Robot Car Control berbasis ESP32 dan Driver L298N dengan komunikasi Bluetooth dan User Web server

Produk ini dirancang untuk memberikan pengalaman interaktif dan inovatif dalam mengendalikan robot mobil menggunakan teknologi nirkabel Bluetooth. Dengan aplikasi yang dikembangkan di MIT App Inventor, dapat mengontrol pergerakan robot dengan mudah melalui smartphone. Produk ini merupakan karya Airlangga Nanda Sahputra siswa TEI SMKN 1 Nglegok yang memberikan solusi sederhana namun canggih untuk berbagai aplikasi robotika, baik untuk keperluan pendidikan, penelitian, maupun hobi. Dengan kombinasi ESP32 sebagai pengendali utama dan driver L298N untuk mengoperasikan motor, sistem ini menawarkan kontrol yang andal dan responsif.

Gambar 1.1. Robot secara keseluruhan

TeFa TEI SMKN 1 Nglegok juga menghadirkan berbagai produk dan proyek Internet of Things (IoT) yang dirancang untuk kebutuhan pendidikan, riset, dan industri.

Fitur Utama:

1. Kontrol Bluetooth Real-Time: 

Robot ini dapat dikendalikan secara langsung melalui koneksi Bluetooth menggunakan aplikasi smartphone, memungkinkan respon cepat dan akurat terhadap perintah pengguna.

2.User interface yang Mudah Digunakan: 

Aplikasi yang dikembangkan di MIT App Inventor menghadirkan antarmuka yang intuitif dan user-friendly, sehingga memudahkan pengguna dari berbagai tingkat keahlian.

3. Driver Motor yang Andal: 

Dengan driver L298N, robot ini mampu mengendalikan hingga dua motor DC secara simultan untuk memastikan pergerakan yang stabil dan presisi.

4. Fleksibilitas Desain:

Produk ini dirancang dengan fleksibilitas tinggi, memungkinkan pengguna untuk menambahkan ,seperti sensor tambahan atau komunikasi IoT, sesuai kebutuhan.

5. Pengalaman Belajar yang Menarik: 

Sistem ini memberikan pengalaman hands-on bagi pengguna yang ingin mempelajari lebih dalam tentang microcontroller, robotika, dan pengembangan aplikasi berbasis Android.

Spesifikasi Teknis:

1. ESP32 Dev Kit V1

ESP32 merupakan sebuah modul mikrokontroler dengan fitur mode ganda yakni WiFi dan bluetooth yang digunakan untuk mempermudah pengguna dalam membuat berbagai sistem aplikasi dan projek berbasis IoT (Internet of Things).

Gambar 1.2. ESP32 Dev Kit V1

2. Driver Motor L298N

Driver Motor L298N merupakan modul driver motor DC yang digunakan untuk mengontrol kecepatan dan arah perputaran motor DC. Modul ini paling banyak digunakan dalam dunia elektronika dan sering dihubungkan ke mikrokonroler Arduino.


Gambar 1.3. Driver Motor L298N

3. Buck Converter Step Down LM2956S

Regulator seri LM2596 adalah sirkuit terintegrasi monolitik yang menyediakan semua fungsi aktif untuk regulator switching step-down (buck), yang mampu menggerakkan beban 3-A dengan pengaturan saluran dan beban yang sangat baik. Perangkat ini tersedia dalam tegangan keluaran tetap 3,3 V, 5 V, 12 V, dan versi keluaran yang dapat disesuaikan.


Gambar 1.4. Pin Out Buck Converter LM2956S

4. Baterai Li-Ion 12V

Baterai Li-Ion (Lithium-Ion) 12V adalah salah satu sumber daya yang efisien, ringan, dan tahan lama untuk aplikasi portabel. Baterai ini terdiri dari beberapa sel lithium-ion yang dirangkai seri untuk mencapai tegangan total 12V. Baterai ini menjadi pilihan utama di banyak perangkat, termasuk kendaraan robot, karena performa yang stabil, kapasitas energi yang tinggi, dan siklus hidup yang panjang.

Gambar 1.5. Baterai Li-Ion 12V

5. Motor DC Gearbox

Motor DC Gearbox adalah motor listrik arus searah (DC) yang dilengkapi dengan gearbox, yaitu sistem roda gigi yang dirancang untuk mengurangi kecepatan keluaran motor sekaligus meningkatkan torsi atau daya putar. Kombinasi motor DC dengan gearbox membuatnya sangat cocok untuk berbagai aplikasi yang membutuhkan kontrol kecepatan dan torsi secara presisi, seperti dalam proyek robotika, peralatan industri, atau kendaraan kontrol jarak jauh.


