Perancangan Robot Balon Udara.

Abstrak

Berbagai perkembangan sarana promosi pada periklanan menumbuhkan
buah pikiran untuk membuat sarana promosi yang menarik. Tugas Akhir ini
dirancang sebagai sarana promosi di dalam ruangan menggunakan robot balon
udara. Robot ini menggunakan microcontroller Atmega8L yang dapat mengontrol
pergerakan kipas yang berfungsi sebagai penggerak robot. Robot ini dapat
diperintah dengan memprogram sesuai dengan rute yang dinginkan. Jalur yang
dibentuk terbatas pada pergerakan maju mundur dan kiri kanan.

i
Universitas Kristen Maranatha

ABSTRACT

Developments of advertising idea have grown up to the level of attractive
promotion. That’s for, the thesis has been designed to make attractive promotion
using the flying robot. This robot uses Atmega8L microcontroller that can control
the movement of the fan as robot propellers. This robot could be governed by
programming in accordance with the desired route. Pathway is formed limited
to forward-backward and left-right movements.


ii
Universitas Kristen Maranatha

Daftar Isi

Abstrak ............................................................................................................ i
Abstract ........................................................................................................... ii
Daftar Isi .......................................................................................................... iii
Daftar Gambar ................................................................................................. vi
Daftar Tabel .................................................................................................... viii
Bab I. Pendahuluan ....................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ................................................................................ 1
1.2. Identifikasi Masalah ....................................................................... 2
1.3. Tujuan Masalah .............................................................................. 2
1.4. Pembatasan Masalah ....................................................................... 3
1.6. Sistematika Pembahasan ................................................................. 3
Bab II. Landasan Teori ................................................................................ 4
2.1. Microcontroller .............................................................................. 4
2.2. Arduino ........................................................................................... 6

2.2.1. Sejarah Arduino .................................................................. 7
2.2.2. Kelebihan Arduino ............................................................. 7
2.2.3. Bahasa Pemrograman Arduino ........................................... 8
2.3. Transistor ........................................................................................ 8
2.3.1. Cara kerja Transistor .......................................................... 9
2.3.2. Transistor Terdiri dari 2 jenis ............................................. 10
2.3.3. Cara Kerja Praktis Transistor PNP (Analogi Relay) .......... 11
iii
Universitas Kristen Maranatha

2.3.4. Prinsip Kerja Transistor NPN ............................................. 12
2.3.5. Cara Kerja Praktis Transistor NPN (Analogi Relay) .......... 13
2.3.6. Kelebihan Transistor .......................................................... 14
2.3.7. Kelemahan Transistor ......................................................... 14
2.3.8. Jenis-jenis Transistor .......................................................... 15
2.4. Teori Dasar Fisika .......................................................................... 16
2.4.1. Berat Benda ........................................................................ 16
2.4.2. Hukum-hukum Newton ...................................................... 17
2.4.2.1. Hukum Newton I .................................................. 17
2.4.2.1. Hukum Newton II ................................................. 17

2.4.2.1. Hukum Newton III ................................................ 17
2.5. Teori Penyearah Gelombang ........................................................... 18
2.5.1. Teori Dasar ........................................................................ 18
2.5.2. Penyearah Setengah Gelombang (Half-Wave Rectifier) .... 18
2.5.3. Penyearah Gelombang Penuh ............................................. 20
Bab III. Perancangan Alat ........................................................................... 22
3.1. Blok Diagram dan Flowchart .......................................................... 22
3.2. Hardware ........................................................................................ 24
3.2.1. Microcontroller .................................................................. 24
3.2.2. Rangkaian Transistor .......................................................... 26
3.2.3. Kipas ................................................................................... 28
3.2.4. Kabel DB9 Serial to Serial ................................................. 29
3.2.5. Baterai Li-Ion ..................................................................... 29

iv
Universitas Kristen Maranatha

3.3. Arduino ........................................................................................... 30
3.4. Alumunium dan Daur ulang ............................................................ 32
Bab IV. Data Pengamatan ............................................................................ 34

4.1. Berat Baterai .................................................................................. 34
4.2. Jumlah Balon .................................................................................. 36
4.3. Putaran Belokan .............................................................................. 38
4.4. Ketahanan Baterai ........................................................................... 40
Bab V. Kesimpulan dan Saran ..................................................................... 41
5.1. Kesimpulan ..................................................................................... 41
5.2. Saran ............................................................................................... 42
Daftar Pustaka ................................................................................................. 43
Lampiran A ..................................................................................................... A1
Lampiran B ...................................................................................................... B1

v
Universitas Kristen Maranatha

Daftar Gambar

Gambar 2.1. Cara kerja praktis Transistor PNP .............................................. 11
Gambar 2.2. Prinsip kerja transistor NPN ........................................................ 13
Gambar 2.3. Cara kerja praktis Transistor NPN ............................................ 13
Gambar 2.4. Aneka ragam bentuk Transistor ................................................. 15

