Autonomous Robot Pembuang Sampah Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega 8
AUTONOMOUS ROBOT PEMBUANG SAMPAH OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8
SKRIPSI
ANDRIO SAKTI SEBAYANG
111401121
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
i
AUTONOMOUS ROBOT PEMBUANG SAMPAH OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Komputer
ANDRIO SAKTI SEBAYANG
111401121
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
i
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Fakultas
: AUTONOMOUS ROBOT PEMBUANG SAMPAH
OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER
ATMEGA 8
: SKRIPSI
: ANDRIO SAKTI SEBAYANG
: 111401121
: SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER
: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI (FASILKOM-TI)
Diluluskan di
Medan, Oktober 2016
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Seniman,S.KOM.,M.KOM
NIP.198705252014041001
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom
NIP. 196203171991021001
Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Ilmu Komputer
Ketua,
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom
NIP. 196203171991021001
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
AUTONOMOUS ROBOT PEMBUANG SAMPAH OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Oktober 2016
Andrio Sakti Sebayang
111401121
Universitas Sumatera Utara
iii
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala
berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini, sebagai syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Komputer, pada Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas
Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, Universitas Sumatera Utara.
Selama pengerjaan skripsi dengan judul, Autonomous Robot Pembuang Sampah
Berbasis Mikrokontroler ATMega8, penulis menyadari bahwa banyak pihak yang
turut membantu, baik dari pihak keluarga, sahabat dan orang-orang terkasih yang
memotivasi dalam pengerjaannya. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan
terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Runtung Sitepu, SH, M. HUM selaku Rektor Universitas Sumatra
Utara.
2. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer
dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu
Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas
Sumatera Utara dan sekaligus sebagai Dosen Pembimbing I.
4. Ibu Maya Silvi Lydia, BSc. MSc sebagai Sekretaris Program Studi S1 Ilmu
Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas
Sumatera Utara.
5. Bapak Seniman,S.Kom, M.Kom selaku dosen pembimbing II yang telah
memberikan arahan dan motivasi kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.
6. Bapak Syahril Efendi S.Si,M.IT dan Bapak Drs.Marihat Situmorang M.Kom
sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan kritik kepada penulis
dalam penyempurnaan skripsi ini.
7. Seluruh Dosen serta staf Pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer
Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
8. Bapak saya Bakat Sebayang, Ibu saya Elvina br Sembiring, Adik saya Indri
Elisabet Sebayang dan Yuni Edita Ginting yang selalu memberikan Doa,
dukungan dan bantuan yang ternilai harganya kepada penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini
Universitas Sumatera Utara
iv
9. Teman-teman kuliah saya angkatan 2011 khususnya , Cholik, Fernandes,
Jonatan, Samuel, Henry, Stephen, Farid, Ridho, Edi, Deka, Joshua, Johan,
Mey, Simon yang telah memberi inspirasi dan semangat kepada penulis.
10. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat
penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu penyelesaian skripsi ini.
Semoga Tuhan Yang Maha Esa melimpahkan berkat dan karunia kepada semua
pihak yang telah memberikan inspirasi, bantuan, perhatian, serta dukungan kepada
penulis dalam menyelesaikan pengerjaan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan dan jauh
dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang
bersifat membangun untuk menyempurnakan skripsi ini. Sehingga dapat bermanfaat
bagi kita semuanya..
Medan, Oktober 2016
penulis
Universitas Sumatera Utara
v
ABSTRAK
Robot adalah suatu hasil kreatifitas manusia yang dirancang untuk menggantikan
beberapa tugas yang dinilai tidak harus dilakukan oleh manusia misalnya untuk tugastugas berbahaya, tugas rutin yang berulang-ulang dan sebagainya.
Pada kesempatan ini telah dirancang sebuah robot yang berfungsi untuk melayani
proses pembuangan sampah. Robot bekerja berdasarkan kontrol otomatis yang
dilakukan oleh sebuah kontroler AVR yaitu ATMega 8. Robot dilengkapi dengan
akses suara untuk memberikan feedback jika seorang telah membuang sampah pada
tempatnya. Robot akan otomatis bergerak ke lokasi pembuangan sampah jika tempat
sampahnya telah penuh kemudian kembali ke posisi semula. Gerak robot dipandu oleh
beberapa sensor ultrasonik dan perhitungan putaran roda. Penggerak robot adalah
sepasang motor DC yang bekerja secara diferensial.
Hasilnya, setelah melalui beberapa tahap perancangan dan pengujian robot berhasil
dibuat dan bekerja sesuai dengan fungsinya.Yaitu sebuah robot yang dapat berbicara
mengucapkan terimakasih dan memiliki kemampuan untuk membuang sampah pada
lokasi penumpukan sampah.
Kata kunci: Robot Pembuang Sampah, Kontroler ATMega8, Sensor Ultrasonik,
dan Akses Suara.
Universitas Sumatera Utara
vi
AUTONOMOUS ROBOT AUTOMATIC GARBAGE DISPOSAL
MICROCONTROLLER BASED ATMEGA8
ABSTRACT
Robot is a result of human creativity that is designed to replace some of the task that
must not to be done by humans, for example, the dangerous task, routine task which
are repetitive and etc.
On this occasion has designed a robot that has function to serve the trash disposal
process. The robot works on the automatic control performed by a controller AVR is
ATMega 8. The robot is equipped with voice access to provide feedback if a person
has been disposing of trash in place. The robot will automatically move to localized
landifills if the trash was full and the returned to its original position. Motion of robot
guided by several ultrasonic sensors and the calculation of wheel rotation. The moving
of robot is a pair of DC motor that work in differential.
As a result, after passing through several stages of design and testing of robot
successfully created and works based on the function. Which is a robot can speak and
say thank you and has ability to dispose the trash at the location of hoarding garbage.
Key Words : Disposal Robot Garbage, ATMega8 Controller, Ultrasonic Sensor
and Voice Access.
Universitas Sumatera Utara
vii
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Bab 1
Bab 2
ii
iii
iv
vi
vii
viii
xi
xii
Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Metode Penelitian
1.7 Sistematika Penulisan
1
2
2
2
3
3
4
Tinjauan Pustaka
2.1 Robotika
2.1.1 Sejarah Robot
2.1.2 Karakteristik Robot
2.1.3 Tipe Robot
2.2 Algoritma Fuzzy
2.2.1 Logika Fuzzy
2.3 Perangkat Keras
2.3.1 Mikrokontroler
2.3.2 Arsitektur Mikrokontroler ATMega8
2.3.3 Fitur ATMega8
2.3.4 Konfigurasi Mikrokontroler ATMega8
2.3.5 Deskripsi Pin-Pin Pada Mikrokontroler ATMega8
2.4 Sensor
2.4.1 Sensor Inframerah
2.4.2 Sensor Ultrasonik
2.5 Aktuator
2.5.1 Motor DC
2..5.2 Motor Servo
Bab 3 Analisis Dan Perancangan Sistem
3.1 Analisis Sistem
3.1.1 Analisis Masalah
3.1.2 Analisis Kebutuhan Sistem
3.1.2.1 Analisis Fungsional Sistem
6
6
7
7
8
8
9
9
11
11
11
12
15
15
16
16
16
18
23
23
24
24
Universitas Sumatera Utara
viii
3.1.2.2 Analisis Non-Fungsional Sistem
3.1.3 Pemodelan Sistem
3.1.3.1 Use Case Diagram
3.1.3.2 Activity Diagram
3.1.3.3 Sequence Diagram
3.2 Perancangan Sistem
3.2.1 Komponen yang Digunakan Robot
3.2.2 Perancangan Konstruksi Robot Pembuang Sampah Otomatis
3.2.3 Perancangan Kerangka Robot
3.2.4 Perancangan Aktuator Robot
3.2.5 Perancangan Lengan Robot
3.2.6 Perancangan Sirkuit Elektronik
3.2.6.1 Perancangan Rangkaian Sumber Tegangan
3.2.6.2 Perancangan Rangkaian Mikrokontroler ATMega8
3.2.6.3 Perancangan Driver Motor DC
3.2.7 Perancangan Program Mikrokontroler
3.2.8 Perancangan Flowchart Sistem
3.2.9 Perancangan Diagram
Bab 4
Bab 5
25
25
25
26
28
29
29
31
31
32
33
34
34
35
37
38
39
40
Implementasi Dan Pengujian Sistem
4.1 Implementasi Sistem
4.1.1 Implementasi Konstruksi Utama
4.1.2 Implementasi Konstruksi Aktuator
4.1.3 Implementasi Rangkaian Sirkuit Elektronik
4.1.4 Implementasi Mikrokontroller (main board)
4.1.5 Implementasi Driver Motor DC
4.2 Implementasi Perangkat Lunak
4.2.1 Implementasi Modul Program Mikrokontroler
4.2.2.1 Rutin Program untuk Motor Stepper
41
41
43
44
44
45
49
49
52
4.3 Pengujian Sistem
4.3.1 Pengujian Aktuator Robot
4.3.2 Pengujian Sensor Ultrasonik
4.3.3 Pengujian Sensor Proximity
4.3.4 Pengujian Pergerakan Robot
4.3.5 Pengujian Pergerakan Robot Jalan Lurus
4.3.6 Pengujian Pergeraakan Robot Belok Kanan
4.3.7 Pengujian Pergerakan Robot Belok Kiri
4.3.8 Pengujian Pergerakan Robot Penuangan Sampah
51
51
51
51
52
52
53
53
54
Kesimpulan Dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
55
55
Daftar Pustaka
57
LAMPIRAN A: Listing Program Mikrokontroller
A-1
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Dokumentasi Naratif Uses Case Sistem
26
Tabel 3.2 Tabel Peralatan Yang Digunakan
29
Tabel 3.3 Tabel Rincian Komponen Fisik
30
Tabel 3.4 Tabel Rincian Komponen Elektronik
30
Tabel 3.5 Rincian Komponen Pada Board
36
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR LAMPIRAN
Hal.
A. Lampiran A
A-1
B. Curriculum Vitae
B-1
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Arsitektur Mikrokontroler ATMega8
10
Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATMega8
12
Gambar 2.3 HC-SR04 Sinyal Kontrol
16
Gambar 2.4 Prinsip Gaya Lorenz
17
Gambar 2.5 Arah Perputaran Motor DC
18
Gambar 2.6 Model Fisik dan Pin-Pin Motor Servo
19
Gambar 2.7 Mode Pensinyalan Motor Servo
20
Gambar 2.8 Contoh Posisi dan Waktu Pemberian Pulsa
20
Gambar 3.1 Ishikawa Diagram Pada Robot Pembung Sampah Otomatis
24
Gambar 3.2 Use case diagram Prototipe Robot Pembuang Sampah Otomatis
26
Gambar 3.3 Activity Diagram prototipe Robot Pembuang Sampah Otomatis
27
Gambar 3.4 Sequence Diagram Prototipe Robot Pembuang Sampah dengan
28
Algoritma Fuzzy
Gambar 3.5 Rancangan Kerangka Robot
32
Gambar 3.6 Rancangan Aktuator Robot
33
Gambar 3.7 Rancangan Tong Sampah Robot
34
Gambar 3.8 Perancangan Rangkaian regulator IC ANT805
35
Gambar 3.9 Bentuk sinyal clock
36
Gambar 3.10 Perancangan Mikrokontroler ATMega8
37
Gambar 3.11 Perancangan Rangkaian Driver Motor DC IC L293D
38
Gambar 3.12 Flowchart Robot Logika Fuzzy
39
Gambar 3.13 Diagram Block Robot Pembuang Sampah Otomatis
40
Gambar 4.1 Implementasi kerangka robot Pembuang Sampah Otomatis
42
Gambar 4.2 Implementasi aktuator robot Pembuang Sampah Otomatis
43
Gambar 4.3 Implemenasi Rangkaian Sirkuit Elektronik
44
Gambar 4.4 Implementasi Rangkaian Mikrokontroler pada PCB
45
Gambar 4.5 Implementasi Driver Motor Menggunakan PCB
45
Gambar 4.6 Proses penyablonan Layout pada PCB
46
Universitas Sumatera Utara
xii
Gambar 4.7 Pelarutan PCB
47
Gambar 4.8 Proses pengeboran pada PCB
47
Gambar 4.9 Proses Pemasangan komponen pada PCB
48
Gambar 4.10 Uji komponen pada PCB
48
Gambar 4.11 Proses Pembuatan Program Mikrokontroler
49
Gambar 4.12 Pengujian Pergerakan Robot Jalan Lurus
52
Gambar 4.13 Pengujian Pergerakan Robot Belok Kanan
53
Gambar 4.14 Pengujian Pergerakan Robot Belok Kiri
54
Gambar 4.15 Pengujian Pergerakan Robot Penuangan Sampah
54
Universitas Sumatera Utara
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8
SKRIPSI
ANDRIO SAKTI SEBAYANG
111401121
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
i
AUTONOMOUS ROBOT PEMBUANG SAMPAH OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Komputer
ANDRIO SAKTI SEBAYANG
111401121
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
i
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Fakultas
: AUTONOMOUS ROBOT PEMBUANG SAMPAH
OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER
ATMEGA 8
: SKRIPSI
: ANDRIO SAKTI SEBAYANG
: 111401121
: SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER
: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI (FASILKOM-TI)
Diluluskan di
Medan, Oktober 2016
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Seniman,S.KOM.,M.KOM
NIP.198705252014041001
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom
NIP. 196203171991021001
Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Ilmu Komputer
Ketua,
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom
NIP. 196203171991021001
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
AUTONOMOUS ROBOT PEMBUANG SAMPAH OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Oktober 2016
Andrio Sakti Sebayang
111401121
Universitas Sumatera Utara
iii
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala
berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini, sebagai syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Komputer, pada Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas
Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, Universitas Sumatera Utara.
