PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM KENDALI PENGEREMAN PADA MOBIL REMOTE CONTROL (RC) DENGAN METODA LOGIKA FUZZY.
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM KENDALI
PENGEREMAN PADA MOBIL REMOTE CONTROL (RC)
DENGAN METODA LOGIKA FUZZY
LAPORAN TUGAS AKHIR
HARISKA MAHMUDA
0810452023
JURUSAN SISTEM KOMPUTER
FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
ABSTRAK
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM KENDALI
PENGEREMAN PADA MOBIL REMOTE CONTROL (RC)
DENGAN METODA LOGIKA FUZZY
Oleh
Hariska Mahmuda
0810452023
Sistem otomasi saat ini sangat penting dan berkembang dalam
memudahkan tugas manusia. Sistem otomasi dapat diterapkan salah satunya pada
sistem kendali pengereman mobil remote control yang berguna untuk mencegah
mobil agar tidak bebenturan dengan dinding ataupun benda di depannya. Pada
mobil Remote Control dipasang sensor ultrasonik dan sensor infra merah. Sensor
ultrasonic berfungsi mendeteksi benda yang ada didepannya dan sensor infra
merah berfungsi mendeteksi benda yang ada di sampingnya. Hasil pembacaan
sensor selanjutnya akan diproses pada mikrokontroler ATMEGA 32. Sistem
kendali pengereman dilakukan dengan menerapkan logika fuzzy sugeno untuk
mengatur kecepatan motor DC sebagai penggerak mobil Remote Control . Hasil
pembacaan sensor ultrasonik terhadap benda di depannya akan menghasilkan
nilai timer. Semakin besar nilai timer yang dihasilkan maka semakin jauh jarak
benda yang ada di depannya. Nilai timer akan berguna untuk menentukan nilai
error dan delta error sebagai variabel input dalam logika fuzzy. Terdapat
beberapa tahapan dalam logika fuzzy yaitu fuzzyfikasi, evaluasi aturan dan
defuzzyfikasi. Pada tahapan defuzzyfikasi akan meghasilkan nilai Pulse Width
Modulation yang didapat menggunakan metoda Center of Gravity. Nilai dari
Pulse Width Modulation akan mempengaruhi kecepatan putar motor DC sebagai
penggerak mobil remote control. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan logika
fuzzy yang telah dirancang dapat digunakan dalam pengaturan Pulse Width
Modulation dari kecepatan motor DC pada mobil remote control.
Kata Kunci : Mobil Remote Control , Sensor Ultrasonik, Mikrokontroler, Logika
Fuzzy , Pulse Width Modulation.
vii
ABSTRACT
DESIGN AND MANUFACTURE OF BRAKING CONTROL SYSTEM IN
REMOTE CONTROL CAR (RC) USING FUZZY LOGIC METHOD
By
Hariska Mahmuda
0810452023
The automatic system is currently very important and developed to make
human work easier. One of the implementation is on the braking control system of
remote control car. This system will avoid the car bumped to the wall or anything
ahead it. Ultrasonic and infrared sensor is attached in the remote control car. The
ultrasonic sensor is used to detect objects ahead the car and the infrared one to the
objects alongside it. The sensor readings result will be processed by
microcontroller ATMEGA 32. This braking control system use Sugeno Method of
fuzzy logic to set the DC motors speed as the driving force. Ultrasonic sensor
readings result of the object ahead the car will produce timer value. This value
will affect the distance value of the objects. The more the value of the timer, the
distance value of objects ahead will be greater. Timer value is also used to
determine the error value and delta error as fuzzy logic input variable. There are
some steps in fuzzy logic, i.e. fuzzification, rules evaluation and defuzzification.
In defuzzification, the Pulse Width Modulation value is produced by using Center
of Gravity method. This will affect the rotation speed of DC motors as the driver
of remote control car. The testing result will show us that the designated fuzzy
logic could be used on Pulse Width Modulation of DC motors speed in remote
control car.
Keywords: Remote Control Car, Ultrasonic Sensors, Microcontroller, Fuzzy
Logic, Pulse Width Modulation
viii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Sistem otomasi memegang peranan sangan penting dalam perkembangan
ilmu pengetahuan dan teknologi dalam setiap kehidupan dan kegiatan manusia..
