');

   }

  }

  if( mouseX > 0 && mouseX < 100){

   if( mouseY > 100 && mouseY < 200){

    println("KIRI");

    myPort.write('A');

   }

  }

  if( mouseX > 100 && mouseX < 200){

   if( mouseY > 100 && mouseY < 200){

    println("DIAM");

    myPort.write('O');

   }

  }

    if( mouseX > 200 && mouseX < 300){

   if( mouseY > 100 && mouseY < 200){

    println("KANAN");

    myPort.write('Z');

   }

  }

  if( mouseX > 100 && mouseX < 200){

   if( mouseY > 200 && mouseY < 300){

    println("MUNDUR");

    myPort.write('M');

   }

  }

}

 

Untuk membuat interface maka gunakanlah program komunikasi serial sebagaimana telah dibahas pada bab mengakses komunikasi PC dan Arduino. Kemudian dibuat pengiriman perintah berupa karakter tertentu yang akan diterjemahkan oleh mikrokontroler untuk menggerakan robot.

3. Setelah membuat program, kemudian tekan toolbar save misalnya GUI_Robot_Kontrol, Selanjutnya, hubungkan board Arduino robot dengan komputer kemudian klik run pada GUI_Robot_Kontrol maka akan muncul tampilan berikut dan sistem siap untuk dilakukan pengujian.

Gambar 7 Interface untuk menggerakan mobile robot

4. Untuk board Arduino yang berbeda, lakukan juga pengujian kontrol arah gerak robot dengan terlebih dahulu mengisi/mengganti COM pada file program sesuai seperti yang tertera pada Device Manager dan Baudrate sesuai dengan Arduino yang digunakan pada program Processing diatas.

Gambar 8 Robot digital dengan kontrol GUI processing

 

Read More