Selama pengerjaan skripsi dengan judul, Autonomous Robot Pembuang Sampah
Berbasis Mikrokontroler ATMega8, penulis menyadari bahwa banyak pihak yang
turut membantu, baik dari pihak keluarga, sahabat dan orang-orang terkasih yang
memotivasi dalam pengerjaannya. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan
terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Runtung Sitepu, SH, M. HUM selaku Rektor Universitas Sumatra
Utara.
2. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer
dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu
Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas
Sumatera Utara dan sekaligus sebagai Dosen Pembimbing I.
4. Ibu Maya Silvi Lydia, BSc. MSc sebagai Sekretaris Program Studi S1 Ilmu
Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas
Sumatera Utara.
5. Bapak Seniman,S.Kom, M.Kom selaku dosen pembimbing II yang telah
memberikan arahan dan motivasi kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.
6. Bapak Syahril Efendi S.Si,M.IT dan Bapak Drs.Marihat Situmorang M.Kom
sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan kritik kepada penulis
dalam penyempurnaan skripsi ini.
7. Seluruh Dosen serta staf Pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer
Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
8. Bapak saya Bakat Sebayang, Ibu saya Elvina br Sembiring, Adik saya Indri
Elisabet Sebayang dan Yuni Edita Ginting yang selalu memberikan Doa,
dukungan dan bantuan yang ternilai harganya kepada penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini
Universitas Sumatera Utara
iv
9. Teman-teman kuliah saya angkatan 2011 khususnya , Cholik, Fernandes,
Jonatan, Samuel, Henry, Stephen, Farid, Ridho, Edi, Deka, Joshua, Johan,
Mey, Simon yang telah memberi inspirasi dan semangat kepada penulis.
10. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat
penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu penyelesaian skripsi ini.
Semoga Tuhan Yang Maha Esa melimpahkan berkat dan karunia kepada semua
pihak yang telah memberikan inspirasi, bantuan, perhatian, serta dukungan kepada
penulis dalam menyelesaikan pengerjaan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan dan jauh
dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang
bersifat membangun untuk menyempurnakan skripsi ini. Sehingga dapat bermanfaat
bagi kita semuanya..
Medan, Oktober 2016
penulis
Universitas Sumatera Utara
v
ABSTRAK
Robot adalah suatu hasil kreatifitas manusia yang dirancang untuk menggantikan
beberapa tugas yang dinilai tidak harus dilakukan oleh manusia misalnya untuk tugastugas berbahaya, tugas rutin yang berulang-ulang dan sebagainya.
Pada kesempatan ini telah dirancang sebuah robot yang berfungsi untuk melayani
proses pembuangan sampah. Robot bekerja berdasarkan kontrol otomatis yang
dilakukan oleh sebuah kontroler AVR yaitu ATMega 8. Robot dilengkapi dengan
akses suara untuk memberikan feedback jika seorang telah membuang sampah pada
tempatnya. Robot akan otomatis bergerak ke lokasi pembuangan sampah jika tempat
sampahnya telah penuh kemudian kembali ke posisi semula. Gerak robot dipandu oleh
beberapa sensor ultrasonik dan perhitungan putaran roda. Penggerak robot adalah
sepasang motor DC yang bekerja secara diferensial.
