32

BAB III

PEMBAHASAN

3.1. Tinjauan Umum Alat

ROBOT AVOIDER Merupakan robot halang rintang yang menggnakan sensor

HC-SR 04 dan sensor INFRARED sebagai input untuk mendeteksi halangan yang ada

di depannya dan mengirimkan sinyal bahwa ada benda yang menghalanginnya,

kemudian robot akan membunyikan buzzer dan menggerakkan motordc untk

menghindari halangan sambil menampilkan tulisan bahaya pada layar lcd.

Apabila sensor HC-SR 04 mendeteksi adanya halangan robot otomatis akan

bergerak mundur, kemudian akan membaca keadaan sekitar dengan menggerakan

shrevo ke kiri dan ke kanan sambil sensor HC-SR 04 membaca keadaan sekitar untuk

menentukan arah mana yang lebih aman atau tidak ada halangan. Sementara itu sensor

INFRARED berfungsi mendeteksi tepian pada jalur lintasan robot apabila sensor

mendeteksi tepian maka robot akan berputar arah untuk menghindarinya.

3.2. Blok Rangkaian Alat

Blok Robot Avoider yang dibuat sebagai berikut:

33

Penjelasan blok diagram alat sebagai berikut:

1. Input

Komponen input ini merupakan komponen masukan yang akan diproses.

Komponen input ini terdiri dari:

a. Catu daya digunakan untuk pemberi supply tegangan ke alat yaitu tegangan

sebesar 9-12 volt.

b. Sensor HC-SR 04 berfungsi untuk mendeteksi adanya halangan yang ada di

depan sensor.

c. Sensor INFRARED berfungsi mendeteksi adanya ujung lintasan.

2. Proses

Proses merupakan komponen utama yang berfungsi sebagai pengelola data

yang diterima dari masukan yang kemudian akan menghasilkan output.

Dalam proses ini penulis menggunakan mikrokontroler Arduino Uno ATMEGA

328p, dan modul motor kontroler dengan IC L293D yang terintegrasi lewat IC

74HC595.

3. Output

Output merupakan keluaran dari semua proses yang telah dijalankan.

Output yang dihasilkan yaitu:

a. Motor Servo

Berfungsi untuk membuka dan menutup tempat sampah.

b. Buzzer

c. berfungsi sebagai indikasi hasil input yang menghasilkan bunyi

seperti alarm.

34

d. LCD

berfungsi untuk menampilkan text hasil input dari sensor HC-SR 04, sensor

INFRARED, dan Buzzer.

e. Motor DC

Berfungsi Untuk menjalankan robot maju, mundur, atau berbelok sesuai

perintah dari sinyal yang di kirim dari sensor.

3.3. Skema Rangkaian Alat

Gambar III.1

Skema Rangkaian Alat

Robot Avoider yang dibuat ini menggunakan mikrokontroler Atmega328P

sebagai pusat pemeroses data, sensor HC-SR 04 sebagai sensor gerak, sensor

INFRARED sebagai pendeteksi jalur yang terputus dan rangkaian elektronika lain

sebagai pendukung sistem. Untuk mengaktifkan sistem, hubungkan sistem dengan

catu daya 9-12 Volt DC, jika LED pada arduino hidup maka alat tersebut siap bekerja,

35

namun jika LED pada arduino mati maka periksa tegangan pada catu daya. Untuk

mensimulasikan rangkaian Robot Avoider ini, aktifkan dengan cara menggeser POT-

HG ke posisi atas. Kemudian geser POT-HG ke arah bawah, jika ada halangan atau

gerakan yang terdeteksi oleh sensor HC-SR 04, maka motor servo akan bergerak ke

kiri dan kanan lalu Buzzer akan berbunyi dan menampilkan text pada lcd, jika sensor

INFRARED mendeteksi jalur yag terputus sesuai codingan maka output buzzer akan

berbunyi memberikan peringatan dan lcd akan menampilkan text dari input sensor HC-

SR 04 dan sensor INFRARED.

3.4. Cara Kerja Alat

Cara kerja alat dari tiap-tiap blok pada rangakain alat adalah sebagai berikut:

1. Catu Daya

Catu daya yang digunakan pada rangRobot Avoider disini adalah Baterai.

