Perancangan Dan Implementasi Robot Cerdas Pemadam Api Expert Battle (DU99)
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI
ROBOT CERDAS PEMADAM API EXPERT BATTLE
( DU 99)
TUGAS AKHIR
Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan pada
Program Studi Sistem Komputer Strata Satu di Jurusan Teknik Komputer
Disusun Oleh :
Indra Hermawan ( 1.02.05.057 )
JURUSAN TEKNIK KOMPUTER
FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA
BANDUNG
2009
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan
hidayah-Nya tugas akhir dengan judul “Perancangan dan Implementasi Robot Cerdas
Pemadam Api Expert Battle (DU 99)” dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Tugas akhir ini
disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan, dalam menempuh pendidikan program
Strata Satu (S1) pada Jurusan Teknik Komputer, program studi Ilmu Komputer Fakultas Teknik
dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia, serta mengikuti Kontes Robot Cerdas
Indonesia 2009 yang diadakan oleh Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi.Tugas Akhir mencakup perancangan perangkat keras dan implementasi algoritma kendali gerak robot agar dapat menemukan bayi, menemukan titik api serta memadamkannya. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, mengingat
keterbatasan pengetahuan, keilmuan, pengalaman serta referensi yang penulis miliki. Oleh
karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun sehingga dapat
menyempurnakan tugas akhir ini dimasa-masa yang akan datang.Dalam penulisan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, sehingga pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Ir. Eddy Suryanto Soegoto, M.Sc, selaku Rektor Universitas Komputer Indonesia 2.
Bapak Wendi Zarman, M.Si selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer Universitas Komputer Indonesia
3. Bapak Yusrila Y. Kerlooza, M.T, selaku Pembimbing I yang telah banyak memberikan arahan, saran dan bimbingan kepada penulis.
4. Bapak Asep Solih Awaluudin,M.Si selaku Pembimbing II yang telah memberikan arahan dan bimbingan kepada penulis.
5. Bapak Ir Syahrul, M.T selaku dosen Wali yang selalu memperhatikan dan memberikan arahan kepada penulis selama menempuh studi.
6. Bapak Taufiq Nuzwir Nizar S.Kom selaku pembimbing langsung yang mewakili pak Yus.
Selain menjadi pembimbing langsung, Bapak juga menjadi sahabat yang penuh keakraban dan canda tawa. Penulis berpesan kepada Pak Opik agar tetap selalu membimbing adik-adik yang baru masuk team robotika pokonya semangat pak.
7. Bapak dan Ibu Dosen serta Seluruh Staff Administrasi di Jurusan Teknik Komputer Universitas Komputer Indonesia, yang telah banyak memberikan ilmu, wawasan, motivasi serta bimbingan dan bantuan kepada penulis.
8. Kedua orang tua, Ibu dan Ayah tercinta yang telah banyak berkorban dalam membesarkan penulis, dan tak henti-hentinya memberikan perhatian, nasehat, serta motivasi selama studi.
Semoga Allah SWT memberikan kemuliaan kepada keduanya baik di dunia maupun di akhirat kelak.., Amin. Tidak lupa kepada adikku sinta dan kakaku yuli tersayang, terimakasih ya atas semua dukungan serta doa-doanya.
9. Meirani Fitria serta keluarga besar, penulis mengucapkan terimakasih khususnya kepada rani “ sayang makasih ya atas semua dukungannya aku akan mendukungmu karena tahun ini ayang tugas akhir juga khan“.
10. Teman-teman dalam tim Expert Battle ( Hendra, Irwan, Aap ), terima kasih telah membantu penulis.
11. Teman-teman tim inti divisi robotika (Rudi, Wahyu, Evo, Cucu, Galih, Kiki, Ridyan, sopiah, Rijal, Adi ) juga teman-teman Divisi Robotika lainnya, terus bekerja keras dan pertahankan prestasi Divisi Robotika.
12. Teman-teman 05-TK-02, yang telah banyak membantu selama studi maupun selama proses penyelesaian Tugas Akhir.
13. Semua pihak yang telah banyak membantu dan tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, terima kasih banyak atas bantuannya.
Akhir kata, semoga semua kebaikan yang telah diberikan oleh semua pihak kepada penulis,
mendapatkan balasan yang setimpal dari Allah SWT, dan berharap semoga tugas akhir ini dapat
bermanfaat bagi Kelompok Studi Robot Cerdas UNIKOM pada masa-masa yang akan datang,
Amin..Wassalamu’alaikum Wr.Wb.
Bandung, Agustus 2009 Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .............................................................................................................. i DAFTAR ISI............................................................................................................................. iii DAFTAR GAMBAR................................................................................................................ vi DAFTAR TABEL .................................................................................................................... ix DAFTAR LAMPIRAN………………………………………………………………………… x ABSTRAK…………………………………………………………………………………….. xi I.
PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ……………………………………………………………………...
1
1.2. Tujuan…………………………………………………………………………………
1 1.3. Batasan Masalah …………………………………………………………………….
