1 Labsheet Joystick [PDF]

Citation preview

Jurusan Pendidikan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta Labsheet Trainer Sensor dan Transduser Labsheet ke- 1



Hal 1 dari 13



Sensor Joystick



A. Capaian Pembelajaran Mata Kuliah 1. Mahasiswa dapat mejelaskan prinsip kerja sensor Joystick. 2. Mahasiswa mampu memrogram sensor Joystick pada mikrokontroler.



B. Sub-Capaian Pembelajaran Mata Kuliah Setelah melakukan praktikum, mahasiswa diharapkan mampu : 1. Menjelaskan prinsip kerja sensor Joystick. 2. Merangkai sensor Joystick pada suatu sistem elektronik. 3. Melakukan analisis pengukuran pada output sensor Joystick. 4. Membuat program sensor Joystick pada mikrokontroler.



C. Teori Dasar Modul joystick merupakan komponen yang berbentuk seperti tuas atau tongkat yang dapat digerakan ke berbagai arah untuk mendapatkan posisi yang diinginkan. Pada umumnya modul ini memiliki 2 axis yaitu axis X dan axis Y dan 1 push button. Pengaplikasian modul ini banyak dijumpai pada joystick game PlayStation, X-Box, pengendali servo motor, kursi motor, dan lain-lain. Modul ini yang banyak dipakai yaitu tipe bi-axial. Spesifikasi dari modul Joystick bi-axial meliputi: 



Terdapat dual-axis X,Y







Dimensi : 4cm x 2.6cm x 3.2cm







Terdapat 2 potentiometers untuk 2 axis







Terdapat 1 switch (push button)



Dibuat Oleh:



Dilarang Memperbanyak Sebagian Atau Seluruh Isi Dokumen Tanpa Ijin Tertulis dari Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta



Diperiksa Oleh:



Jurusan Pendidikan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta Labsheet Trainer Sensor dan Transduser Labsheet ke- 1



Hal 2 dari 13



Sensor Joystick



Gambar 1.1. Sensor Joystick bi-axial Modul joystick memiliki 5 konfigurasi pin dengan fungsi sebagai berikut: Nama PIN



Fungsi



GND



Ground



+5V



Input tegangan sumber 5V DC



VRx



Output tegangan berbanding dengan sumbu x



Vry



Output tegangan berbanding dengan sumbu y



SW



Switch pushbutton



Cara kerja modul joystick sama dengan cara kerja potensio. Pada posisi netral atau tanpa tambahan sentuhan nilai ADC yang dikeluarkan Vx dan Vy adalah 512. Jika digerakan ke arah kanan nilai X akan bertambah dengan rentang maksimal 1023. Sebaliknya jika digerakan ke kiri nilai akan berkurang dengan nilai minimal nol. Jika joystick digerakan ke arah atas nilai Y akan bertambah dengan rentang maksimal 1023, sebaliknya jika digerakan ke arah bawah nilai Y akan berkurang sampai dengan nol.



Dibuat Oleh:



Dilarang Memperbanyak Sebagian Atau Seluruh Isi Dokumen Tanpa Ijin Tertulis dari Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta



Diperiksa Oleh:



Jurusan Pendidikan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta Labsheet Trainer Sensor dan Transduser Labsheet ke- 1



Hal 3 dari 13



Sensor Joystick



Gambar 1.2. Skematik Modul Joystick



D. Alat dan Bahan 1. Trainer sensor kit



1 buah



2. Komputer/ laptop



1 buah



3. Sensor Joystick



1 buah



4. Kabel jumper



secukupnya



E. Keselamatan Kerja 1. Berdoalah sebelum melakukan praktikum. 2. Membaca dan memahami langkah kerja dari praktikum dengan cermat. 3. Jangan menghubungkan catu daya ketika sedang merangkai. 4. Periksakan rangkaian kepada instruktur sebelum menyambungkan ke catu daya. 5. Bertanyalah pada instruktur jika terjadi hal-hal yang meragukan.



F. Langkah Kerja 1. Praktik pengukuran a. Pastikan saklar catu daya dalam keadaan off saat sedang merangkai. b. Hubungkan kaki sensor Joystick dengan sumber tegangan 5V, Ground serta voltmeter dengan bantuan projectboard pada trainer sensor kit. Seperti pada gambar berikut ini.