Gambar 2.5. Rangkaian penyearah setengah gelombang ................................ 19
Gambar 2.6. Setengah gelombang yang dihasilkan ........................................ 19
Gambar 2.7. Rangkaian penyearah gelombang penuh .................................... 20
Gambar 2.8. Gelombang penuh yang dihasilkan ............................................ 20
Gambar 3.1. Blok Diagram ............................................................................. 22
Gambar 3.2. Keseluruhan Rangkaian Robot ................................................... 22
Gambar 3.3. Flowchart ................................................................................... 23
Gambar 3.4. Microcontroller Arduino ............................................................ 24
Gambar 3.5. Rangkaian 1 Transistor fungsi Relay ......................................... 26
Gambar 3.6. Rangkaian 2 Transistor fungsi Relay ......................................... 27
Gambar 3.7. Hasil komponen Transistor ........................................................ 27
Gambar 3.8. Kipas angin ................................................................................. 29
Gambar 3.9. Kabel DM9 Serial to Serial ........................................................ 29
Gambar 3.10. Baterai Li-Ion dengan tempatnya ............................................. 30
Gambar 3.11. Tampilan awal program Arduino ............................................. 31
Gambar 3.12. Rangka alumunium dan karton daur ulang sebagai induktor ... 32

vi
Universitas Kristen Maranatha


Gambar 3.13. Rangka alumunium dan karton daur ulang sebagai
penutup rangkaian ................................................................... 33
Gambar 4.2. Baterai Accu ................................................................................ 35
Gambar 4.1. Baterai Li-Ion pada lempengan campuran plastik dan karet
dengan lapisan alumunium ...................................................... 35

vii
Universitas Kristen Maranatha

Daftar Tabel

Tabel 4.1. Tabel pengujian berat total robot ................................................... 35
Tabel 4.2. Tabel pengujian penerbangan menggunakan baterai Accu ............ 37
Tabel 4.3. Tabel pengujian penerbangan menggunakan baterai Li-Ion .......... 37
Tabel 4.4. Tabel pengujian putaran robot pada kondisi pasif-aktif ................. 38
Tabel 4.5. Tabel pengujian putaran robot pada kondisi aktif-pasif ................. 39
Tabel 4.6. Tabel pengujian ketahanan baterai Li-Ion ...................................... 40

viii
Universitas Kristen Maranatha


BAB I
PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang
Pada dasarnya, Perancangan Robot Balon Udara ini bertujuan untuk
mengembangkan media periklanan di dalam ruangan. Pada umumnya
informasi berupa gambar dan kalimat-kalimat menarik disampaikan melalui
media poster atau media sejenisnya. Kemudian media tersebut dihadirkan
pada media informasi dinding yang mudah dilihat oleh para pengunjung. Atau
mungkin berupa spanduk yang pada umumnya dipasang pada jalan-jalan
utama dengan tujuan mudah menarik perhatian banyak orang. Cara lainnya
adalah dengan membagikan selembaran brosur-brosur pada sebuah pameran
atau open house sebuah acara.
Terinspirasi dari kendaraan Balon Udara Zeppline, Perancangan Balon
Udara ini dibuat dengan tujuan sarana informasi di ruangan tertutup. Dengan
menggunakan balon udara ini, media periklanan akan menjadi pemandangan
yang unik dan baru di sebuah ruangan besar. Promosi yang ditempel pada
sarana balon udara ini menjadi mudah dilihat oleh pengunjung. Dikarenakan
media ini melayang di atas para pengunjung.


1
Universitas Kristen Maranatha

Beberapa iklan menawarkan balon udara Zepplin yang dikemudikan
secara remote. Namun dengan demikian perlu ada orang yang memandu balon
udara tersebut, sehingga menyebabkan balon udara Zepplin tidak efisien.
Dengan menggunakan Robot Balon Udara yang dikendalikan oleh
microcontroller, maka kebutuhan untuk operator pengendalian tidak perlu
secara terus menerus. Robot Balon Udara ini akan membentuk lintasan sesuai
dengan program yang dirancang.
Robot Balon Udara ini dapat diprogram mengikuti rute yang
diinginkan, sesuai dengan program yang dirancang. Seperti membentuk
lintasan kotak pada sumbu x atau horisontal, membentuk lintasan bolak-balik
dengan jarak yang ditentukan, membentuk lintasan zig-zag pada pada sumbu
X atau garis horisontal, dan banyak lagi lintasan yang bisa dibentuk. Namun
pembentukan lintasan ini menuntut kreatifitas dari perancang program.

