Jurnal penelitian
-
Upload
ernestaginting -
Category
Documents
-
view
91 -
download
28
Transcript of Jurnal penelitian
ROBOT HEKSAPODA PEMADAM API
Nurul Amalia
Alumni Universitas Negeri Jakarta Program Studi Pendidikan Teknik Elektronika
Drs.Wisnu Djatmiko,MTDosen Pembimbing
NIP 196702141992031001
Ernesta Br GintingMahasiswa Universitas Negeri Jakarta Program Studi Pendidikan Teknik Elektronika
NIM 5215111708
ABSTRAK
Robot heksapoda pemadam api merupakan robot berkaki enam yang berguna untuk
mencari, menemukan, dan memadamkan api lilin. Robot menggunakan sistem sensor garis putih
untuk mendeteksi jarak yang tepat bagi robot dalam melakukan pendeteksian terhadap api lilin,
sistem sesnsor jarak dengan modul PING))) untuk navigasi dalam penelusuran pencarian api agar
robot tidak mnyentuh dinding arena, sistem sensor api digunakkan unttuk mendeteksi ada
tidaknya api lilin,motor servo standard dari Parallax sebagai penggerak kaki-kaki robot, system
driver motor DC sebagai penggerak kipas untuk memadamkan api, serta mikrokontroller
ATMega8535 sebagai pengendali robot. Robot heksapoda pemadam api telah berhasil dibuat dan
diuji. Robot dapat berjalan menelusuri arena berlantai hitam untuk mencari, menemukan, dan
memadamkan api menggunakan tiupan angin dari kipas pada jarak maksimum 50cm dari sensor
api yang berada pada ruang tertutup.
Kata kunci: robot heksapoda, pemadam api, mikrokontroller ATMega8535, system
sensor garis putih, system sensor api, modul PING, motor servo, driver motor DC.
Robot Heksapoda Pemadam Api ( Nurul Amalia ) 1
1. Pendahuluan
Seiring berkembangnya teknologi,
perkembangan dalam bidang robotika juga
berkembang pesat. Kemajuan teknologi di
bidang robotic tak dapat dipungkiri menjadi
ikon kebanggan tersendiri bagi negara-
negara maju, robot juga dijadikan sebagai
simbol kemajuan zaman dan peradaban.
Ajang kontes robot menjadi salah
satu cara untuk menarik minat mahasiswa
untuk berkontribusi di dunia robotic. Kontes
robot yang telah cukup lama digelar di
berbagai penjuru dunia telah diakui
manfaatnya dalam dunia pendidikan. Salah
satu kontes robot yang telah dilaksanakan
lebih dari empat belas tahun yaitu Intelligent
Fire-Fighting Robot Contest yang
diselenggarakan oleh Trinity Collage,
Hartford, Connecticut, Amerika Serikat.
Untuk mengikuti persaingan global
di dunia robotika, pada tahun 2004
diselenggarakanlah Kontes Robot Cerdas
Indonesia (KRCI) untuk yang
pertamakalinya guna mendorong
peningkatan kualitas robot di Indonesia
terutama pada sistem kontrol. Sejak tahun
2004, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi
rutin menyelenggarakan KRCI setiap
tahunnya.
Melalui KRCI yang diselenggarakan
oleh Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi,
mahasiswa dapat mengeksplorasi
kemampuan dalam perancangan,
implementasi, dan dapat menuangkan ide-
ide serta strategi yang dimiliki dalam bentuk
robot.
KRCI 2010 diselenggarakan dalam
tiga divisi, yaitu divisi beroda, berkaki, dan
battle. Pada divisi beroda dan berkaki, robot
dituntut untuk dapat memadamkan api dari
sumber lilin yang diletakkan secara acak
pada suatu ruangan di dalam arena yang
telah ditentukan dalam peraturan kontes
robot. Sedangkan divisi battle
mempertandingkan 2 tim robot yang
2
masing-masing terdiri dari 2 robot di satu
arena yang bertujuan mencari bola,
membawa, dan memasukkannya ke dalam
suatu wadah.
Pada divisi KRCI berkaki, peserta
boleh membuat robot berkaki dua, berkaki
empat, berkaki enam atau bahkan lebih,
sesuai dengan dimensi yang telah ditentukan
dalam peraturan. Agar robot dapat
menelusuri arena tanpa menyentuh dinding,
kemudian menemukan titik api, maka
dibutuhkan suatu penginderaan, kontroler,
dan pemograman pada robot. Sensor,
aktuator, catu daya, kontroler, dan
pemograman merupakan suatu sistem yang
saling bersinergi dalam pembuatan robot.