2 1.4. Metodologi Penelitian ………………………………………………………………..
2 1.5. Sistematika Penulisan ……………………………………………………………….
2 II. LANDASAN TEORI 2.1.
4 PERANGKAT KERAS (HARDWARE ) …………………………………………….
2.1.1.
4 Mikrokontroler ATmega64……………………………………………………… 2.1.2.
8 Mikrokontroler Scenix SX28AC/DP……………………………………………
2.1.2.1. Deskripsi pin-pin SX28AC/DP………………………………………
10
2.1.2.2. Organisasi memori……………………………………………………
11 2.1.3.
12 Sensor Dinding…………………………………………………………………..
2.1.3.1. Sensor Ultrasonik…………………………………………………….
12 2.1.3.2. Sensor Inframerah…………………………………………………….
13 2.1.4.
13 Phototransistor…………………………………………………………………….
2.1.5.
15 Sensor Api……………………………………………………………………….
2.1.6.
16 Modul Penggerak………………………………………………………………...
2.1.6.1. Motor DC…………………………………………………………….
16 2.1.6.2. Motor Servo…………………………………………………………..
16 2.1.6.3. Transistor……………………………………………………………..
17 2.1.6.4.
IC Motor Driver………………………………………………………
18
2.1.6.5. Modul Kendali Motor…………………………………………………
19 2.1.6.6. Optocoupler…………………………………………………………..
20 2.1.7.
20 Modul Pemadam Api…………………………………………………………….
2.1.8.
20 Catu Daya………………………………………………………………………..
2.1.9.
22 Modul AVR910…………………………………………………………………..
2.2.
22 PERANGKAT LUNAK ( Software )………………………………………………….
2.2.1.
22 Bascom-AVR…………………………………………………………………….
2.2.2.
24 AVRProg………………………………………………………………………...
2.2.3.
24 Basic Stamp……………………………………………………………………… III.
PERANCANGAN SISTEM 3.1.
27 HARDWARE ………………………………………………………………………… 3.1.1.
27 Mikrokontroler ATmega64……………………………………………………….
3.1.2.
28 Mikrokontroler Scenix SX28AC/DP……………………………………………..
3.1.3.
29 Sensor Dinding…………………………………………………………………… 3.1.3.1. Sensor Ultrasonik…………………………………………………….
29 3.1.3.2. Sensor Infra Merah (Sharp GP2D12)……………………………….
32 3.1.4.
33 Sensor Api………………………………………………………………………..
3.1.5.
34 Modul Penggerak Roda…………………………………………………………...
3.1.5.1. IC Motor Driver L298…………………………………………………
34 3.1.5.2. Optocoupler…………………………………………………………...
35
3.1.5.3. Kendali Motor…………………………………………………………
36 3.1.6.
37 Modul Pemadaman Api…………………………………………………………..
3.1.7.
37 Sensor Lantai…………………………………………………………………….
3.1.8.
38 Gripper…………………………………………………………………………..
3.1.9.
39 Catu Daya………………………………………………………………………… 3.2.
40 SOFTWARE…………………………………………………………………………...
3.2.1. Komunikasi antara mikrokontroler ATmega64 dan mikrokontroler Scenix
SX28AC/DP………………………………………………………………………
40 3.2.2.
42 Algoritma Dasar Maju dan Mundur……………………………………………..
3.2.3.
44 Algoritma Gerak Untuk Seluruh Ruangan………………………………………. IV. UJI COBA DAN ANALISIS SISTEM 4.1.
71 Pendeteksi jarak menggunakan sensor ultrasonic……………………………………...
4.1.1.
72 Pengujian sensor jarak pada Mikrokontroler ATmega64………………………...
4.1.2.
74 Pengujian sensor jarak pada Mikrokontroler Scenix SX28AC/DP……………… 4.2.
75 Pengujian sensor jarak dengan gangguan……………………………………………...
4.3.
76 Pencarian titik api menggunakan sensor Uvtron……………………………………… 4.4.
79 Pendeteksian garis putih menggunakan sensor lantai………………………………….
4.5.
80 Pengujian Algoritma dari Posisi HOME Hingga mencapai nilai mutlak……………...
V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan…………………………………………………………………………….
85
5.2. Saran……………………………………………………………………………………
85 DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………………………….
87
LEMBAR PENGESAHAN PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI ROBOT CERDAS PEMADAM API EXPERT BATTLE ( DU 99) Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan pada Program Studi Sistem Komputer Strata Satu di Jurusan Teknik Komputer
Disusun Oleh : Indra Hermawan ( 1.02.05.057 )
Bandung, Agustus 2009 Menyetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
Yusrila Y. Kerlooza, MT Asep Solih Awaluudin, M, Si
NIP. 4127.70.05.009 NIP. 4127.70.05.006
Mengetahui,Ketua Jurusan Teknik Komputer Wendi Zarman, M.Si
NIP. 4127.70.05.010
“Hai jama'ah jin dan manusia, jika kamu sanggup menembus (melintasi) penjuru langit dan bumi, Maka lintasilah, kamu tidak dapat menembusnya kecuali dengan kekuatan (imu pengetahuan)”.
