SISTEM KOMUNIKASI WIRELESS PADA ROBOT PENGINTAI MENGGUNAKAN ROUTER WRT54GL BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO
MENGGUNAKAN ROUTER WRT54GL BERBASIS
MIKROKONTROLER ARDUINO
LAPORAN AKHIR
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III
pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika
Oleh :
ISKANDAR
0611 3032 0204
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
PALEMBANG
2014
MENGGUNAKAN ROUTER WRT54GL BERBASIS
MIKROKONTROLER ARDUINO
LAPORAN AKHIR
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III
pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika
Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh :
ISKANDAR
0611 3032 0204
Menyetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
Nyayu Latifah Husni, S.T., M.T Selamat Muslimin, S.T., M.Kom
NIP. 19760503 200112 2 002 NIP. 19790722 200801 1 007Mengetahui,
Ketua Jurusan Ketua Program StudiTeknik Elektro Teknik Elektronika Ir. Ali Nurdin, M.T. Yudi Wijanarko, S.T., M.T.
Motto :
“Setetes keringat dan air mata kedua orangtua ku akan kuganti dengan sejuta
kebahagiaan dan seribu langkah maju” “Kunci Sukses adalah percaya pada kemampuan diri”“Apa yang kita lihat sekarang merupakan gambaran terdahulu yang kita
lakukan”“Sesungguhnya Allah tidak akan merubah nasib suatu kaum kecuali kaum itu
sendiri yang mengubah apa yang ada pada diri mereka sendiri (QS. Ar-ra’d : 11)”
Kupersembahkan kepada : Allah SWT atas segala rahmat dan nikmat-Nya.
Kedua orang Tuaku tercinta atas semua doanya. Kedelapan saudaraku yang selalu memberikan semangat, dukungan dan doanya.
Seluruh keluargaku atas support dan motivasinya. Orang yang selalu menyemangatiku terkhusus Umi
Kalsum, M. Fikri Hidayat, Riki Setiawan, Resmy Saraswati, Dewi Anggraini, dan Herwinsah.
Sahabat Seperuanganku Elektronika 2011 terkhususnya kelas EA.
Almamater tercinta “Politeknik Negeri Sriwijaya”.
SISTEM KOMUNIKASI WIRELESS PADA ROBOT PENGINTAI
MENGGUNAKAN ROUTER WRT54GL BERBASIS
MIKROKONTROLER ARDUINO
ISKANDAR
Robot Pengintai adalah sebuah alat mekanik-elektronik yang dapat melakukan tugas fisik, baik menggunakan pengawasan dari manusia ataupun menggunakan program yang telah didefinisikan terlebih dahulu pada sebuah chip memori. Robot pengintai berbasis wireless dibuat dengan tujuan menciptakan suatu sistem robot yang dapat melakukan pengintaian dari suatu area yang ada disekitar robot pengintai tersebut dengan menggunakan kendali laptop dari jarak yang cukup jauh. Laptop sebagai media pengiriman perintah berbasis wireless untuk memerintahkan arduino menghasilkan output tegangan pada pin digital untuk menggerakan motor dc agar dapat bergerak maju, mundur, belok kiri, dan belok kanan. Prinsip yang digunakan adalah dengan percobaan pengiriman perintah melalui media transmisi wireless pada router WRT54GL dan MAX232. Hasil yang dicapai adalah saat terdapat inputan dari laptop, maka data yang diinput tersebut dikirimkan melalui wireless lalu kemudian akan diperoses pada MAX232 dan akan dikeluarkan melalui output pin digital arduino yang akan memberikan logika high untuk menggerakkan putaran motor dc. Pada Laporan Akhir ini jarak pengoperasian yang didapat Robot Pengintai ini ±50 meter. Instruksi robot pengintai ini menggunakan bahasa program C Arduino untuk mengeksekusi perintah. Mikrokontroler Arduino digunakan sebagai pusat pengendali robot secara keseluruhan. Key Word : motor dc, wireless, arduino, driver relay
WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM ON SURVEILLANCE ROBOT
USING WRT54GL ROUTER AND BASED
ARDUINO MICROCONTROLLER
ISKANDAR
Surveillance Robot is a mechanical-electronic instrument that can perform physical tasks, using either the human or programs that have been defined in a memory chip. Wireless based surveillance robot created in order to create a robotic system that can perform reconnaissance of an area that is around the surveillance robot using laptop control from a considerable distance. Laptop as a wireless-based media delivery orders to command produces an output voltage on the Arduino digital pin to drive the dc motor in order to move forward, backward, turn left, and turn right. The principle used is to test sending commands via a wireless transmission medium on WRT54GL routers and MAX232. Results achieved when there is input from the laptop, then the inputted data are transmitted via wireless and then going on MAX232 been processed and will be issued via the Arduino digital output pins that will giving high logic to drive the dc motor rotation. The operating distance of Surveillance Robot is ± 50 meters. The Instructions of surveillance robot uses the C Arduino language programming to execute the command. Arduino microcontroller is used as the center of the robot controller as a whole. Key Word : motor dc, wireless, arduino, driver relay
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini dengan judul “Sistem Komunikasi Wireless pada Robot
Router
Pengintai Menggunakan WRT54GL Berbasis Mikrokontroler
Arduino” yang merupakan salah satu persyaratan mata kuliah semester VI
Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya.