Gambar III.2

Baterai 18650

Baterai merupakan salah sat sumber tegangan, salah satu jenis baterai yang

banyak digunakan adalah Lithium 18650. Ini adalah jenis battery yang dapat di cas

ulang (rechargeable). Kebanyakan perangkat elektronik portable yang membutuhkan

tenaga besar dan tahan lama dipastikan menggunakan baterai 18650.

36

Baterai jenis ini memiliki kemampan CDR (Continuous Discharge Rating)

adalah ukuran besarnya arus maksimum yang dapat dikuras atau disedot dari battery

18650 secara kontinyu dengan aman tanpa merusak baaterai, battery 18650 yang dapat

dikuras arus listriknya hingga puluhan Ampere (biasanya 10 A hingga 30A) secara

kontinyu.

2. Arduino Uno

Arduino Uno adalah salah satu produk berlabel arduino yang sebenarnya

adalah suatu papan elektronik yang mengandung mikrokontroler Atmega328P,

yang memiliki 14 pin I/O digital dan 6 pin input analog dan bersifat open

source.

Gambar III.3

Arduino Pada Rangkaian

Pada rangkaian Robot Avoider ini pin keluaran arduino yang digunakan

adalah pin Analog Output dan Digital Output. Pin AO2 dan AO3 akan

dihubungkan ke kaki pin sensor HC-SR 04, pin DO9 dihubungkan ke kaki pin

37

motor servo, dan pin A1 ke kaki positif buzzer, sedangkan sensor infrared di-

hubungkan ke pin A0, pin A5 dihubungkan ke port SCL modul I2C, Pin A4

dihubungkan ke port SDA modul I2C.

3. Sensor HC-SR 04

Sensor ultrasonik berfungsi sebagai mengukur jarak antara penghalang

dan sensor. Secara umum, alat ini akan menembakkan gelombang ultrasonik

menuju suatu area atau suatu target. Setelah gelombang menyentuh permukaan

target, maka target akan memantulkan kembali gelombang tersebut.

Gelombang pantulan dari target akan ditangkap oleh sensor, kemudian sensor

menghitung selisih antara waktu pengiriman gelombang dan waktu gelombang

pantul diterima.

Gambar III.4

Skema Rangkaian Sensor HC-SR 04

4. Sensor INFRARED

Sistem sensor INFRARED pada dasarnya menggunakan INFRARED sebagai

media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem akan bekerja

38

jika sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang

mengakibatkan sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima.

Gambar III.5

Skema Rangkaian Sensor Infrared

5. Motor Servo

Berfungsi menggerakan sensor HC-SR 04 agar dapat membaca jarak pada sisi

kiri dan kanan untuk menentukan arah.

Gambar III.6

Skema Rangkaian Motor Servo

6. Buzzer

Buzzer adalah komponen elektronika yang berfungsi mengeluarkan suara,

prinsip kerja buzzer yaitu merubah listrik menjadi getaran suara. Buzzer biasa

39

digunakan sebagai indikator (alarm) bahwa proses sedang bekerja atau proses

sudah selesai pada sebuah alat.

Gambar III.7

Skema Rangkaian Buzzer

7. LCD (Liquid Crystal Display)

LCD berfungsi untuk menampilkan suatu nilai hasil sensor, menampilkan text,

atau menampilkan menu pada aplikasi mikrokontroler.

Gambar III.8

Skema Rangkaian LCD

40

3.5. Flowchart Program

Gambar III.9

Flowchart Program

Start menandakan memulai atau menyalakan alat, saat alat aktif arduino uno

akan memulai pemrosesan data. Jika sensor ultrasonic membeca jarak kurang dari

15cm maka robot akan berhenti dan bergerak mundur, kemudian motor servo akan

bergerak ke kiri dan kanan sambil sensor ultrasonic mebaca jarak pada sisi kiri dan

kanan untuk menentukan ke arah mana yang lebih aman untuk dilewati. Kemudian

jika sensor infrared membaca sinyal pantul lebih dari 900 maka robot akan berhenti

41

dan berputar arah.

3.6. Konstruksi Sistem (Coding)

Konstruksi sistem yang akan dijelaskan pada bab ini meliputi initialisasi

program, main program, dan input/output program.

1. File Header dan Pendefinisian

File Header (file yang berisi ekstensi .h) adalah file yang berisi deklarasi,

digunakan untuk memanggil library yang digunakan pada kode program.