Q.S. Ar-rahman : 33
"Hendaklah kamu mencari ilmu pengetahuan sebelum ianya terangkat, dan terangkatnya ilmu pengetahuan itu dengan kematian ahli-ahlinya. Seseorang kamu tiada dilahirkan sebagai orang yang sudah pandai. Jadi ilmu pengetahuan itu akan dicapai hanya dengan belajar".“Sabda Rasulullah” “Yang terbaik bukan tanpa kesalahan, tapi yang mampu belajar dari kesalahan dan mau untuk memperbaikinya”.
“YYK” "You cannot change the wind direction..., but you can only change the wing direction"
“anonymous ”
“Saat Jenuh Sulit diakhiri, ketika kaki tak mampu tuk berdiri, jika semua penolong seakan lari, saat tiada teman tuk berbagi, ingatlah, Tuhan tak akan pernah biarkan kita tuk melangkah sendiri”.
“AHL” “Tak ada satupun alasan untuk kalah dalam sakit yang belum di obati” “FW”
“Tugas Akhir ini kami persembahkan untuk kedua orang tua kami” Expectation will never lost….☺
PROFIL PENULIS
. Lahir di Majalengka tanggal 13 Maret 1987.Indra Hermawan anak dua dari 4 bersaudara Menamatkan pendidikan SLTA di SMA Negeri 40 Jakarta (2005), dan melanjutkan studi S1 pada Jurusan Teknik Komputer di Universitas Komputer Indonesia (2005 - 2009). Mengerjakan Tugas Akhir dengan judul Perancangan dan Implementasi Robot Cerdas Pemadam Api Expert Battle (DU99) – Agustus 2009 dan beberapa kali ikut serta dalam Kontes Robot Cerdas Pemadam Api yaitu tahun 2007 di Institut Teknolog 10 November, surabaya sebagai anggota tim DU- 112, tahun 2008 di Universitas Indonesia, depok sebagai anggota
tim iQrU-112 dengan prestasi yang diraih, juara I Kontes Robot Cerdas Indonesia Divisi
Expert Single dan tahun 2009 sebagai Ketua tim DU99 dengan prestasi yang diraih,
Juara I Kontes Robot Cerdas Indonesia Divisi Expert Battle (2009). Gemar akan dunia
elektronika dan informasi teknologi (IT) e-mail : indrah13@gmail.com indra_h13@yahoo.com
Alamat : Jl. Pademangan Timur VIII RT 06/10 No.38 kecamatan Pademangan,
Jakarta utara 14410
ABSTRAK
Penelitian teknologi robot terus dikembangkan untuk menciptakan robot baru yang memilikikemampuan khusus yang berbeda. Hampir semua negara mengembangkan teknologi robot tidak
terkecuali Indonesi. Dalam hal ini pemerintah yang diwakili Departemen Pendidikan Nasional
mencoba memperkenalkan teknologi robot kepada masyarakat, khususnya kepada para
mahasiswa dengan diadakannya Kontes Robot Cerdas Indonesia(KRCI).Kontes robot cerdas Indonesia adalah kegiatan tahunan yang diadakan oleh Direktorat
Pendidikan Tinggi. Kontes ini ditujukan sebagai wadah para mahasiswa untuk meningkatkan
semua kemampuan dan kreatifitas di bidang robot. Selain itu kontes ini juga digunakan sebagai
tempat untuk sharing atau berbagi ilmu pengetahuan tentang robot.Robot DU99 adalah robot yang diikutsertakan dalam KRCI 2009. Dalam perancangannya,
robot menggunakan dua buah mikrokontroler yang memiliki fungsi masing-masing. Fungsi
mikrokontroler utama sebagai pengambil keputusan tindakan apa yang akan dilakukan dan
sebagai pengendali actuator ( kipas dan gripper ). Fungsi mikrokontroler yang kedua adalah
sebagai kontrol gerak robot agar posisi robot tetap di tengah artinya pada saat robot bergerak
tidak terlalu dekat atau jauh dari dinding. Untuk navigasi gerak robot digunakan sensor jarak
ultrasonik dan infra-merah, untuk mendeteksi keberadaan api digunakan Uvtron, pemadam api
menggunakan kipas, DC (Direct Current) motor sebagai penggerak putaran roda dengan IC
(Integreted Circuits) L298 sebagai motor driver dan kendali motor yang dikontrol secara close
looped, yang berfungsi mengatur putaran dari DC motor.Hasil perancangan yang dilakukan pada penelitian ini terbukti baik dengan persentase
keberhasilan mencapai 90 % yaitu dalam hal waktu tempuh, pencarian bayi dan pemadaman api
di arena yang telah ditentukan.Kata kunci : robot,actuator,mikrokontroler, integrated circuit, motor driver, close looped.