Dibuat Oleh:



Dilarang Memperbanyak Sebagian Atau Seluruh Isi Dokumen Tanpa Ijin Tertulis dari Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta



Diperiksa Oleh:



Jurusan Pendidikan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta Labsheet Trainer Sensor dan Transduser Labsheet ke- 1



Hal 4 dari 13



Sensor Joystick



Gambar 1.3. Rangkaian Sensor Joystick dengan Voltmeter c. Hubungkan PIN GND sensor joystick pada Ground terminal PIN +5V sensor joystick pada 5V terminal PIN VRx sensor joystick pada Vcc voltmeter Vin voltmeter pada 5V terminal GND voltmeter pada GND terminal d. Cek kembali rangkaian. Jika sudah yakin benar nyalakan power trainer pada sisi samping kiri. e. Bacalah tegangan sensor pada posisi standby, catat nilainya! pada tabel pengamatan. f. Amati nilai tegangan Vx dengan cara menggerakan sensor joystick ke arah kanan, lalu amati tegangan pada voltmeter dan catat nilai tegangan pada tabel pengamatan. g. Gerakan sensor joystick ke arah kiri, lalu amati tegangan pada voltmeter dan catat nilai tegangan pada tabel pengamatan. h. Amati nilai tegangan Vy dengan cara memindahkan Vin Voltmeter pada pin Vy sensor Joystick.



Dibuat Oleh:



Dilarang Memperbanyak Sebagian Atau Seluruh Isi Dokumen Tanpa Ijin Tertulis dari Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta



Diperiksa Oleh:



Jurusan Pendidikan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta Labsheet Trainer Sensor dan Transduser Labsheet ke- 1



Hal 5 dari 13



Sensor Joystick



i. Gerakan sensor joystick ke arah atas, lalu amati tegangan pada voltmeter dan catat nilai tegangan pada tabel pengamatan. j. Gerakan sensor joystick ke arah bawah, lalu amati tegangan pada voltmeter dan catat nilai tegangan pada tabel pengamatan. k. Untuk mengamati nilai tegangan pada pin KEY/SW sensor, hubungkan pin Vcc voltmeter pada pin KEY/SW sensor, kemudian amati nilai tegangannya. l. Tekan sensor joystick kemudian amati nilai tegangan KEY/SW pada voltmeter. Tabel 1. Hasil Pengamatan Output Sensor Joystick dengan Voltmeter Posisi



Vx (V)



Vy (V)



SW (V)



Standby Setengah



Atas



Full Setengah



Bawah



Full Setengah



Kanan



Full Setengah



Kiri



Full



Kanan atas



Kanan bawah



Kiri atas



Kiri bawah



Dibuat Oleh:



Setengah Full Setengah Full Setengah Full Setengah Full



Dilarang Memperbanyak Sebagian Atau Seluruh Isi Dokumen Tanpa Ijin Tertulis dari Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta



Diperiksa Oleh:



Jurusan Pendidikan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta Labsheet Trainer Sensor dan Transduser Labsheet ke- 1



Hal 6 dari 13



Sensor Joystick



Ditekan m. Jika telah selesai matikan power trainer dan melanjutkan pada praktik menggunakan arduino. 2. Praktik menggunakan arduino a. Pastikan saklar catu daya dalam keadaan off saat sedang merangkai. b. Hubungkan kaki sensor Joystick dengan sumber tegangan 5V, Ground serta arduino dengan bantuan projectboard pada trainer sensor kit. Seperti pada gambar berikut ini.



Gambar 1.4. Rangkaian Sensor Joystick dengan Arduino c. Hubungkan PIN Sensor pada Arduino dengan ketentuan: PIN GND pada PIN GND pada arduino PIN +5V pada PIN 5V pada arduino PIN VRx pada PIN A0 pada arduino PIN VRy pada PIN A1 pada arduino PIN SW pada PIN 2 pada arduino (PIN DIGITAL)



Dibuat Oleh:



Dilarang Memperbanyak Sebagian Atau Seluruh Isi Dokumen Tanpa Ijin Tertulis dari Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta



Diperiksa Oleh:



Jurusan Pendidikan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta Labsheet Trainer Sensor dan Transduser Labsheet ke- 1



Hal 7 dari 13



Sensor Joystick



d. Hubungkan PIN I2C LCD pada arduino dengan ketentuan: PIN GND pada GND terminal PIN VCC pada 5V terminal PIN SDA pada A4 arduino PIN SCL pada A5 arduino e. Koneksi antara LCD ke arduino pada trainer menggunakan modul I2C, maka dari itu perlu tambahan library I2C pada arduino. Library I2C dapat di unduh pada link berikut: https://github.com/fdebrabander/Arduino-LiquidCrystalI2C-library



Gambar 1.5. Library I2C f. Ekstrak



file



yang



sudah



didownload



pada



C:\Program



(x86)\Arduino\libraries



Dibuat Oleh:



Dilarang Memperbanyak Sebagian Atau Seluruh Isi Dokumen Tanpa Ijin Tertulis dari Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta



Diperiksa Oleh:



Files



Jurusan Pendidikan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta Labsheet Trainer Sensor dan Transduser Labsheet ke- 1



Sensor Joystick



Hal 8 dari 13



Gambar 1.6. Program File Library I2C g. Bukalah aplikasi Arduino IDE dan buatlah sketch program baru. Klik FileNew



Gambar 1.7. Arduino IDE h. Kemudian tuliskan program berikut ini. #include #include



LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); //deklarasi PIN



Dibuat Oleh:



Dilarang Memperbanyak Sebagian Atau Seluruh Isi Dokumen Tanpa Ijin Tertulis dari Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta



Diperiksa Oleh:



Jurusan Pendidikan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta Labsheet Trainer Sensor dan Transduser Labsheet ke- 1



Hal 9 dari 13



Sensor Joystick



int JoyStick_X = A0; // x int JoyStick_Y = A1; // y int JoyStick_SW = 3; // key void setup () { //setting pin mode pada tiap pin sensor joystick pinMode (JoyStick_X, INPUT); pinMode (JoyStick_Y, INPUT); pinMode (JoyStick_SW, INPUT_PULLUP); lcd.begin (); Serial.begin(9600); } void loop () { int x, y, sw;



//deklarasi variabel



x = analogRead (JoyStick_X); //membaca nilai analog dari pin VRx y = analogRead (JoyStick_Y); //membaca nilai analog dari pin VRy sw = digitalRead (JoyStick_SW); //membaca nilai digital dari pin SW



lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("x="); lcd.setCursor(2,0); lcd.print(x);



//menampilkan data analog x



lcd.setCursor(6,0); lcd.print("y="); lcd.setCursor(8,0); lcd.print(y);



Dibuat Oleh:



//menampilkan data analog y



Dilarang Memperbanyak Sebagian Atau Seluruh Isi Dokumen Tanpa Ijin Tertulis dari Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta



Diperiksa Oleh:



Jurusan Pendidikan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta Labsheet Trainer Sensor dan Transduser Labsheet ke- 1



Hal 10 dari 13



Sensor Joystick



lcd.setCursor(12,0); lcd.print("sw="); lcd.setCursor(15,0); lcd.print(sw);



//menampilkan data analog sw



delay (200); }



i. Kemudian simpan program dengan cara klik File – Save , lalu beri nama file “sensor_joystick” dan pilihlah lokasi untuk penyimpanan.



Gambar 1.8. Penyimpanan Program j. Klik icon Verify (



) untuk memastikan tidak ada error pada progam.



k. Jika tidak ada error, langkah selanjutnya hubungkan kabel USB yang ada pada arduino UNO menuju ke laptop /komputer. l. Pilih port serial yang sesui dengan yang terhubung pada laptopr serta sesuikan tipe arduino yang dipakai. Klik Tools- pilih pada tab Board dan Port.



Dibuat Oleh:



Dilarang Memperbanyak Sebagian Atau Seluruh Isi Dokumen Tanpa Ijin Tertulis dari Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta



Diperiksa Oleh:



Jurusan Pendidikan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta Labsheet Trainer Sensor dan Transduser Labsheet ke- 1



Hal 11 dari 13



Sensor Joystick



Gambar 1.9. Port Arduino m. Lalu upload program yang sudah dibuat dengan mengklik tombol upload (



).



Tunggu hingga proses upload selesai hingga muncul tulisan Done Uploading. n. Hubungkan kabel power trainer sensor dan tranduser pada sumber tegangan AC 220V, lalu nyalakan saklar. o. Lalu gerakan sensor joystick ke beberapa arah sesuai pada tabel pengamatan. p. Amati nilai ADC yang terbaca pada LCD dan tuliskan data yang terbaca sensor pada tabel pengamatan. Tabel 2. Hasil Pengamatan Output Sensor Joystick dengan Arduino Posisi



Nilai ADC Xy



Vy



SW (V)



Standby Atas



Bawah Kanan



Dibuat Oleh:



Setengah Full Setengah Full Setengah



Dilarang Memperbanyak Sebagian Atau Seluruh Isi Dokumen Tanpa Ijin Tertulis dari Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta



Diperiksa Oleh:



Jurusan Pendidikan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta Labsheet Trainer Sensor dan Transduser Labsheet ke- 1



Sensor Joystick



Hal 12 dari 13



Full Setengah



Kiri



Full



Kanan atas



Kanan bawah



Kiri atas



Kiri bawah



Setengah Full Setengah Full Setengah Full Setengah Full



Ditekan Buatlah analisa dan kesimpulan dari praktikum di atas!



G. Bahan Diskusi 1. Sebutkan fungsi sensor Joystick dalam robotika! 2. Simpulkan data yang kalian peroleh selama praktik!



H. Tugas 1. Jelaskan prinsip kerja sensor Joystick! 2. Sebutkan penerapan sensor joystick di dunia industri! 3. Buatlah program menggunakan sensor joystick dengan ketentuan apabila joystick diarahkan ke kanan maka led 1 menyala, ke kiri led 2 menyala, ke atas led 3 menyala, ke bawah led 4 menyala apabila joystick ditekan led 5 menyala.



Dibuat Oleh:



Dilarang Memperbanyak Sebagian Atau Seluruh Isi Dokumen Tanpa Ijin Tertulis dari Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta



Diperiksa Oleh: