ROBOT PENYAPU LANTAI

Oleh

Trisno

NIM: 612009710

Skripsi

Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh

Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

Januari 2015

PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

Saya, yang bertanda tangan di bawah ini:

NAMA : Trisno

NIM : 612009710

JUDUL SKRIPSI : Robot Penyapu Lantai

Menyatakan bahwa skripsi tersebut di atas bebas plagiat. Apabila ternyata

ditemukan unsur plagiat di dalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan

sanksi apapun sesuai aturan yang berlaku.

Salatiga, 20 Februari 2015

Trisno

Materai Rp,

6000,-

INTISARI

Robot penyapu lantai dirancang sebagai alat bantu dalam menyapu lantai

rumah. Cara kerja robot dalam menyapu lantai adalah dengan memutar sapu yang

terdapat di sisi depan bawah serta bagian tengah dari robot dan menggunakan vacuum

cleaner untuk menghisap debu ke penampung yang terdapat di tengah dari badan

robot. Robot penyapu lantai ini juga dapat menghindari objek penghalang seperti kaki

meja, kursi dan perabot lainya yang terdapat di lantai rumah. Robot juga dapat

menghindari adanya tebing, supaya robot tidak jatuh ke bawah yang dapat

mengakibatkan kerusakan pada robot. Robot penyapu lantai ini bekerja berdasarkan 2

(dua) mode kerja yaitu: mode acak dan mode zig – zag.

Robot penyapu lantai ini mempunyai dimensi P = 27 cm, L = 23,5 cm, T = 10,5

cm, dimensi dari tangki penampung P = 9,7 cm, L = 12 cm, T = 9 cm. Bobot dari

robot adalah 3 kilogram, sumber daya utama robot menggunakan baterai. Baterai

yang digunakan adalah Lipo Zippy 7,4 volt dengan arus kerja 6000mAh sebanyak 2

(dua) buah. Baterai tersebut disusun secara paralel sehingga mendapatkan arus kerja

12.000mAh, waktu kerja dari robot adalah ± 45 menit.

ABSTRACT

Robot sweeper designed, as a tool in sweeping the floor of the house. The

workings of the robot in sweeping the floor, with rotating brooms on the lower front

side of the robot and use a vacuum cleaner to suck up dirt and dust into a container

that contained the middle of the robot body. Robot sweeper can also avoid

obstructions objects such as table legs, chairs and other furniture that was on the floor

of the house. Robots also can avoid the cliff, so that the robot does not fall to the

bottom that can do damage to the robot. Robot sweeper works on two (2) working

modes, namely: a random fashion and a zig – zag fashion.

The robot is 27 cm long, 23.5 cm wide and 10.5 cm tall. The container is 9.7

cm long, 12 cm wide and 9 cm tall. Its weight is 3 kg, the power source of this robot

is battery. Its uses two 7.4 volts and 6000mAh, Li-po Zippy batteries. Those batteries

are paralleled connected so the working current is 12.000mAh. The robot can be used

proximately 45 minutes.

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan pada Tuhan Yesus Kristus karena berkat dan

anugerah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Berkat Dia

jugalah penulis dapat menyelesaikan masa studi di Fakultas Teknik Elektronika dan

Komputer dengan baik dan lancar.

Penulis juga berterima kasih juga semua yang telah membantu penulis baik

secara langsung maupun tidak langsung. Oleh sebab itu pada kesempatan ini penulis

ingin mengucapkan terima kasih banyak pada:

1. Pembimbing I, Bapak Ir. Lukas B. Setyawan, M. Sc. dan Pembimbing II,

Bapak Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng, terima kasih atas bimbingan,

arahan, nasehat serta kesediaan waktu dan tenaga untuk membimbing

penulis selama pengerjaan skripsi ini.

2. Terima kasih yang tidak terhinga untuk Ayah Padan Utham dan Ibu

Mince Tigur, atas dukungan dan doa nya. Kiranya Tuhan Yesus senantiasa

memberkati.

3. Melliana Styowati, Adik Apiliani dan Adik Nandia Damayanti, Terima

kasih buat semangat dan doanya.

4. Seluruh staff, dosen, karyawan, dan laboran FTEK atas dukungan material

maupun moral selama penulis berkuliah di fakultas tercinta ini.