Ilmu robotika lebih sering
berkembang melalui pendekatan praktis
pada awalnya. Kemudian melalui suatu
pendekatan dari hasil pengamatan,
dikembangkanlah penelitian secara teoritis.
Dari teori kembali lagi ke praktis, dan
mulailah robot berkembang menjadi lebih
canggih.
Dengan demikian, berdasarkan robot
yang diikutsertakan dalam KRCI 2010 divisi
berkaki, perlu adanya suatu pengembangan
penelitian secara teoritis agar dapat
diimplementasikan secara praktis dalam
KRCI pada tahun berikutnya. Peneliatian
yang dilakukan difokuskan pada sensor yang
digunakan dan kontroler pada robot.
Robot Heksapoda Pemadam Api ( Nurul Amalia ) 3
2. Kajian Teoritis
2.1. Robot
Robot Institute of America
mendefinisikan “A robot is a reprogram-
able general-purpose manipulator with
external sensors that can perform various
assembly task.” Berdasarkan definisi dari
Robot Institute of America, sebuah robot
harus memiliki syarat “intelligence” yang
berkaitan erat dengan algoritma
pemograman computer untuk aplikasi
control dan system sensor.
Hekdapoda berasal dari kata heksa
yang berarti enam, dan podos yang berarti
kaki. Nama heksapoda diadopsi dari
golongan hewan yang berkaki enam. Desain
robot heksapoda meniru desain binatang
berkaki enam seperti laba-laba.
Robot heksapoda pemadam api
merupakan robot berkaki enam yang
ditugaskan untuk mampu mencari dan
memadamkan api. Robot dilengkapi dengan
actuator sebagai penggerak keenam kakinya
dan dilengkapipula dengan sensor-sensor
yang dapat membantu pengindraan robot
agar dapat mencari titik api sendiri dengan
navigasi cerdasnya.
4
2.2 Motor Servo
Motor servo adalah kombinasi dari
motor DC dengan rangkaian umpan balik
elektronik. Servo merupakan sebuah system
kendali otomatis yang dipakai untuk
mengatur kecepatan sebuah motor DC.
Kecepatan motor akan konstan sampai
kapanpun karena adanya servo. Di dalam
terdapat gear reduction, yang
mengendalikan output akhr. Sensor posisi
mengembalikkan sinyal umpan balik agar
dihasilkan posisi yang sebenarnya. Motor
servo terdiri dari tiga kabel, yang terdiri dari
kabel power, ground, dan kontrol. Kabel
kontrol memerlukan Pulse Width
Modulation atau disingkat sebagai sinyal
PWM sebagai sinyal yang mengendalikan
posisi motor. Teknik PWM yaitu cara
pengalihan daya dengan menggunakan
system lebar pulsa untuk mengemudikan
putaran motor.
Motor DC (direct current) adalah
peralatan elektromekanik dasar yang
berfungsi untuk mengubah tenaga listrik
menjadi tenaga mekanik yang desain
awalnya diperkenalkan oleh Michael
Faraday. Prinsip dasar dari motor DC (motor
arus searah) adalah jika sebuah kawat yang
berarus diletakkan diantara kutub magnet
utara dan selatan, maka pada kawat akan
bekerja suatu gaya yang dinamakan dengan
gaya Lorentz.
2.4 IC L293D
Rangkaian pengendlai (driver) untuk
actuator (motor DC) yang digunakan untuk
menggerakkan kipas adlah IC L293D. IC
L293D digunakan sebagai penggerak
menggantikan fungsi dari relay, IC L293D
dapat digunakan pada arah bidirectional,
outputnya dapat digunakan untuk
menggerakkan beban induktif seperti: relay,
solenoid, motor DC, dan motor stepper.
Robot Heksapoda Pemadam Api ( Nurul Amalia ) 5
2.5 Photo-emitter
Photo-emitter atau pemancar cahaya
yang digunakan adalah Light Emitting
Diode (LED). Pada diode penyearah, energi
yang timbul akibat elektron jatuh dari pita
konduksi ke pita valensi dikeluarkan sebagai
panas. Tetapi, pada LED, energi
dipancarkan sebagai cahaya.