1.2. Identifikasi Masalah
Bagaimana membuat robot yang berhasil mengikuti program yang

dirancang.

1.3. Tujuan Masalah
Membuat Robot Balon Udara sebagai sarana informasi yang lebih
menarik.

Universitas Kristen Maranatha

|2

1.4. Pembatasan Masalah
Robot Balon Udara ini dapat melayang pada ketinggian maksimal 2
meter, hanya terbang pada ruangan tertutup, dan diprogram untuk terbang
sesuai dengan jalur berupa lintasan dibidang horisontal atau sumbu X.

1.5. Sistematika Pembahasan
Bab 1 : Pendahuluan
Pembahasan mengenai Latar Belakang, kemudian Identifikasi
Masalah, Tujuan, Pembatasan Masalah serta sedikit Uraian dari
Perancanga Robot Balon Udara ini.

Bab 2 : Landasan Teori
Pembahasan mengenai pemaparan Landasan Teori hardware
dan software yang digunakan dalam Perancangan Robot Balon
Udara ini.
Bab 3 : Perancangan Alat
Pembahasan alat yang digunakan hingga tercapainya cara kerja
Robot Balon Udara ini.
Bab 4 : Data Pengamatan
Pemaparan beberapa hasil percobaan yang telah sempat diuji.
Bab 5 : Kesimpulan dan Saran
Dari pembuatan Robot Balon Udara ini didapat kesimpulan dan
saran untuk pengembangan robot lebih lanjut.
Universitas Kristen Maranatha

|3

BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari pembuatan Tugas Akhir ini telah didapat beberapa
kesimpulan sebagai berikut :


Pembuatan

Robot

Balon

Udara

menggunakan

microcontroller ini telah berhasil dilakukan dan bekerja
dengan baik.


Pengujian

terbang

belum

dapat

dilakukan

karena

keterbatasan kemampuan balon udara untuk mengangkat
robot,

yang

menyebabkan

pengujian

dilakukan

menggunakan tali dan berhasil dengan baik.

41
Universitas Kristen Maranatha

5.2. Saran
Hasil dari pembutan Robot Balon Udara ini membuahkan saran
berhubungan dengan kesempurnaan Robot Balon Udara. Beberapa saran
itu adalah :


Peningkatan kemampuan pemrograman robot sehingga rute
dapat divariasikan



Kemampuan pengendalian robot dapat ditingkatkan dengan
menggunakan sistem pengontrolan jarak jauh.

Universitas Kristen Maranatha | 42

DAFTAR PUSTAKA

Bagio, Tulus. Kumpulan Rumus Fisika SMA. Cetakan ketujuhbelas, 2008
Boylestad, R. & Nashelsky, L.. Electronic Devices and Circuit Theory. Fourth
Edition. New Delhi, India : Prentice-Hall of India, 1991.
Millman, J.,

Ph.D. & Grabel, A., Sc.D.. Microelectronics. Second Edition.

Singapore : McGraw-Hill International Edition, 1987.
Utomo, Pristadi. FISIKA Interaktif Kls.X IPA. Cetak pertama, Mei 2007
http://duniaelektronika.blogspot.com/2007/09/transistor.html
http://elkaubisa.blogspot.com/2010/07/video-cara-kerja-transistor.html
http://hebertech.com/datasheet/on-semiconductor/tip32a.html
http://traininginovatif.com/techcorner/transistor.pdf
http://www.forumbebas.com/thread-108130.html
http://www.kelas-mikrokontrol.com/e-learning/mikrokontroler/
http://www.kelas-mikrokontrol.com/e-learning/mikrokontroler/pengantararduino.html

43
Universitas Kristen Maranatha

http://www.kelas-mikrokontrol.com/index.html
http://www.sisilain.net/2010/11/pengertian-ic-ttl-dan-cmos.html
http://www.unhas.ac.id/rhiza/arsip/Arsitektur%20Komputer/sist%20dan%20anali
sis%20sist/Microsoft_Word_-_Modul_6_APSI_-_Flow_Chart.pdf

Universitas Kristen Maranatha | 44