Sistem otomasi selain sebagai jalan untuk memudahkan tugas manusia, juga
membantu menggantikan sebagian atau keseluruhan kerja. Tentunya hal tersebut
terjadi karena kesadaran manusia, bahwa walaupun manusia sebagai makhluk
yang sempurna tetapi tidak luput dari segala keterbatasan baik fisik, waktu
maupun kesempatan.
Salah satu penerapan konsep sistem otomasi dapat diterapkan pada sistem
mobil Remote Control (RC). Mobil RC yang beredar di pasaran masih belum
mempunyai sistem kendali otomatis, sehingga apabila terjadi kelalaian oleh
pengguna dalam mengendalikannya akan menyebabkan mobil RC bertabrakan
dengan dinding ataupun dengan mobil RC lainnya. Salah satu cara untuk
mengatasinya yaitu berupa adanya sistem yang mampu mengendalikan
pengereman secara otomatis sehingga mobil RC dapat menghindari tabrakan
dengan halangan yang ada didepannya. Hal ini dapat dilakukan dengan memasang
alat atau sensor pada mobil RC.
Berikut adalah beberapa hasil penelitian terdahulu tentang pengontrolan
kecepatan motor DC, yakni :
1
1. “Kecepatan Mobil Secara Otomatis, Anton Sudianto, 2005” sistem kendali
menggunakan mikrokontroler AT89C51 dengan sinyal ultrasonik untuk sensor jarak. Untuk
mengurangi dan menambah kecepatan mobil yaitu dengan cara mengurangi
dan menambah tegangan pada motor Direct Current (DC). Semakin kecil
tegangan maka semakin lambat putaran motor DC dan semakin besar tegangan
maka semakin cepat putaran motor DC.
2. “Kendali Kecepatan Motor DC Berdasarkan Perubahan Jarak Menggunakan
Pengendali Logika Fuzi Berbasis Mikrokontroler AT89C51, Andry Setyo A,
2008“. Sistem ini bertujuan untuk mengurangi kecepatan untuk motor DC
menggunakan pengendali logika fuzzy berbasis mikrokontroler AT89C51.
Dengan menggunakan Fuzzy Logic Control (FLC), masukan (jarak dan delta)
akan diproses guna mendapatkan nilai duty cycle sinyal Pulse Width
Modulation (PWM). Nilai ini digunakan sebagai acuan pembangkit PWM.
Dengan metode ini, kecepatan motor DC dapat dikurangi secara bertahap
tergantung dari jarak kendaraan dengan penghalang. Sistem ini dirancang
dengan ukuran relatif kecil, oleh karena itu sistem minimal mikrokontroler
hanya mengandalkan ragam chip tunggal .
Dengan melihat pentingnya sistem tersebut, maka penulis tertarik untuk
melakukan penelitian dengan judul “ Perancangan dan Pembuatan Sistem
Kendali Pengereman Pada Mobil Remote Control (RC)
Dengan Metoda
Logika Fuzzy ”. Dengan pemasangan sistem ini pada mobil RC dapat mencegah
kelalaian pengguna yang menyebabkan mobil RC bertabrakan dengan dinding
ataupun halangan yang ada didepannya.
2
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan, maka dapat diambil
suatu rumusan masalah sebagai berikut :
1.
Bagaimana sensor ultrasonik dan infra merah sebagai pendeteksi halangan
bekerja pada mobil RC.
2.
Bagaimana mengendalikan pengereman mobil RC dengan menerapkan
metoda logika fuzzy.
1.3. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah:
1. Merancang sebuah sistem yang mampu mengendalikan pengereman mobil RC
ketika ada halangan di depannya.
2. Memahami penggunaan metoda logika fuzzy dalam sistem kendali
pengeraman pada mobil RC.
3. Merancang sebuah sistem pengereman otomatis pada mobil RC ketika ada
halangan di depannya.
1.4. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penulisan tugas akhir ini adalah:
1. Dapat mengetahui bagaimana merancang sistem kendali pengereman pada
mobil RC.
2. Dapat mengetahui bagaimana penerapan logika fuzzy dalam sistem kendali
pengereman pada mobil RC.