Dioda infrared atau biasa disebut
LED infrared adalah sebuah komponen yang
terbuat dari solid-state Germanium Arsenide
yang memancarkan sinar radiasi (cahaya)
ketika diberi tegangan bias maju (forward
bias). Simbol LED infrared ditunjukkan
pada Gambar 1.
2.6 Photo-detector
Photo-detector atau pendeteksi
cahaya merupakan komponen yang dapat
menerima energi cahaya dan mengubah
menjadi energi listrik. Pada sensor garis
putih yang dibuat, photo-detector yang
digunakan adalah phototransistor. Bila
basis phototransistor menerima cahaya,
maka phototransistor menjadi saturasi (on).
Sebaliknya, jika tidak terdapat cahaya
maka basis phototransistor tidak mendapat
arus sehingga phototransistor menjadi cut-
off (C-E open).
Phototransistor adalah jenis
transistor bipolar yang menggunakan
junction base-collector untuk menerima
cahaya. Phototransistor mempunyai
sensitivitas yang lebih baik jika
dibandingkan dengan photodiode karena
elektron yang ditimbulkan oleh foton
cahaya pada junction base-collector
diinjeksikan di bagian basis dan diperkuat
di bagian kolektornya. Namun demikian,
waktu respon dari phototransistor secara
umum akan lebih lambat dari pada
photodiode.
6
2.7 Komparator
Operational amplifier (op-amp)
sering digunakan untuk membandingkan
amplitudo sebuah tegangan dengan
tegangan yang lain. Pada aplikasi
komparator, op-amp digunakan dengan
konfigurasi open-loop, yaitu sebuah
tegangan diberikan pada salah satu input
dan tegangan referensi diberikan pada
input yang lain, seperti ditunjukkan pada
gambar 2.
Komparator memproduksi sebuah
output digital yang berhubungan dengan
dua keadaan, yaitu input tegangan non-
inverting (+) lebih besar dari input
tegangan inverting (-) maka selisih
tegangan bernilai positif, sehingga output
dari komparator belogika ‘1’; jika input
tegangan non-inverting (+) lebih kecil
dari input tegangan inverting (-) maka
selisih tegangan bernilai negative,
sehingga output dari komparator
berlogika ‘0’.
2.8 Sistem Sensor Jarak
Dalam menelusuri ruangan dan
menyelesaikan tugas tanpa kontak fisik
terhadap halangan, robot menggunakan
pengindera berupa gelombang ultrasonic
dari modul PING buatan Parallax.
Sensor PING memancarkan helombang
ultrasonic sesuai dengan kontrol dari
mikrokontroler pengendali (pulsa trigger
dengan tOUT minimal 2 µs). Gelombang
ultrasonik dipancarkan melalui udara dengan
kecepatan 344 m E s, mengenai obyek dan
memantulkan kembali ke sensor. Setelah
memancarkan gelombang ultrasonik, PING
mengeluarkan pulsa output high pada pin
SIG. setelah gelombang pantulan terdeteksi,
PING akan membuat output low pada pin
SIG. Lebar pulsa high (t ¿) akan sesuai
dengan lama waktu tempuh gelombang
Robot Heksapoda Pemadam Api ( Nurul Amalia ) 7
ultrasonik untuk dua kali jarak ukur dengan
obyek, seperti yang diilustrasikan pada
gambar 4. Maka jarak yang diukur adalah [(
t ¿s x 344 m - s) : 2] meter.
2.9 Sistem Sensor Api
Sistem pendeteksi api yang
dibuatyaitu menggunakan photo IC diode
tipe S10108 untuk mendeteksi api (mata
api). S10108 menggabungkan photo diode
IC, buka sel CdS konvensional (LDR).
Photo IC diode tipe S10108 terdiri dari dua
kaki, yaitu katoda (kabel putih merah) dan
anoda (kabel putih).
S10108 memiliki jangkauan respon
spectrum dari 300nm sampai 820nm.
Driver system sensor api yang dibuat
menggunakan dua stage op-amp. Stage yang
pertama merupakan op-amp yang berfungsi
sebagai penguat tegangan yang dihasilkan
oleh op-amp pada stage satu.
2.10 Pengubah Arus ke Tegangan
Ketika diberikan sinar yang panjang
gelombangnya sesuai dengan spectrum
respon yang dimiliki, photo IC diode
S10108 secara otomatis akan mengeluarkan
arus yang besarnya dalam satuan mikro
sampai dengan nano ampere. Arus yang
dihasilkan oleh photo diode dimanfaatkan
sebagai arus masukan pada pre-amp yang
akan diolah oleh op-amp menjadi tegangan.