Dalam penyusunan Laporan Akhir, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak hingga terselesainya laporan akhir ini mulai dari pengumpulan data sampai proses penyusunan laporan. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ibu Nyayu Latifah Husni, S.T.,M.T sebagai pembimbing I
2. Bapak Selamat Muslimin, S.T.,M.Kom sebagai pembimbing II Yang telah membimbing dalam penyusunan laporan. Dengan segala kerendahan hati, penulis menyampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga, terutama pada :
1. Bapak RD Kusumanto, S.T.,M.M., sebagai Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.
2. Bapak Ir. Ali Nurdin, M.T., sebagai Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.
3. Bapak Ir. Siswandi, M.T., sebagai Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.
4. Bapak Yudi Wijanarko, S.T.,M.T., sebagai Ketua Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Srwijaya.
5. Seluruh Dosen Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya.
6. Ayah dan Ibu yang selalu memberikan dukungan dan semangat dalam penyelesaian Laporan Akhir ini.
7. Teman-teman Teknik Elektronika Angkatan 2011 yang telah banyak membantu dalam penyelesaian Laporan Akhir ini. terdapat kekurangan dan kekeliruan, baik mengenai isi maupun cara penulisan. Untuk itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun.
Akhir kata penyusun mengharapkan semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua terutama civitas akademika dan semoga segala bantuan serta bimbingan yang penyusun dapatkan selama ini mendapatkan rahmat dan ridho Allah SWT, Amiin.
Palembang, Juli 2014 Penulis
Halaman HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... ii LEMBAR KEASLIAN ................................................................................... iii MOTTO .......................................................................................................... iv ABSTRAK ...................................................................................................... v ABSTRACT..................................................................................................... vi KATA PENGANTAR ..................................................................................... vii DAFTAR ISI.................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiii DAFTAR TABEL............................................................................................ xvi DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1
1.2 Tujuan dan Manfaat ................................................................................. 2
1.2.1 Tujuan ........................................................................................... 2
1.2.2 Manfaat ......................................................................................... 2
1.3 Perumusan Masalah ................................................................................. 2
1.4 Pembatasan Masalah ................................................................................ 2
1.5 Metodelogi Penulisan................................................................................ 3
1.5.1 Metode Referensi .......................................................................... 3
1.5.2 Metode Wawancara....................................................................... 3
1.5.3 Metode Observasi.......................................................................... 3
1.6 Sistematika Penulisan ............................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Robot ...................................................................................... 5
2.2 Router ....................................................................................................... 6
2.2.1 Pengertian Router .......................................................................... 6
2.2.2 Jenis-jenis Router ......................................................................... 6
2.2.3 Prinsip Kerja Router ..................................................................... 7
2.3.2 Interface MAX232 ....................................................................... 10
2.6.8 Bahasa C Arduino ........................................................................ 28
2.7.1.3 Motor DC Kompon .......................................................... 34
2.7.1.2 Motor DC Seri .................................................................. 34
2.7.1.1 Motor DC Shunt ............................................................... 34
2.7.1 Jenis-jenis Motor DC ................................................................... 34
2.7 Motor DC (Direct Current) ..................................................................... 33
2.6.15 Analog ........................................................................................... 32
2.6.14 Digital ........................................................................................... 32
2.6.13 Struktur Pengaturan ...................................................................... 31
2.6.12 Operator Matematika .................................................................... 30
2.6.11 Variabel ........................................................................................ 29
2.6.10 Syntax ........................................................................................... 29
2.6.9 Struktur ......................................................................................... 28
2.6.7 Proteksi Arus Lebih USB ............................................................. 28
2.4 Catu Daya (Power Supply) ........................................................................ 13
2.6.6 Reset Otomatis ............................................................................. 27