3
1.5. Batasan Masalah
Dengan adanya batasan masalah maka dapat lebih disederhanakan dan
diarahkan penelitian agar tidak menyimpang dari apa yang diteliti.
Adapun batasan masalah adalah sebagai berikut:
1.
Sistem yang dirancang pada mobil RC dengan cara pengurangan dan
penambahan tegangan pada motor DC dengan logika fuzzy.
2.
Sistem yang dirancang menggunakan sinyal ultrasonik untuk mengukur jarak
terhadap benda yang di depannya.
3.
Sistem yang dirancang hanya mendeteksi benda yang permukaannya datar
seperti dinding.
4.
Sistem yang dirancang juga menggunakan sensor infra merah sebagai
pendeteksi halangan dibagian kanan dan kiri
5.
Sistem yang dirancang dikendalikan melalui remote control dalam radius 2
meter.
6.
Sistem yang dirancang pada pengereman mobil RC menggunakan logika
fuzzy Sugeno.
1.6. Sistematika Penulisan
Agar lebih jelas dan mudah dipahami maka laporan penelitian ini ditulis
dengan sistem dan tahapan sebagai berikut :
Bab I : Pendahuluan
Pada Bab pendahuluan ini menjelaskan tahap awal dari penulisan berupa
latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan, pembatasan masalah, dan
sistematika penulisan.
4
Bab II : Landasan Teori
Berisikan tentang teori-teori yang akan menunjang pembuatan sistem
kendali pengereman pada mobil RC berdasarkan perancangan yang dilakukan.
Bab III : Metodologi Penelitian
Pada Bab ini menjelaskan tentang metodologi penelitian yang digunakan
dalam perancangan sistem kendali pengereman pada mobil RC dengan metoda
logika fuzzy.
Bab IV : Pengujian dan Analisa
Bab ini menjelaskan tentang pengujian dari rancangan perangkat yang
dibuat dan analisa pada sistem dan alat yang sudah lengkap.
Bab V : Penutup
Berisi kesimpulan dan saran yang sudah diperoleh dari hasil penelitian dan
mengajukan saran untuk pengembangan penelitian berikutnya.
5
PENGEREMAN PADA MOBIL REMOTE CONTROL (RC)
DENGAN METODA LOGIKA FUZZY
LAPORAN TUGAS AKHIR
HARISKA MAHMUDA
0810452023
JURUSAN SISTEM KOMPUTER
FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
ABSTRAK
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM KENDALI
PENGEREMAN PADA MOBIL REMOTE CONTROL (RC)
DENGAN METODA LOGIKA FUZZY
Oleh
Hariska Mahmuda
0810452023
Sistem otomasi saat ini sangat penting dan berkembang dalam
memudahkan tugas manusia. Sistem otomasi dapat diterapkan salah satunya pada
sistem kendali pengereman mobil remote control yang berguna untuk mencegah
mobil agar tidak bebenturan dengan dinding ataupun benda di depannya. Pada
mobil Remote Control dipasang sensor ultrasonik dan sensor infra merah. Sensor
ultrasonic berfungsi mendeteksi benda yang ada didepannya dan sensor infra
merah berfungsi mendeteksi benda yang ada di sampingnya. Hasil pembacaan
sensor selanjutnya akan diproses pada mikrokontroler ATMEGA 32. Sistem
kendali pengereman dilakukan dengan menerapkan logika fuzzy sugeno untuk
mengatur kecepatan motor DC sebagai penggerak mobil Remote Control . Hasil
pembacaan sensor ultrasonik terhadap benda di depannya akan menghasilkan
nilai timer. Semakin besar nilai timer yang dihasilkan maka semakin jauh jarak
benda yang ada di depannya. Nilai timer akan berguna untuk menentukan nilai
error dan delta error sebagai variabel input dalam logika fuzzy. Terdapat
beberapa tahapan dalam logika fuzzy yaitu fuzzyfikasi, evaluasi aturan dan
defuzzyfikasi. Pada tahapan defuzzyfikasi akan meghasilkan nilai Pulse Width
Modulation yang didapat menggunakan metoda Center of Gravity. Nilai dari
Pulse Width Modulation akan mempengaruhi kecepatan putar motor DC sebagai
penggerak mobil remote control. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan logika
fuzzy yang telah dirancang dapat digunakan dalam pengaturan Pulse Width
Modulation dari kecepatan motor DC pada mobil remote control.