Nilai R f yang dipasang merupakan
perbandingan antara V out dan i¿ disebut juga
sebagai transresistansi karena menyangkut
resistansi yang dipasang di antara masukan
dan keluaran. Dengan demikian, V out yang
didapat pada rangkaian pengubah arus ke
tegangan adalah hasil kali antara arus
masukan (i¿) dan resistansi alih (R f ¿ .
2.11 Penguat Tegangan Tak Membalik
8
Penguat tegangan tak membalik
(penguat non-inverting), digunkan dneegan
konfigurasi close-loop, yaitu tegangan
output dari op-amp diumpan balik ke
tegangan inverting, dan tegangan masukkan
dihubungkan ke masukkan non-inverting
sehingga sinyal keluaran mempunyai fase
yang sama dengan sinyal masukan.
Arus yang mengalir R1 sama dnegan
arus yang mengalir di R2 karena arus pada
op-amp dianggap nol akibat dari resistansi
masukan op-amp yang sangat tinggi,
sehingga
I 1= I 2
V i
R1 =
V 0−V i
R2
Maka penguatan yang diperoleh, yaitu:
A = V o
V i = 1 +
R2
R1
Mikrokontroler ATMega8535
Mikrokontroler adalah sebuah system
microprocessor yang di dalamnya sudah
terdapat CPU, ROM, RAM, IE O, dan Clock.
Sehingga pengguna tinggal memprogram isi
ROM sesuai aturan penggunaan oleh pabrik
yang membuatnya.
ATMega8535 memiliki dua ruang
memori utama, yaitu memori data dan
memori program. Selain dua memori utama,
ATMega8535 juga memiliki fitur EEPROM
yang dapat digunakan sebagai penyimpan
data.
2.12 Pemograman Mikrokontroler
CodeVision AVR C Compiler
merupakan software yang mendukung
pemograman chip mikrokontroler keluarga
AVR Atmel dalam bahasa C. Program
CodeVision AVR C Compiler didesain
untuk dapat bekerja pada sistem operasi
Windows 95, 98, Me, NT 4, 2000, dan XP.
CodeVision AVR C Compiler juga
menyediakan CodeWizardAVR Automatic
Program Generator yang memungkinkan
pengguna untuk membuat program dengan
cepat kode yang dibutuhkan.
Bahasa C dikembangkan pertama kali
oleh Dennis Ritchi dan Ken Thomson pada
Robot Heksapoda Pemadam Api ( Nurul Amalia ) 9
tahun 1972, Bahasa C merupakan salah satu
bahasa pemograman yang paling populer
untuk pengembangan program-program
aplikasi yang berjalan pada sistem
mikroprosesor (komputer). Dibandingkan
dengan bahasa tinggi lain seperti Basic dan
Pascal, bahasa C merupakan bahasa
pemograman yang sangat fleksibel dan tidak
terikat dengan berbagai aturan yang sifatnya
kaku.
3. Metodologi Penelitian
Metode yang digunakan pada
penelitian menggunakan teori-teori dari
kabel kebenaran dan lembar data dari
komponen atau IC yang didesain untuk
membangun dan menguji sistem robot
heksapoda pemadam api.
3.1 Instrumen Penelitian
1. AVO meter digital merek HELES
tipe UX-35, digunakan untuk mengukur
besar tegangan beserta hambatan dan
memeriksa hubungan jalur rangkaian
dan kabel penghubung.
2. Osiloskop merek KENWOOD
digunakan untuk mengetahui bentuk
pulsa pada jalur kontrol motor servo
saat diberi PWM.
3. Laptop merek Compaq tipe 510
dengan spesifikasi prosesor Intel
Core2duo @2.00GHz, RAM
1.99GHZ digunakan untuk
mendownload program yang telah
dibuat.
4. Penggaris untuk mengukur jarak
sensor ap dengan api lilin dan jarak
modul PING dengan benda.
5. Modul LCD 2 x 16 untuk melihat
hasil ukur modul PING.
6. Busur derajat untuk mengukur
derajat putaran motor servo.
7. Kertas berwarna putih, abu-abu dan
hitam untuk menguji sensor garis
putih.
8. Program Core Vision AVR C
Compiler untuk membuat program
mikrokontroler menggunakan bahasa
C.
9. Eagle Layout Editor 5.8.0 digunakan
untuk membuat gambar rangkaian
dan layout rangkaian.