Berikut library yang digunakan dalam coding Robot Avoider:

#include <LCD.h> //library lcd

#include <LiquidCrystal.h> //library lcd

#include <LiquidCrystal_I2C.h> //library liquid crystal I2C

#include <Servo.h> //library motor servo

#include <Wire.h> //wire virtual

#include <AFMotor.h> //library motor driver

Pendifinisian variable atau hardware yaitu mendefinisikan hardware ataupun

variable yang akan dignakan.

#define TRIG_PIN A2 //pin A2 sebagai trig

#define ECHO_PIN A3 //pin A3 sebagai echo

#define MAX_DISTANCE 250 //jarak maksimal sensor ultrasonic

#define MAX_SPEED 250 //kecepatan maksimal motor dc

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,2,1,0,4,5,6,7,3, POSITIVE);

NewPing sonar(TRIG_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);

AF_DCMotor motor1(1, MOTOR12_64KHZ);

AF_DCMotor motor2(2, MOTOR12_64KHZ);

42

Servo myservo;

Keterangan:

LiquidCrystal_I2C untuk pin karakter pada lcd, NewPing sonar untuk

mempersiapkan pin sensor infrared dan jarak maksimal yang dapat dibaca ter-

hadap library NewPing.h, AF_DCMotor untuk setting motor1 dan motor2 pada

channel 1 dan 2 di motor driver dengan frekuensi 64khz, sedangkan Servo

merupakan pendefinisian variable myservo pada library Servo.h.

3.6.1. Inisialisasi

Inisialisasi adalah sebuah proses pengisian nilai awal (nilai default) kedalam

sebuah variabel. Berikut adalah inisialisasi yang digunakan pada coding Robot

Avoider:

boolean goesForward=false; //variable gorsforward dengan awalan false

int distance = 0; //jarak yang dibaca sensor ultrasonic

int speedSet = 0; //kecepatan motor dc

int sensor; //sensor infrared

int buzzer = A1; //buzzer pada port A1

int distanceR = 0; //jarak ultrasonic sisi kanan

int distanceL = 0; //jarak ultrasonic sisi kiriint

sensor=analogRead(A0); //port A0 sebagai input sensor infrared

3.6.2. Input

Input adalah fungsi pustaka yang digunakan untuk menginput atau

membaca data. Codingan input yang digunakan pada program ini adalah:

43

#define TRIG_PIN A2 //pin A2 sebagai inpur trig ultrasonic

#define ECHO_PIN A3 //pin A3 sebagai input echo ultrasonic

sensor=analogRead(A0); //pin A0 sebagai input infrared

3.6.3. Main Program

void loop() {

sensor=analogRead(A0);

int distanceR = 0;

int distanceL = 0;

delay(40);

if(distance<=12) //perintah sensor HS-CR 04

{

lcd.setBacklight(HIGH);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(" ROBOT AVOIDER ");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(" ADA HALANGAN ");

moveStop();

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(200);

digitalWrite(buzzer,LOW);

moveBackward();

delay(200);

moveStop();

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(200);

44

digitalWrite(buzzer,LOW);

distanceR = lookRight();

delay(300);

distanceL = lookLeft();

delay(300);

if(distanceR>=distanceL)

{

turnRight();

moveStop();

}else

{

turnLeft();

moveStop();

}

}

else

{

moveForward();

}

if(sensor>900) //perintah sensor infrared

{

lcd.setBacklight(HIGH);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(" ROBOT AVOIDER ");

lcd.setCursor(0,1);

45

lcd.print(" JALUR PUTUS ");

moveBackward();

delay(400);

moveStop();

delay(100);

turnAround();

delay(1000);

moveForward();

}

else

{

moveForward();

}

distance = readPing();

}

int lookRight() //variable jarak kiri

{

myservo.write(0);

delay(500);

int distance = readPing();

delay(100);

myservo.write(90);

return distance;

}

int lookLeft() //variable jarak kanan

46

{

myservo.write(180);

delay(500);

int distance = readPing();

delay(100);

myservo.write(90);

return distance;

delay(100);

}

int readPing() {

delay(70);

int cm = sonar.ping_cm();

if(cm==0) variable yang berisi jarak sensor

{ HS-CR 04

cm = 250;

}

return cm;

}

void moveStop() { //fungsi berhenti

motor1.run(RELEASE);

motor2.run(RELEASE);

}

void moveForward() { //fungsi gerak maju

if(!goesForward)