Kata Kunci : Mobil Remote Control , Sensor Ultrasonik, Mikrokontroler, Logika
Fuzzy , Pulse Width Modulation.
vii
ABSTRACT
DESIGN AND MANUFACTURE OF BRAKING CONTROL SYSTEM IN
REMOTE CONTROL CAR (RC) USING FUZZY LOGIC METHOD
By
Hariska Mahmuda
0810452023
The automatic system is currently very important and developed to make
human work easier. One of the implementation is on the braking control system of
remote control car. This system will avoid the car bumped to the wall or anything
ahead it. Ultrasonic and infrared sensor is attached in the remote control car. The
ultrasonic sensor is used to detect objects ahead the car and the infrared one to the
objects alongside it. The sensor readings result will be processed by
microcontroller ATMEGA 32. This braking control system use Sugeno Method of
fuzzy logic to set the DC motors speed as the driving force. Ultrasonic sensor
readings result of the object ahead the car will produce timer value. This value
will affect the distance value of the objects. The more the value of the timer, the
distance value of objects ahead will be greater. Timer value is also used to
determine the error value and delta error as fuzzy logic input variable. There are
some steps in fuzzy logic, i.e. fuzzification, rules evaluation and defuzzification.
In defuzzification, the Pulse Width Modulation value is produced by using Center
of Gravity method. This will affect the rotation speed of DC motors as the driver
of remote control car. The testing result will show us that the designated fuzzy
logic could be used on Pulse Width Modulation of DC motors speed in remote
control car.
Keywords: Remote Control Car, Ultrasonic Sensors, Microcontroller, Fuzzy
Logic, Pulse Width Modulation
viii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Sistem otomasi memegang peranan sangan penting dalam perkembangan
ilmu pengetahuan dan teknologi dalam setiap kehidupan dan kegiatan manusia..
Sistem otomasi selain sebagai jalan untuk memudahkan tugas manusia, juga
membantu menggantikan sebagian atau keseluruhan kerja. Tentunya hal tersebut
terjadi karena kesadaran manusia, bahwa walaupun manusia sebagai makhluk
yang sempurna tetapi tidak luput dari segala keterbatasan baik fisik, waktu
maupun kesempatan.
Salah satu penerapan konsep sistem otomasi dapat diterapkan pada sistem
mobil Remote Control (RC). Mobil RC yang beredar di pasaran masih belum
mempunyai sistem kendali otomatis, sehingga apabila terjadi kelalaian oleh
pengguna dalam mengendalikannya akan menyebabkan mobil RC bertabrakan
dengan dinding ataupun dengan mobil RC lainnya. Salah satu cara untuk
mengatasinya yaitu berupa adanya sistem yang mampu mengendalikan
pengereman secara otomatis sehingga mobil RC dapat menghindari tabrakan
dengan halangan yang ada didepannya. Hal ini dapat dilakukan dengan memasang
alat atau sensor pada mobil RC.
Berikut adalah beberapa hasil penelitian terdahulu tentang pengontrolan
kecepatan motor DC, yakni :
1
1. “Kecepatan Mobil Secara Otomatis, Anton Sudianto, 2005” sistem kendali
menggunakan mikrokontroler AT89C51 dengan sinyal ultrasonik untuk sensor jarak. Untuk
mengurangi dan menambah kecepatan mobil yaitu dengan cara mengurangi
dan menambah tegangan pada motor Direct Current (DC). Semakin kecil
tegangan maka semakin lambat putaran motor DC dan semakin besar tegangan
maka semakin cepat putaran motor DC.
2. “Kendali Kecepatan Motor DC Berdasarkan Perubahan Jarak Menggunakan
Pengendali Logika Fuzi Berbasis Mikrokontroler AT89C51, Andry Setyo A,
2008“. Sistem ini bertujuan untuk mengurangi kecepatan untuk motor DC
menggunakan pengendali logika fuzzy berbasis mikrokontroler AT89C51.