10. PCB Designer digunakan untuk
membuat layout rangkaian.
10
3.2 Rancangan Mekanik
Robot yang dibuat robot berkaki
enam atau biasa yang disebut dengan
heksapoda. Setiap kaki pada robot terdiri
dari dua ruas. Bagian – bagian robot dibuat
dari akrilik, baik dari badan robot, sampai
kaki-kaki robot. Selain akrilik,juga dipakai
aluminium sebagai backbone robot untuk
menguatkan badan robot. Rangkaian sistem
minumum mikrokontroler dan elektronik
pendukung lainnya diletakkan pada
punggung robot. Rancangan robot yang akan
dibuat terlihat pada gambar 7
3.3 Rancangan Elektronika
Rancangan elektronik pada penelitian
meliputi rancangan rangkaian sebagai
berikut :
1. Rangkaian sistem minimum
ATMega8535
2. Rangkaian sistem USB Downloader
3. Rangkaian sistem sensor jarak
4. Rangkaian sistem sensor garis putih
5. Rangkaian sistem sensor api
6. Rangkaian system driver motor dc
3.4 Rancangan Program
Rancangan program pada penelitian meliputi
rancangan program sebagai berikut:
1. Rancangan program aktuator
kaki robot, meliputi cara
pergerakan kaki-kaki robot
bergerak maju
2. Rancangan program sistem
sensor jarak
3. Rancangan program
pendeteksian api
3.4 Hasil Penguji Alat
1. Hasil Penguji Sistem
Sensor Garis Putih
Robot Heksapoda Pemadam Api ( Nurul Amalia ) 11
No
Warna V cc
(V)
V ref (-V)(V)
V ¿ (+V
)(V)
V out Komparator
(Volt)
1 Hitam 4,97 2,5 3,65 3,33
2 Abu-abu
4,97 2,5 2,95 3,33
3 Putih 4,97 2,5 1,16 0
2. Hasil Pengujian system Sensor Jarak
3. Hasil Pengujian Sistem Sensor Api
4. Hasil Pengujian Motor Servo
5. Hasil Pengujian Sistem Driver
Motor DC
4. Pembahasan
1. Rangkaian sistem sensor garis putih
Rangkaian sensor infrared digunakan
untuk mendeteksi garis putih yang terletak
di sekitar lilin, sebagai tanda bahwa robot
sudah berada di jarak yang tepat untuk
12
memadamkan api lilin. Sensor infrared
yang digunakan sebanyak dua buah yang
merupakan input ke port A0 dan A1 pada
port mikrokontroler, yang selanjutnya akan
diolah oleh mikrokontroler sebagai aksi
terhadap adanya tanda-tanda keberadaan
lilin.
Rangkaian sensor infrared
menggunkan phototransistor sebagai
receiver cahaya dari infrared. Intensitas
cahaya infrared yang diterima oleh
phototransistor akan berbeda-beda
tergantung tingkat kecerahan benda pantul.
Semakin gelap warna benda yang
dipantulkan cahaya infrared, maka semakin
banyak pula cahaya infrared yang diserap
oleh benda yang dipaantulkan sehingga
cahaya infrared yang masuk ke
phototransistor semakin sedikit.
Sebaliknya, jika warna benda pantul cerah,
maka pancaran cahaya infrared yang
dipantulkan akan banyak diserap oleh
phototransistor.
Ketika phototransistor mendapat
pantulan cahaya infrared dari benda
berwarna hitam, niai tegangan yang diukur
pada V ¿ (+) yaitu sebesar 3,65 volt,
tegangan pada V ¿ (-) atau V ref sebesar 2,5
volt, sehingga beda tegangan bernilai
positif karena V ¿ (+) > V ¿ (-), maka
tegangan keluaran akan berayun mendekati
V cc (logika 1) dan tegangan keluaran
terukur dari IC LM358 yaitu sebesar 3,3
volt. Tegangan keluaran sebesar 3,3 volt
tidak dapat memberikan input ke
mikrokontroler karena pada port A0 dan
A1 input diatur menjadi aktif low (logika
0), sehingga warna hitam tidak akan
mengeksekusi program apapun dari
mikrokontroler.