{

47

lcd.setBacklight(HIGH);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(" ROBOT AVOIDER ");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(" AMAN ");

goesForward=true;

motor1.run(FORWARD);

motor2.run(FORWARD);

for (speedSet = 0; speedSet < MAX_SPEED; speedSet +=4)

{

motor1.setSpeed(speedSet);

motor2.setSpeed(speedSet);

delay(5);

}

}

}

void moveBackward() { //fungsi gerak mundur

goesForward=false;

motor1.run(BACKWARD);

motor2.run(BACKWARD);

for (speedSet = 0; speedSet < MAX_SPEED; speedSet +=4)

{

motor1.setSpeed(speedSet);

motor2.setSpeed(speedSet);

delay(5);

48

}

}

void turnRight() {

motor1.run(FORWARD);

motor2.run(BACKWARD); fungsi belok kanan

delay(450);

motor1.run(FORWARD);

motor2.run(FORWARD);

}

void turnLeft() {

motor1.run(BACKWARD);

motor2.run(FORWARD); fungsi belok kiri

delay(450);

motor1.run(FORWARD);

motor2.run(FORWARD);

}

void turnAround() {

motor1.run(BACKWARD); fungsi berbalik arah

motor2.run(FORWARD);

}

49

3.6.4. Output

Output adalah proses untuk mengoutput atau menampilkan data program.

Berikut codingan output yang digunakan pada alat:

lcd.setBacklight(HIGH);

lcd.setCursor(0,0); mengaktifkan lcd dan menampilkan

lcd.print(" ROBOT AVOIDER "); tulisan “ROBOT AVOIDER” dan

lcd.setCursor(0,1); “ADA HALANGAN” pada baris

lcd.print(" ADA HALANGAN "); pertama dan kedua

digitalWrite(buzzer,HIGH); //mengakrifkan buzzer

digitalWrite(buzzer,LOW); //mematikan buzzer

motor1.run(FORWARD); //motor dc kanan bergerak maju

motor2.run(FORWARD); //motor dc kiri bergerak maju

motor1.run(BACKWARD); // motor dc kanan bergerak mundur

motor2.run(BACKWARD); // motor dc kiri bergerak mundur

motor1.run(RELEASE); //menonaktifkan motor dc kanan

motor2.run(RELEASE); //menonaktifkan motor dc kiri

3.7. Hasil Percobaan

Hasil percobaan yang dilakukan pada robot avoider ini adalah dengan menguji

coba apakah sensor dapat melakukan pendeteksian atau tidak, serta output akan

bekerja dengan baik atau tidak jika sensor dalam keadaan aktif.

50

3.7.1. Hasil Input

Tabel III.1.

Hasil Percobaan Input Sensor HC-SR 04

Sensor HC-SR 04

No Percobaan Jarak Status

1. Saat alat aktif Jarak >15cm Aman

2. halangan di depan Jarak<15cm Terhalang

3. Halangan di kiri

dan kanan

Jarak halangan kiri 10cm Jarak halangan kanan 5cm Terhalang

Sesuai pada struktur koding yaitu jika jarak >15cm maka starus aman, se-

dangkan jarak <15cm maka status terhalang. Pada Tabel III.1. hasil uji coba diatas

menunjukkan pada percobaan pertama saat alat pertama kali dinyalakan pada sensor

HC-SR 04 mendeteksi jarak >15cm maka status aman dan robot akan berjalan maju.

Pada percobaan kedua yaitu dengan jarak <15cm status menjadi terhalang dan robot

akan bergerak mundur. Kemudian pada percobaan ketiga apabila robot telah

mendeteksi adanya halangan di depannya, robot akan mendeteksi kembali jarak pada

sisi kanan dan kiri. Sensor mendeteksi halangan di sisi kanan berjarak 5cm dan sisi

kiri berjarak 10cm maka robot akan berbelok kea rah kiri yang memiliki jarak lebih

luas dari halangan.

51

Tabel III.2.

Hasil Percobaan Input Sensor Infrared

Sensor Infrared

No Percobaan Jarak Pantul Status

1. Saat alat aktif <900mm Aman

2. Pada lintasan <500mm Aman

3. Ujung lintasan >900mm Lintasan Terputus

Sesuai pada struktur koding yaitu jika jarak pantul sensor <900 maka status

sensor infrared akan mendeteksi adanya lintasan dibawahnya maka status lintasan masih

aman. Pada Tabel III.2. hasil uji coba diatas menunjukkan pada percobaan pertama saat

alat pertama kali dinyalakan sensor mendeteksi pantulan <900. Pada percobaan kedua

yaitu dengan meletakkan robot pada lintasan sensor membaca pantulan <500 maka

status lintasan aman, Percobaan ketiga dengan ujung lintasan seperti jurang sensor

membaca jarak pantulan >900 maka status jalur terputus.