Gambar 1.6. Motor DC Gearbox

Spesifikasi Robot Secara Keseluruhan:

Robot Car Control ini dirancang untuk memberikan solusi kontrol robotik yang sederhana namun canggih, menggunakan komponen elektronik modern dan teknologi Bluetooth. Dibawah ini adalah gambar Robot Secara Keseluruhan

Gambar 1.7. Device Transmitter top layer

Gambar 1.8. Uji coba system

Block Diagram

Gambar 1.9. Block Diagram


Schematics Robot Car Control

Gambar 1.10. Schematics Robot Car Control


3D View Robot Car Control


Gambar 1.11. 3D View PCB Board Robot Car Control top


Wiring Diagram

Gambar 1.12. Wiring Diagram


User Manual Guide Aplikasi Mit App

1. Mengaktifkan Bluetooth Pada Smartphone

Sebelum memulai menggunakan aplikasi MIT APP, langkah pertama yang perlu dilakukan adalah Mengaktifkan Bluetooth Pada Smartphone. Berikut adalah langkah-langkah yang harus diikuti:

  • Login Bluetooth Robot Car Control

1) Masuk  ke  pengaturan  Bluetooth  pada  smartphone. 

2) Aktifkan  Bluetooth,  lalu  pindai  perangkat  yang  tersedia  di sekitar. Pilih perangkat dengan nama "RC CONTROL3"


Gambar 1.13. Mengaktifkan bluetooth

3) Klik "RC CONTROL3" untuk memulai proses pairing.

4) Klik Berbagi Kontak


 

Gambar 1.14.Berbagi kontak

2. Buka Aplikasi MIT APP

Setelah koneksi Bluetooth antara smartphone dan perangkat ESP32 berhasil dilakukan, langkah berikutnya adalah membuka aplikasi MIT App Inventor yang telah dirancang untuk mengontrol robot car. Aplikasi ini merupakan antarmuka pengguna yang memudahkan Anda memberikan perintah kepada robot secara intuitif. Berikut langkah-langkah untuk menggunakan aplikasi tersebut:

  • Hubungkan ke Perangkat Bluetooth

1) Setelah aplikasi terbuka, cari tombol atau menu Show Device.

2) Klik   tombol   tersebut   untuk   memulai   proses pemilihan perangkat.

Gambar 1.15. Aplikasi MIT APP

3) Pada  daftar  perangkat  yang  tersedia,  pilih  nama  perangkat Bluetooth ESP32 Anda ("RC CONTROL3").



Gambar 1.16. Perangkat bluetooth

4) Tunggu hingga aplikasi kembali ke tampilan awal 

 

User Interface MIT APP

MIT App Inventor adalah sebuah platform pemrograman berbasis blok yang memungkinkan pengguna untuk membuat aplikasi Android dengan mudah dan intuitif. Dengan menggunakan MIT App Inventor, Anda dapat mendesain antarmuka pengguna (User Interface) dan memprogram fungsi aplikasi tanpa harus memiliki pengalaman coding yang mendalam. 

Pada aplikasi MIT App Inventor yang telah saya buat untuk sistem Robot Car Control, antarmuka dan fungsi aplikasinya mencakup beberapa elemen penting yang mendukung pengendalian robot secara langsung dari smartphone. Berikut ini adalah penjelasan masing-masing fungsi dalam aplikasi tersebut:

 

Gambar 1.17. Bagian Fungsi Dhasboard MIT APP

1. Tombol Show Device

Tombol "Show Device" pada aplikasi yang dirancang menggunakan MIT App Inventor berfungsi untuk menampilkan perangkat Bluetooth yang tersedia untuk terhubung dengan aplikasi. Ketika tombol ini ditekan, aplikasi akan melakukan pemindaian terhadap perangkat Bluetooth yang dapat terhubung di sekitar smartphone. 

2. Tombol Forward

Ketika tombol ini ditekan, aplikasi akan mengirimkan sinyal atau perintah melalui  koneksi Bluetooth ke mikrokontroler (seperti ESP32) yang terhubung dengan driver motor (seperti L298N). Mikrokontroler kemudian akan memproses perintah ini dan mengaktifkan motor penggerak robot sehingga robot bergerak maju.

3. Tombol Right

Tombol "Right" pada aplikasi yang dibuat dengan MIT App Inventor berfungsi untuk mengirimkan perintah kepada robot car untuk berbelok ke kanan. 

4. Tombol Left

Setelah tombol reset ditekan, tampilan monitor di aplikasi Blynk akan menampilkan teks yang menyatakan bahwa proses reset sedang berjalan. Setelah itu, perangkat transmitter maupun receiver akan dijalankan ulang.

5. Tombol Bachward

Tombol ini digunakan ketika pengguna ingin mengganti jaringan WiFi yang terhubung ke perangkat penerima. Setelah tombol Reset WiFi ditekan, buzzer akan berbunyi satu kali, dan perangkat akan memancarkan sinyal WiFi akses poin bawaan. Setelah perangkat memancarkan sinyal WiFi akses poin dengan SSID "FireWatch IoT".

 

Pengujian Jarak Koneksi Bluetooth Pada Pengendalian Robot

Tahap pengujian ini bertujuan untuk mengukur dan menganalisis sejauh mana koneksi Bluetooth antata smartphone dan robot dapat bertahan secara efektif dalam mengendalikan robot. Pengujian ini merupakan bagian penting dari evaluasi kinerja sistem untuk memastikan bahwa komhnikasi antara smartphone dan modul Bluetooth pada robot dapat berjalan dengan baik, bahkan pada berbagai jarak yang bervariasi. Dengan mengetahui batas jangkauan  koneksi Bluetooth, pengguna dapat memahami seberapa jauh perangkat dapat digunakan dengan tetap mempertahankan kendali yang responsif dan stabil. 


Posting Komentar