Begitu pula ketika phototransistor
mendapatkan pantulan cahaya infrared dari
benda berwarna abu-abu, nilai tegangan
yang diukur pada V ¿ (+) yaitu sebesar 2,96
volt, tegangan pada V ¿ (-) atau V ref
Robot Heksapoda Pemadam Api ( Nurul Amalia ) 13
sebesar 2,5 volt dan tegangan keluaran dari
IC LM358 sebesar 3,3 volt.
Sebaliknya, ketika phototransistor
mendapat pantulan cahaya infrared dari
benda berwarna putih, nilai tegangan yang
diukur pada V ¿ (+) yaitu sebesar 1,16 volt,
tegangan pada V ¿ (-) atau V ref sebesar 2,5
volt sehingga beda tegangan bernilai
negative V ¿ (+) < V ¿ (-) maka tegangan
keluaran akan berayun mendekati Gnd
(logika 0) dan tegangan output terukur dari
IC LM358 yaitu sebesar 0 volt. Tegangan
output sebesar 0 volt digunakan untuk
memberikan input ke mikrokontroler yang
diatur menjadi aktif low, sehingga warna
putih akan mengeksekusi program
pendeteksian api yang sudah didefinisikan
pada mikrokontroler.
2. Pembahasan Sistem Sensor Jarak
Sistem sensor jarak dimanfaatkan robot
sebagai alat bantu navigasi. Modul PING
yang digunakan sebagai sensor jarak
dihubungkan ke port A7, B6 , dan D7.
Pada prinsipnya, jarak yang diukur pada
modul PING diukur berdasarkan
perubahan waktu t ¿. Semakin besar waktu
t ¿, maka jarak yang terukur semakin besar,
artinya perubahan jarak linear terhadap
perubahan waktu.
Perhitungan pada table menggunakan
rumus :
t ¿=jarak x2
365 m- s
Pengukuran objek pada jarak 1 cm,
didapatkan jarak yang terukur
relative jauh dari jarak sebenarnya
yaitu sebesar 210, padahal menurut
perhitungan semestinya nilai t ¿ pada
jarak 1 cm mendekati 54,79 µs.
Perbedaan hasil jarak dan t ¿ yang
cukup jauh dikarenakan jarak bidang
pantul terllau dekar dan tidak sesuai
dengan spesifikasi sensor PING yang
mampu mengukur jarak minimal 3
cm.
3. Pembahasan Sistem Sensor Api
14
Ketika dihadapkan api dari lilim pada jarak
tertentu, photo IC diode S10108 secara
otomatis akan mengeluarkan arus. Arus
yang diukur tidak terlihat pada amperemeter
karena nilainya terlalu kecil. Namun, arus
pada photo IC diode S10108 dapat diketahui
dengan mengukur nilai hambatan dan
tegangan yang dihasilkan oleh photo IC
diode ketika disinari cahaya api dari lilin.
Arus yang dihasilkan oleh photo IC diode
dimanfaatkan sebagai arus masukan pada
pre-amp untuk dikonversi menjadi tegangan.
Besarnya tegangan output pada pre-amp
merupakan hasil kali antara arus input
dengan R f . Sesuai rumus: vout ¿ i¿ x R f .
Tegangan op-amp 2 merupakan
tegangan op-amp 1 yang dikuatkan dengan
besar faktor penguatan sesuai rumus : A
¿1+R2
R1. R f yang digunakan pada pre-amp
(op-amp 1) yaitu sebesar 1MΩ.
4. Pembahasan Motor Servo
Motor servo pada robot dimanfaatkan
sebagai penggerak kaki kanan yang
dihubungkan ke port B0 sampai port B5,
penggerak kaki kiri dihubungkan ke port C0
sampai port C5, dan penggerak sensor api
untuk scanning api yang dihubungkan ke
port C6.
Penggerak motor servo diatur dengan
memberikan pulsa ke jalur kontrol motor
servo melalui PWM dari mikrokontroler.
Nilai T on yang diatur yaitu 400µs sampai
dengan 2200µs, sedangkan T off tetap pada
20ms. Perubahan setiap sudut dari motor
servo diatur dengan menambahkan nilai
berdasarkan perhitungan :
∆1º ¿2200 μs−400 μs
180 º = 10 µs
Posisi 0º = ( 0 x 10 µs) + 400 µs = 400 µs
Posisi 45º = (45 x 10 µs) + 400 µs = 850 µs
Posisi 90º = (90 x 10 µs) + 400 µs = 1300 µs
Posisi 135º = (135 x 10 µs) + 400µs = 1750
µs
Posisi 180º = (180 x 10 µs) + 400 µs = 2200
µs
Nilai PWM dapat diperoleh dari
rumus:
Robot Heksapoda Pemadam Api ( Nurul Amalia ) 15
PWM = T on
Toff +Ton
x 100%
Berdasarkan bentuk gelombang
PWm motor servo pada gambar 8
menunjukkan nilai T on sebesar 1300µs,
sesuai dengan hasil pembacaan osiloskop.