5. Buat teman-teman LAB skripsi Pramudito, Ariadi, Galang terima kasih.

6. Buat Temen – teman seperjuangan Pramudito semangat, Beni selamat

berjuang saudara.

7. Terima kasih buat Danel “Dancuk” dan “DK”, atas bantuan dalam

penyelesaian Pemegraman, Kiranya Tuhan Yesus selalu memberkali.

8. Kafe Rindang, terimah kasi Kopi ‘kacamata’ nya.

9. Seluruh pihak yang telah membantu pengerjaan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, oleh

karena itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian

sehingga skripsi ini dapat lebih berguna, khususnya bagi kemajuan teknik

elektronika. Akhir kata, semoga pengerjaan dan penulisan skripsi ini dapat

bermanfaat dan boleh menjadi inspirasi bagi siapapun yang membacanya.

Salatiga, Januari 2015

Penulis

DAFTAR ISI

INTISARI ................................................................................................................................ i

KATA PENGANTAR................................................................................................................ ii

DAFTAR ISI .......................................................................................................................... iv

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................... vii

DAFTAR TABELviii

BAB I. PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ............................................................................ 1

1.2 Spesifikasi Alat ......................................................................................... 1

1.3 Sistematika Penulisan ............................................................................... 2

BAB II. DASAR SISTEM ..................................................................................... 3

2.1 Gambaran Alat .......................................................................................... 3

2.2 Sistem Kerja Alat ...................................................................................... 4

2.3 Unit Antarmuka Pengguna ........................................................................ 4

2.4 Unit Pemroses ........................................................................................... 7

2.5 Komponen Pembentuk Sistem .................................................................. 8

BAB III. PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT ...................................... 9

3.1 Cara Kerja Sistem ..................................................................................... 9

3.1.1 Mode Acak .................................................................................... 9

3.1.2 Mode Zig-zag .............................................................................. 11

3.2 Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras ........................................... 12

3.2.1 Push Button ................................................................................. 13

3.2.2 Mikrokontroler ............................................................................ 13

3.2.3 Modul Sensor Ultrasonik (SRF04) ............................................. 15

3.2.4 Modul Driver Motor .................................................................... 17

3.2.5 Kompas Digital (CMPS10) ........................................................ 20

3.2.6 Catu Daya .................................................................................... 21

3.3 Perancangan Perangkat Lunak ................................................................ 22

3.3.1 Penjelasan Diagram Alir ............................................................. 23

3.4 Kontruksi Fisik ........................................................................................ 24

3.4.1 Roda ............................................................................................ 24

3.4.2 Penyapu Sisi Kanan dan Kiri ...................................................... 24

3.4.3 Penyapu Tengah .......................................................................... 25

3.4.4 Penampung Sampah .................................................................... 25

3.4.5 Kipas Vacuum ............................................................................. 27

3.4.6 Hasil Perancangan ....................................................................... 28

BAB IV. PENGUJIAN DAN ANALISA ............................................................ 30

4.1 Hasil Pengujian Mode Kerja Robot Secara Keseluruhan ....................... 30

4.1.1 Pengujian Pada Ruang Tanpa Ada Halangan ............................... 30

4.1.1.1 Mode Acak ...................................................................... 30

4.1.1.2 Mode Zig – Zag ................................................................ 31

4.1.2 Pengujian Pada Ruangan Ada Halangan....................................... 32

4.1.2.1 Mode Acak ....................................................................... 32

4.1.2.2 Mode Zig – Zag ................................................................ 32

4.2 Pengujian Mode Kerja Robot Pada Lantai Keramik Dan Kayu ............. 33

4.3 Pengujian Secara Keseluruhan ................................................................ 33

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 36

5.1 Kesimpulan ............................................................................................... 36

5.2 Saran Pengembangan ................................................................................ 36

DAFTAR PUSTAK ............................................................................................... 38

LAMPIRAN ........................................................................................................ 39

LAMPIRAN A ................................................................................................. 39

LAMPIRAN B ................................................................................................. 45

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram Blog Robot Penyapu Secara Keseluruhan ............................. 4

Gambar 2.2 Push Button Pada Robot Penyapu Lantai ............................................. 5