2.6.5 Programming ............................................................................... 26
2.6.4 Komunikasi .................................................................................. 26
2.6.3 Input dan Output ........................................................................... 25
2.6.2 Memori ......................................................................................... 25
2.6.1 Daya (Power) ............................................................................... 24
2.6 Arduino ................................................................................................... 21
2.5.2 Sifat-sifat Wireless ....................................................................... 20
2.5.1 Prinsip Wireless LAN ................................................................... 18
2.5 Jaringan Wireless ..................................................................................... 17
2.4.2 Penyearah (Rectifier) .................................................................... 15
2.4.1 Transformator ............................................................................... 14
2.7.2 Kontruksi Motor DC .................................................................... 35
2.7.3.2 Rotor dan Jangkar Motor DC ........................................... 36
2.7.3.3 Komutator ......................................................................... 37
2.7.4 Cara Kerja Motor DC ................................................................... 37
2.8 IP Camera ................................................................................................. 38
BAB III RANCANG BANGUN
3.1 Tujuan Perancangan ................................................................................. 40
3.2 Metode Perancangan ................................................................................ 41
3.3 Diagram Blok ........................................................................................... 41
3.4 Prinsip Kerja Alat .................................................................................... 43
3.4.1 Kode Program .............................................................................. 45
3.5 Flowchart ................................................................................................. 46
3.6 Rangkaian Keseluruhan ........................................................................... 47
3.7 Perancangan Alat ..................................................................................... 48
3.7.1 Perancangan Elektronik ................................................................ 48
3.7.1.1 Tata Letak Komponen ...................................................... 48
3.7.1.2 Proses Pembuatan Layout dan Pemasangan Komponen . 49
3.7.1.3 Rangkaian Catu Daya ....................................................... 50
3.7.1.3.1 Karakteristik IC 7805 ........................................ 51
3.7.1.3.2 Karakteristik IC 7808 dan 7812 ........................ 51
3.7.1.4 Rangkaian Driver Motor .................................................. 52
3.7.1.5 Rangkaian Komunikasi Serial .......................................... 54
3.8 Penyetingan Software................................................................................. 55
3.8.1 Setting Router ............................................................................... 55
3.8.2 Pengaturan Arduino ...................................................................... 61
3.8.3 Setting WinSCP ............................................................................ 63
3.8.4 Setting Putty ................................................................................. 64
3.8.5 Installing IP Camera .................................................................... 65
3.9 Perancangan Mekanik ............................................................................... 67
4.1 Metode Pengukuran dan Pengujian Alat ................................................... 69
4.2 Peralatan Pengujian .................................................................................... 70
4.3 Langkah-langkah Pengukuran ................................................................... 70
4.4 Hasil Pengukuran Alat dan Analisa .......................................................... 71
4.4.1 Pengukuran Tegangan dan Arus pada Power Supply ................... 71
4.4.2 Pengujian dan Analisa Komunikasi Serial ................................... 74
4.4.2.1 Pengujian Menggunakan Hyperterminal ......................... 74
4.4.2.2 Pengukuran pada Rangkaian MAX232 ............................ 77
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 81
5.2 Saran ......................................................................................................... 81
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
Halaman
Gambar 2.1 Robot Beroda................................................................................ 5Gambar 2.2 Router WRT54GL ....................................................................... 6Gambar 2.3 Ilustrasi Prinsip Kerja Router ...................................................... 7Gambar 2.4 Sistem Komunikasi Serial Mikrokontroler dengan PC ............... 9Gambar 2.5 Spesifikasi Pin DB9 ..................................................................... 10Gambar 2.6 Rangkaian MAX232 .................................................................... 11Gambar 2.7 Power Supply dengan IC Regulator ............................................ 14Gambar 2.8 Transformator............................................................................... 14Gambar 2.9 Penyearah Setengah Gelombang ................................................. 