Nilai T off tidak tampak jelas pada layar
osiloskop karena pada pengujian digunakan
skala timeEdiv sebesar 0,5ms, artinya 1 kotak
di layar osiloskop menunjukkan nilai 0,5ms.
Untuk menampilkan nilai T off sebesar 20ms,
dibutuhkan 20 kotak, padahal pada layar
osiloskop hanya memuat 10 kotak, sehingga
nilai T off tidak tampak jelas pada layar
osiloskop.
5. Pembahasan Sistem Driver Motor DC
Rangkaian driver motor DC digunakan
untuk memutar kipas saat robot telah
mendeteksi api. Rangkaian driver motor DC
dihubungkan ke port A6 pada
mikrokontroler ATMega8535.
Pin enable IC L293D sudah diset logika
1, sehingga putaran motor DC tidak lagi
dipengaruhi oleh pemberian input ke enable,
melainkan pemberian input ke pin 10 (3A)
dan pin 15 IC L293D (4A). Output berupa
putaran motor didapatkan dengan
menghubungkan motor ke pin 11 (3Y) dan
pin 14 (4Y).
Ketika diberikan input logika 0 ke 3A
dan 4A melalui mikrokontroler
ATMega8535, tegangan output pada 3Y dan
pin 4Y adalah sama yaitu sebesar 0,12
(mendekati ground) sehingga motor DC
dalam keadaan diam. Ketika diberikan input
logika 1 ke 3A dan logika 0 ke 4A mellaui
mikrokontroler ATMega8535, tegangan
terukur pada 3Y adalah 8,79 volt dan 4Y
yaitu 0,13 volt sehingga motor DC dapat
berputar dari arah kabel yang dihubungkan
ke 3Y menuju 4Y. begitu juga sebaliknya,
ketika diberikan input logika 1 pada 4A dan
logika 0 ke 3A, motor DC dapat berputar
dari arah kabel yang dihubungkan ke 4Y
menuju 3Y. sedangkan ketika diberikan
input logika 1 ke 3A dan 4A, motor DC
tidak dapat berputar karena tegangan output
16
pada 3Y dan 4Y besarnya sama yaitu 8,79
volt sehingga tidak terdapat perbedaan
potensial pada motor DC.
6. Kesimpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan,
dapat disimpulkan bahwa:
1. Pergerakan robot heksapoda
menggunakan aktuator berupa
motor servo yang ditempatkan
sebanyak dua buah pada setiap
kaki robot. Dibutuhkan sinyal
PWM untuk menggerakkan motor
servo ke sudut tertentu.
2. Sensor garis putih bekerja
berdasarkan banyaknya intensitas
cahaya infrared yang diterima oleh
phototransistor sebagai akibat dari
benda pantul yang memiliki
kecerahan berbeda-beda. Semakin
cerah warna benda pantul maka
semakin banyak pula cahaya
infrared yang diserap oleh
phototransistor.
3. Modul PING sebagai sensor jarak
mampu mengukur jarak dnegan
tingkat ketelitian yang timggi
tanpa mempengaruhi gangguan
dari luar. Modul PING bekerja
berdasarkan selisih waktu
pancaran dan penerimaan
gelombang ultrasonic, yang
kemudian diolah oleh kontroler
sebagai jarak terukur.
4. Sensor api yang dibuat bekerja
berdasarkan perubahan arus dari
photo IC diode S10108. Arus
yanmg dihasilkan dari photo IC
diode akan dikonversi menjadi
tegangan oleh op-amp pertama dan
akan dikuatkan oleh op-amp
kedua. Sensor api yang dibuat
mampu mendeteksi api yang
berasal dari lilin hingga jarak
50cm.
5. Fitur – fitur yang dimiliki
mikrokontroler ATMega8535
menjadikannya kontroler yang
tangguh sebagai pemroses dan
pengendali pada robot heksapoda
pemadam api.
Robot Heksapoda Pemadam Api ( Nurul Amalia ) 17
7. Daftar Pustaka
Bright Led Electronic Corp.2004.
Datasheet Silicon Phototransistors
Specification Version 1.1.
Budiharto, Widoo dan Gamayel
Rizal.2007.Belajar sendiri 12 Proyek
Mikrokontroler untuk Pemula. Jakarta:
PT Elex Media Komputindo.
_____.2008. 10 Proyek Robot
Spektakuler. Jakarta: PT Elex Media
Komputindo.
_____.2009. Membuat Sendiri Robot
Humanoid.Jakarta: PT Elex Media
Komputindo.
_____.2009. Membuat Sendiri Robot
Cerdas Edisi Revisi.Jakarta: PT Elex
Media Komputindo.
Fadliansyah dan M.Sayuti.2009. Robot
Visi. Yogyakarta: Graha Ilmu.
Genn,Robert C.1983. Practical Solid
State Circuit. New Jersey; Prentice
Hall.
Halim Sandy.2007.Merancang Mobile
Robot Pembawa Objek Menggunakan
OOpic-R. Jakarta: PT Elex Media
Komputindo.
Hamamatsu Photonic K.K.
2007.Datasheet Flame Sensor UV Tron
R2868.
Hamamatsu Photonic K.K.
2007.Datasheet Photo IC Diode
Assembly S10108.
Hamdayani Peni dkk. 2008. Teknik
Pemeliharaan dan Perbaikan system
Elektronika Jilid 1. Direktorat
Pembinaan sekolah Menengah
Kejuruan, Direktorat Jenderal
Manajemen Pendidikan Dasar dan
Menengah, Departemen Pendidikan
Nasional.
Heryanto,M. Ary dan Wisnu Adi
P.2008. Pemograman Bahasa C untuk
Mikrokontroler ATMEGA8535.
Yogyakarta: Andi.
HP Infotech S.R.L. 2004. User Manual
CodeVisionAVR Version 1.24.2
Malvino, Albert Paul.1981. Prinsip-
Prinsip Elektronika. Terj. Hanafi
Gunawan. Jakarta: Erlangga.
18
_____.1991.Prinsip-Prinsip Elektronika
Edisi Ketiga Jilid 2. Terj. M.Barmawi
dan M.O. Tjia. Jakarta: Erlangga.
Martin, Fred G.2001.Robotic
Exploration.New Jersey: Prentice– Hall.
National Semiconductor Corp. 2002.
Datasheet
LM158-LM258-LM358-LM2940.
Panduan KRCI 2010. 2010. Jakarta:
Direktorat Penelitian dan Pengabdian
kepada Masyarakat Direktorat Jenderal
Pendidikan Tinggi Departemen
Pendidikan Nasional.
Parallax Inc.2004.Datasheet Standard
Servo (#900-00005) Version 1.3.
Pitowarno, Endra.2006. Robotika
Desain, Kontrol, dan Kecerdasaan
Buatan. Yogyakarta: Andi Offset.
Purwanto, Agus, et al. 2008. Teknik
Otomasi Industri untuk Sekolah
Menengah Kejuruan Jilid 2. Jakarta:
Direktorat Pembinaan Sekolah
Menengah Kejuruan, Direktorat
Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar
dan Menengah, Departemen Pendidikan
Nasional.
Sigit, Riyanto. 2007. Robotika, Sensor,
dan Aktuator. Surabaya: Graha Ilmu.
Sumardjati,Prih, et al. 2008. Teknik
Pemanfaatan Tenaga Listrik untuk SMK
Jilid 1. Jakarta: Direktorat Pembinaan
Sekolah Menengah Kejuruan,
Direktorat Jenderal Manajemen
Pendidikan Dasar dan Menengah,
Departemen Pendidikan Nasional.
Texas Instruments Inc. 2004. Datasheet
L293D.
Tim IE. DT-51 Application Note
Pengukur Jarak dengan Gelombang
Ultrasonik.
Widodo, Thomas Sri.2002. Elektronika
Dasar. Jakarta: Salemba Teknika.
Winoto, Ardi. 2008. Mikrokontroler
AVR ATMega8-32-16-8535 dan Bahasa C
pada WinAVR. Bandung: Informatika.
Wiyono, Didik. 2007. Panduan Praktis
Mikrokontroler Keluarga AVR
Menggunakan DT-COMBO AVR – 52
STARTER KIT dan DT- COMBO AVR
EXERCISE KIT. Surabaya: Innovative
Electronics.
Robot Heksapoda Pemadam Api ( Nurul Amalia ) 19