Hasilnya, setelah melalui beberapa tahap perancangan dan pengujian robot berhasil
dibuat dan bekerja sesuai dengan fungsinya.Yaitu sebuah robot yang dapat berbicara
mengucapkan terimakasih dan memiliki kemampuan untuk membuang sampah pada
lokasi penumpukan sampah.
Kata kunci: Robot Pembuang Sampah, Kontroler ATMega8, Sensor Ultrasonik,
dan Akses Suara.
Universitas Sumatera Utara
vi
AUTONOMOUS ROBOT AUTOMATIC GARBAGE DISPOSAL
MICROCONTROLLER BASED ATMEGA8
ABSTRACT
Robot is a result of human creativity that is designed to replace some of the task that
must not to be done by humans, for example, the dangerous task, routine task which
are repetitive and etc.
On this occasion has designed a robot that has function to serve the trash disposal
process. The robot works on the automatic control performed by a controller AVR is
ATMega 8. The robot is equipped with voice access to provide feedback if a person
has been disposing of trash in place. The robot will automatically move to localized
landifills if the trash was full and the returned to its original position. Motion of robot
guided by several ultrasonic sensors and the calculation of wheel rotation. The moving
of robot is a pair of DC motor that work in differential.
As a result, after passing through several stages of design and testing of robot
successfully created and works based on the function. Which is a robot can speak and
say thank you and has ability to dispose the trash at the location of hoarding garbage.
Key Words : Disposal Robot Garbage, ATMega8 Controller, Ultrasonic Sensor
and Voice Access.
Universitas Sumatera Utara
vii
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Bab 1
Bab 2
ii
iii
iv
vi
vii
viii
xi
xii
Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Metode Penelitian
1.7 Sistematika Penulisan
1
2
2
2
3
3
4
Tinjauan Pustaka
2.1 Robotika
2.1.1 Sejarah Robot
2.1.2 Karakteristik Robot
2.1.3 Tipe Robot
2.2 Algoritma Fuzzy
2.2.1 Logika Fuzzy
2.3 Perangkat Keras
2.3.1 Mikrokontroler
2.3.2 Arsitektur Mikrokontroler ATMega8
2.3.3 Fitur ATMega8
2.3.4 Konfigurasi Mikrokontroler ATMega8
2.3.5 Deskripsi Pin-Pin Pada Mikrokontroler ATMega8
2.4 Sensor
2.4.1 Sensor Inframerah
2.4.2 Sensor Ultrasonik
2.5 Aktuator
2.5.1 Motor DC
2..5.2 Motor Servo
Bab 3 Analisis Dan Perancangan Sistem
3.1 Analisis Sistem
3.1.1 Analisis Masalah
3.1.2 Analisis Kebutuhan Sistem
3.1.2.1 Analisis Fungsional Sistem
6
6
7
7
8
8
9
9
11
11
11
12
15
15
16
16
16
18
23
23
24
24
Universitas Sumatera Utara
viii
3.1.2.2 Analisis Non-Fungsional Sistem
3.1.3 Pemodelan Sistem
3.1.3.1 Use Case Diagram
3.1.3.2 Activity Diagram
3.1.3.3 Sequence Diagram
3.2 Perancangan Sistem
3.2.1 Komponen yang Digunakan Robot
3.2.2 Perancangan Konstruksi Robot Pembuang Sampah Otomatis
3.2.3 Perancangan Kerangka Robot
3.2.4 Perancangan Aktuator Robot
3.2.5 Perancangan Lengan Robot
3.2.6 Perancangan Sirkuit Elektronik
3.2.6.1 Perancangan Rangkaian Sumber Tegangan
3.2.6.2 Perancangan Rangkaian Mikrokontroler ATMega8
3.2.6.3 Perancangan Driver Motor DC
3.2.7 Perancangan Program Mikrokontroler
3.2.8 Perancangan Flowchart Sistem
3.2.9 Perancangan Diagram
Bab 4
Bab 5
25
25
25
26
28
29
29
31
31
32
33
34
34
35
37
38
39
40
Implementasi Dan Pengujian Sistem