Dengan menggunakan Fuzzy Logic Control (FLC), masukan (jarak dan delta)
akan diproses guna mendapatkan nilai duty cycle sinyal Pulse Width
Modulation (PWM). Nilai ini digunakan sebagai acuan pembangkit PWM.
Dengan metode ini, kecepatan motor DC dapat dikurangi secara bertahap
tergantung dari jarak kendaraan dengan penghalang. Sistem ini dirancang
dengan ukuran relatif kecil, oleh karena itu sistem minimal mikrokontroler
hanya mengandalkan ragam chip tunggal .
Dengan melihat pentingnya sistem tersebut, maka penulis tertarik untuk
melakukan penelitian dengan judul “ Perancangan dan Pembuatan Sistem
Kendali Pengereman Pada Mobil Remote Control (RC)
Dengan Metoda
Logika Fuzzy ”. Dengan pemasangan sistem ini pada mobil RC dapat mencegah
kelalaian pengguna yang menyebabkan mobil RC bertabrakan dengan dinding
ataupun halangan yang ada didepannya.
2
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan, maka dapat diambil
suatu rumusan masalah sebagai berikut :
1.
Bagaimana sensor ultrasonik dan infra merah sebagai pendeteksi halangan
bekerja pada mobil RC.
2.
Bagaimana mengendalikan pengereman mobil RC dengan menerapkan
metoda logika fuzzy.
1.3. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah:
1. Merancang sebuah sistem yang mampu mengendalikan pengereman mobil RC
ketika ada halangan di depannya.
2. Memahami penggunaan metoda logika fuzzy dalam sistem kendali
pengeraman pada mobil RC.
3. Merancang sebuah sistem pengereman otomatis pada mobil RC ketika ada
halangan di depannya.
1.4. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penulisan tugas akhir ini adalah:
1. Dapat mengetahui bagaimana merancang sistem kendali pengereman pada
mobil RC.
2. Dapat mengetahui bagaimana penerapan logika fuzzy dalam sistem kendali
pengereman pada mobil RC.
3
1.5. Batasan Masalah
Dengan adanya batasan masalah maka dapat lebih disederhanakan dan
diarahkan penelitian agar tidak menyimpang dari apa yang diteliti.
Adapun batasan masalah adalah sebagai berikut:
1.
Sistem yang dirancang pada mobil RC dengan cara pengurangan dan
penambahan tegangan pada motor DC dengan logika fuzzy.
2.
Sistem yang dirancang menggunakan sinyal ultrasonik untuk mengukur jarak
terhadap benda yang di depannya.
3.
Sistem yang dirancang hanya mendeteksi benda yang permukaannya datar
seperti dinding.
4.
Sistem yang dirancang juga menggunakan sensor infra merah sebagai
pendeteksi halangan dibagian kanan dan kiri
5.
Sistem yang dirancang dikendalikan melalui remote control dalam radius 2
meter.
6.
Sistem yang dirancang pada pengereman mobil RC menggunakan logika
fuzzy Sugeno.
1.6. Sistematika Penulisan
Agar lebih jelas dan mudah dipahami maka laporan penelitian ini ditulis
dengan sistem dan tahapan sebagai berikut :
Bab I : Pendahuluan
Pada Bab pendahuluan ini menjelaskan tahap awal dari penulisan berupa
latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan, pembatasan masalah, dan
sistematika penulisan.
4
Bab II : Landasan Teori
Berisikan tentang teori-teori yang akan menunjang pembuatan sistem
kendali pengereman pada mobil RC berdasarkan perancangan yang dilakukan.
Bab III : Metodologi Penelitian
Pada Bab ini menjelaskan tentang metodologi penelitian yang digunakan
dalam perancangan sistem kendali pengereman pada mobil RC dengan metoda
logika fuzzy.
Bab IV : Pengujian dan Analisa
Bab ini menjelaskan tentang pengujian dari rancangan perangkat yang
dibuat dan analisa pada sistem dan alat yang sudah lengkap.
Bab V : Penutup
Berisi kesimpulan dan saran yang sudah diperoleh dari hasil penelitian dan
mengajukan saran untuk pengembangan penelitian berikutnya.
5