52

3.7.2. Hasil Output

Tabel III.3.

Hasil Percobaan Output Sensor HC-SR 04

Percobaaan Jarak Motor DC Motor

Servo

Buzzer Tampilan LCD

1. <15cm Berhenti,

mundur, berbelok

Aktif Aktif ADA

HALANGAN

2. >15cm Aktif bergerak

maju

Tidak aktif Tidak

aktif

AMAN

Pada tabel III.3. menunjukkan bahwa pada percobaan pertama atau saat alat

pertama kali dinyalakan dengan jarak <15cm maka sensor HC-SR 04 mendeteksi

adanya suatu gerakan atau halangan, maka lcd menampilkan status “SILAHKAN

BUANG”, motor servo yang dalam keadaan aktif otomatis akan berputar ke kiri dan

kanan, buzzer aktif dan Motor DC akan berhenri, bergerak mundur dan berbelok ke atah

yang aman. Percobaan kedua jika jarak >15cm sensor HC-SR 04 tidak mendeteksi

adanya suatu gerakan atau halangan, maka lcd menampilkan status “AMAN”, kemudian

Motor DC akan menggerakan Robot maju.

53

Tabel III.4.

Hasil Percobaan Output Sensor Infrared

Percobaaan Jarak Pantul Motor DC Motor

Servo

Buzzer Tampilan LCD

1. <900 Sktif

bergerak

maju

Tidak

Aktif

Tidak

Aktif

AMAN

2. >900 Berhenti,

mundur,

berputar arah

Tidak

Aktif

Tidak

Aktif

JALUR

TERPUTUS

Pada tabel III.4. menunjukkan bahwa pada percobaan pertama atau saat alat

pertama kali dinyalakan maka sensor Infrared mendeteksi pantulan <900, lcd

menampilkan status “AMAN”, maka Motor DC akan bergerak maju. Percobaan kedua

jika sensor tidak mendeteksi pantulan>900 maka lcd menampilkan status “JALUR

TERPUTUS”, kemudian Motor DC akan berhenti, bergerak mundur dan berputar atah.

54

3.7.3. Hasil Keseluruhan Alat

Tabel III.5.

Hasil Percobaan Keseluruhan Alat

No. Sensor HC-SR

04

Sensor

Infrared

Motor

Servo

Buzzer Tampilan

LCD

Motor DC

1. Saat alat aktif Saat alat

aktif

Tidak

aktif

Tidak

aktif

AMAN Aktif

bergerak

maju

2. <15cm <900 Aktif Aktif ADA

HALANGAN

Berhenti,

mundur,

berbelok

3. >15cm >900 Tidak

aktif

Titak

aktif

JALUR

TERPUTUS

Berhenti,

mundur

berputar

arah

Pada tabel III.5. menunjukkan hasil dari percobaan keseluruhan alat, saat alat

pertama kali dinyalakan maka semua sensordan Motor DC dalam keadaan aktif, dan

LCD akan menampilkan text berupa “ROBOT AVOIDER”,”AMAN”. Pada percobaan

kedua jika sensor HC-SR 04 mendeteksi gerakan atau halangan pada jarak <15cm dan

sensor Infrared yang mendeteksi pantulan <900, maka buzzer akan berbunyi dan lcd

akan menampilan text berupa “ADA HALANGAN” serta Motor DC akan berhenti dan

55

bergerak mundur kemudian servo aktif berputar ke kiri dan kanan sambil sensor HC-SR

04 membaca jarak kiri dan kanan, kemudian Motor DC akan berbelok kea rah yang

kebuh aman sesuai jarak yang dibaca sensor HC-SR 04. Pada percobaan ketiga jika

sensor HC-SR 04 mendeteksi gerakan atau halangan pada jarak >15cm dan sensor

Infrared mendeteksi pantulan >900 maka motor Motor DC berhenti kemudian bergerak

mundur lalu berputar arah ,dan lcd akan menampilan text berupa “JALUR

TERPUTUS”.