4.1 Implementasi Sistem
4.1.1 Implementasi Konstruksi Utama
4.1.2 Implementasi Konstruksi Aktuator
4.1.3 Implementasi Rangkaian Sirkuit Elektronik
4.1.4 Implementasi Mikrokontroller (main board)
4.1.5 Implementasi Driver Motor DC
4.2 Implementasi Perangkat Lunak
4.2.1 Implementasi Modul Program Mikrokontroler
4.2.2.1 Rutin Program untuk Motor Stepper
41
41
43
44
44
45
49
49
52
4.3 Pengujian Sistem
4.3.1 Pengujian Aktuator Robot
4.3.2 Pengujian Sensor Ultrasonik
4.3.3 Pengujian Sensor Proximity
4.3.4 Pengujian Pergerakan Robot
4.3.5 Pengujian Pergerakan Robot Jalan Lurus
4.3.6 Pengujian Pergeraakan Robot Belok Kanan
4.3.7 Pengujian Pergerakan Robot Belok Kiri
4.3.8 Pengujian Pergerakan Robot Penuangan Sampah
51
51
51
51
52
52
53
53
54
Kesimpulan Dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
55
55
Daftar Pustaka
57
LAMPIRAN A: Listing Program Mikrokontroller
A-1
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Dokumentasi Naratif Uses Case Sistem
26
Tabel 3.2 Tabel Peralatan Yang Digunakan
29
Tabel 3.3 Tabel Rincian Komponen Fisik
30
Tabel 3.4 Tabel Rincian Komponen Elektronik
30
Tabel 3.5 Rincian Komponen Pada Board
36
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR LAMPIRAN
Hal.
A. Lampiran A
A-1
B. Curriculum Vitae
B-1
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Arsitektur Mikrokontroler ATMega8
10
Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATMega8
12
Gambar 2.3 HC-SR04 Sinyal Kontrol
16
Gambar 2.4 Prinsip Gaya Lorenz
17
Gambar 2.5 Arah Perputaran Motor DC
18
Gambar 2.6 Model Fisik dan Pin-Pin Motor Servo
19
Gambar 2.7 Mode Pensinyalan Motor Servo
20
Gambar 2.8 Contoh Posisi dan Waktu Pemberian Pulsa
20
Gambar 3.1 Ishikawa Diagram Pada Robot Pembung Sampah Otomatis
24
Gambar 3.2 Use case diagram Prototipe Robot Pembuang Sampah Otomatis
26
Gambar 3.3 Activity Diagram prototipe Robot Pembuang Sampah Otomatis
27
Gambar 3.4 Sequence Diagram Prototipe Robot Pembuang Sampah dengan
28
Algoritma Fuzzy
Gambar 3.5 Rancangan Kerangka Robot
32
Gambar 3.6 Rancangan Aktuator Robot
33
Gambar 3.7 Rancangan Tong Sampah Robot
34
Gambar 3.8 Perancangan Rangkaian regulator IC ANT805
35
Gambar 3.9 Bentuk sinyal clock
36
Gambar 3.10 Perancangan Mikrokontroler ATMega8
37
Gambar 3.11 Perancangan Rangkaian Driver Motor DC IC L293D
38
Gambar 3.12 Flowchart Robot Logika Fuzzy
39
Gambar 3.13 Diagram Block Robot Pembuang Sampah Otomatis
40
Gambar 4.1 Implementasi kerangka robot Pembuang Sampah Otomatis
42
Gambar 4.2 Implementasi aktuator robot Pembuang Sampah Otomatis
43
Gambar 4.3 Implemenasi Rangkaian Sirkuit Elektronik
44
Gambar 4.4 Implementasi Rangkaian Mikrokontroler pada PCB
45
Gambar 4.5 Implementasi Driver Motor Menggunakan PCB
45
Gambar 4.6 Proses penyablonan Layout pada PCB
46
Universitas Sumatera Utara
xii
Gambar 4.7 Pelarutan PCB
47
Gambar 4.8 Proses pengeboran pada PCB
47
Gambar 4.9 Proses Pemasangan komponen pada PCB
48
Gambar 4.10 Uji komponen pada PCB
48
Gambar 4.11 Proses Pembuatan Program Mikrokontroler
49
Gambar 4.12 Pengujian Pergerakan Robot Jalan Lurus
52
Gambar 4.13 Pengujian Pergerakan Robot Belok Kanan
53
Gambar 4.14 Pengujian Pergerakan Robot Belok Kiri
54
Gambar 4.15 Pengujian Pergerakan Robot Penuangan Sampah
54
Universitas Sumatera Utara