16Gambar 2.10 Penyearah Gelombang Penuh dengan Jembatan ....................... 17Gambar 2.11 Model Wireless........................................................................... 18Gambar 2.12 Blok Wireless LAN .................................................................... 19Gambar 2.13 Sifat Sinyal Wireless ................................................................. 21Gambar 2.14 Arduino UNO ............................................................................ 22Gambar 2.15 Diagram Pin Out Arduino ......................................................... 23Gambar 2.16 Mekanisme Kerja Motor DC Magnet Permanen ...................... 33Gambar 2.17 Konstruksi Motor DC ................................................................ 35Gambar 2.18 Konstruksi Bagian Stator Motor ............................................... 36Gambar 2.19 Konstruksi Rotor dan Jangka Motor ......................................... 36Gambar 2.20 Konstruksi Komutator Motor DC ............................................. 37Gambar 2.21 Cara Kerja Motor DC ................................................................ 38Gambar 2.22 IP Camera TL-SC 2020 ............................................................. 38Gambar 3.1 Diagram Blok Rancangan Robot Pengintai ................................. 42Gambar 3.2 Flowchart Robot Pengintai dengan Komunikasi Wireless BerbasisMikrokontroler Severino ............................................................... 46
Gambar 3.3 Rangkaian Keseluruhan Robot Pengintai dengan KomunikasiWireless Berbasis Mikrokontroler Severino.................................. 47
Gambar 3.6 Tata Letak Komponen Catu Daya ................................................ 52Gambar 3.7 Rangkaian Driver Motor ............................................................. 52Gambar 3.8 Layout Driver Motor .................................................................. 53Gambar 3.9 Tata Letak Komponen Driver Motor ......................................... 53Gambar 3.10 Rangkaian Komunikasi Serial ................................................... 54Gambar 3.11 Layout Komunikasi Serial ......................................................... 54Gambar 3.12 Tata Letak Komponen Komunikasi Serial ................................ 55Gambar 3.13 Router Linksys WRT54GL ....................................................... 55Gambar 3.14 Tampilan Cek Jaringan .............................................................. 56Gambar 3.15 Tampilan Login pada DDWRT ................................................. 57Gambar 3.16 Tampilan Utama Pengaturan Linksyis WRT54GL ................... 57Gambar 3.17 Tampilan Upgrade DDWRT54GL ........................................... 58Gambar 3.18 Tampilan Proses Upgrade ......................................................... 58Gambar 3.19 Tampilan Upgrade Selesai ........................................................ 59Gambar 3.20 Login DD-WRT ......................................................................... 60Gambar 3.21 Tampilan Utama dd-wrt ............................................................ 60Gambar 3.22 Tampilan Awal Software Arduino ............................................ 61Gambar 3.23 Tampilan awal pada winscp ...................................................... 63Gambar 3.24 Proses pengisian IP Address, username dan password ............. 63Gambar 3.25 Tampilan Utama Setelah Login ................................................. 64Gambar 3.26 Tampilan Putty saat Penyetingan .............................................. 64Gambar 3.27 Tampilan Instalasi IP Cam ........................................................ 65Gambar 3.28 Tampilan Instalasi IP Cam ........................................................ 65Gambar 3.29 Tampilan Instalasi IP Cam ........................................................ 66Gambar 3.30 Tampilan Instalasi IP Cam ........................................................ 66Gambar 3.31 Badan Robot Tampak Atas ....................................................... 67Gambar 3.32 Badan Robot Tampak Samping Kiri ......................................... 68Gambar 3.33 Badan Robot Tampak Samping Kanan ..................................... 68Gambar 4.1 Titik Uji Blok Power Supply sebagai Sumber Tegangan Alat..... 71Gambar 4.4 Perbandingan Input Digital dengan Inputan Kode ...................... 76Gambar 4.5 Perbandingan Arus dengan Input Kode ...................................... 76Gambar 4.6 Pengukuran TU 3 Untuk Pin Tx .................................................. 77Gambar 4.7 Pengukuran TU 3 Untuk Pin Rx ................................................. 78Gambar 4.8 Pengukuran TU 4 Untuk Pin Tx .................................................. 78Gambar 4.9 Pengukuran TU 4 Untuk Pin Rx ................................................. 78Halaman
Tabel 2.1 Pemilihan Fungsi Register SCON.................................................... 12Tabel 2.2 Pengaturan Baud Rate ..................................................................... 13Tabel 2.3 Spesifikasi Arduino ........................................................................ 23Tabel 4.1 Pengukuran Power Supply .............................................................. 72Tabel 4.2 Pengujian Menggunakan Hyperterminal ........................................ 75Tabel 4.3 Pengukuran Tegangan dan Arus ..................................................... 76Tabel 4.4 Respon Robot Pengintai Terhadap Jarak ........................................ 80Lampiran 1. Lembar Rekomendasi Ujian Laporan Akhir Lampiran 2. Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir Lampiran 3. Lembar Bimbingan Laporan Akhir Lampiran 4. Lembar Revisi Laporan Akhir Lampiran 5. Foto Data Pengukuran Lampiran 6. Datasheet