Gambar 2.3 Switch Pada Robot Penyapu Lantai ..................................................... 5

Gambar 2.4 Port LCD, Port ISP dan Port Pengisian Baterai ................................... 6

Gambar 2.5 Modul Mikrokontroler ATmega 32a .................................................... 7

Gambar 3.1 Arah Belok Robot Pada Sensor Penghalang Depan

Dengan Sudut o125 ............................................................................. 9

Gambar 3.2 Arah Belok Robot Pada Sensor Tebing Dengan Sudut o125 ........... 10

Gambar 3.3 Arah Belok Robot Pada Sensor Depan Kanan dan

Kiri Dengan Sudut o60 .................................................................... 10

Gambar 3.4 Arah Belok Robot Pada Sensor Sisi Kanan dan Kiri Dengan

Sudut o30 ......................................................................................... 11

Gambar 3.5 Arah Belok Robot Pada Sensor Penghalang Depan Dengan

Sudut o180 ....................................................................................... 11

Gambar 3.6 Arah Belok Robot Pada Sensor Tebing Dengan Sudut o180 .......... 12

Gambar 3.7 Untai Push Button .............................................................................. 13

Gambar 3.8 Skema Dari Board Mikrokontroler .................................................... 14

Gambar 3.9 Bentuk Fisik Dari Sensor Ultrasonik (SRF04) ................................... 15

Gambar 3.10 Diagram Waktu Sensor Ultrasonik (SRF04) .................................... 16

Gambar 3.11 Sudut Pantulan Sensor Ultrasonik (SRF04) ..................................... 16

Gambar 3.12 Bentuk Fisik Modul Driver Motor (L298) ....................................... 17

Gambar 3.13 Ilusterasi Pengendalian Arah Putar Motor DC ................................. 18

Gambar 3.14 Untai Driver Motor Dengan H_BRIDGE ........................................ 19

Gambar 3.15 Bentuk Fisik Dari Sensor Kompas Digital (CMPS10)..................... 20

Gambar 3.16 Bentuk Fisik Baterai Lipo Zippy 6000mA, 7,4 volt ......................... 21

Gambar 3.17 Untai Regulator Tegangan 5 volt ..................................................... 21

Gambar 3.18 Diagram Alir Perangkat Lunak ........................................................ 22

Gambar 3.19 Bentuk Fisik Dari Roda Penggerak

(a).Tebal Roda, (b).Diameter Roda dan

(c).Penempatan Roda Pada Robot .................................................... 24

Gambar 3.20 Bentuk Fisik Penyapu Samping (a) Penyapu Samping.

( b) Penempatan Penyapu Pada Robot ............................................. 25

Gambar 3.21 Bentuk Fisik Penyapu Tengah ......................................................... 26

Gambar 3.22 Pemasangan (a). Belt dan (b) Penyapu Tengah Pada Robot ............ 26

Gambar 3.23 Bentuk Fisik Tangki Penampung (a). Tangki

(b). Filter Sampah dan Debu ............................................................. 26

Gambar 3.24 Bentuk Fisik Kipas Vacuum (a) Tampak Belakang

(b) Tampak Depan............................................................................. 27

Gamabr 3.25 Robot Tampak Belakang .................................................................. 28

Gambar 3.26 Robot Tampak Depan....................................................................... 28

Gambar 3.27 Robot Tampak Samping Kanan ...................................................... 29

Gambar 3.28 Robot Tampak Bawah ...................................................................... 29

Gambar 4.1 Cara Kerja Mode Acak Pada Ruang Tak Berpenghalang .................. 30

Gambar 4.2 Cara Kerja Mode Zig – Zag Pada Ruang Tak Berpenghalang ........... 31

Gambar 4.3 Cara Kerja Mode Acak Pada Ruang Berpenghalang ......................... 32

Gambar 4.4 Cara Kerja Mode Zig – Zag Pada Ruang Berpenghalang .................. 33

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Konfigurasi Penggunaan Pin /Port Mikrokontroler ATmrga 32a .......... 14

Tabel 3.2 Keterangan PinDriver Motor ................................................................. 18

Tabel 3.3 Sistem Pengendalian Driver Motor........................................................ 19