Prototipe Robot Line Follower Pengantar Makanan Berbasis Mikrokontroller ATMega32 Menggunakan Algoritma Fuzzy

PROTOTIPE ROBOT LINE FOLLOWER PENGANTAR MAKANAN BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMega32 MENGGUNAKAN ALGORITMA FUZZY SK R I P SI M. FEBRI RAHMANSYAH 091401019
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E DAN 2014
Universitas Sumatera Utara

PROTOTIPE ROBOT LINE FOLLOWER PENGANTAR MAKANAN BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMega32 MENGGUNAKAN ALGORITMA FUZZY SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer
M. FEBRI RAHMANSYAH 091401019
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
Universitas Sumatera Utara

PERSETUJ UAN

ii

Judul
Kategori Nama NomorIndukMahasiswa Program Studi Departemen Fakultas
Komisi Pembimbing Pembimbing 2

: PROTOTIPE ROBOT LINE FOLLOWER PENGANTAR MAKANAN BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMega32 MENGGUNAKAN ALGORITMA FUZZY

: SKRIPSI : M. FEBRI RAHMANSYAH : 091401019 : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER : ILMU KOMPUTER : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI
Diluluskan di Medan, Agustus 2014
:
Pembimbing 1

Drs. Dahlan Sitompul, M.Eng NIP. 196707252005011002

Dr. PoltakSihombing, M.Kom NIP.196203171991031001

Diketahui/Disetujuioleh Program Studi S1 IlmuKomputer Ketua,

Dr. PoltakSihombing, M.Kom NIP.196203171991031001

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

iii


PROTOTIPE ROBOT LINE FOLLOWER PENGANTAR MAKANAN BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMega32 MENGGUNAKAN ALGORITMA FUZZY

SKRIPSI

Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, Agustus 2014

M. Febri Rahmansyah 091401019

Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

iv

Alhamdulillahirrabbil’alamin. Puji dan syukur penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, Program Studi Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. Shalawat beriring salam penulis juga persembahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW.
Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penyelesaian skripsi dengan judul Prototipe Robot Line Follower Pengantar Makanan Berbasis Mikrokontroller ATMega32 Menggunakan Algoritma Fuzzy. Penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Syahril Pasaribu, DTMH, MSc(CTM), SpA(K) sebagai Rektor Universitas Sumatera Utara (USU).
2. Bapak Prof.Dr.Muhammad Zarlis selaku Dekan Fasilkom-TI Universitas Sumatera Utara dan Pembimbing Akademik.
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 Drs. Dahlan Sitompul, M.Eng selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan motivasi kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.
6. Ibu Dian Wirdasari, S.Si, M.Kom dan Bapak Drs. Muhammad Firdaus, M.Si 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 Fasilkom-TI USU.
8. Kedua Orangtua penulis tercinta Ayahanda Nekam dan Ibunda Tukijem, serta Kakanda Sri Rahmawati, SE dan Abangda Khairul Amin serta seluruh keluarga yang telah memberikan do’a, dukungan, perhatian serta kasih sayang yang tulus serta pengorbanan yang tidak ternilai harganya.

Universitas Sumatera Utara

v
9. Teman-teman seperjuangan mahasiswa S1-Ilmu Komputer stambuk 2009, Mustika Agung Maulana S.Kom, Azhar Indra Rifangi S.Kom, Gamal Nasir S.Kom, Dewa Made Suryadharma S.Kom, Fithri Rizki Khairani S.Kom, Fauzi Zulmi S.Kom, Dewi Ayu Pratami S.Kom, Nur Ainun S.Kom, Yudi Aron Pangaribuan, Ismail Fatha Lubis dan teman-teman satu stambuk lain yang telah memberikan motivasi, arahan dan perhatiannya.
10. Abangda Ahmad Royhan Putra S, S.Kom dan Sadam Husein S, S.Kom yang telah memberikan motivasi, arahan dan semangat kepada penulis selama menyelesaikan skripsi.
11. Rekan-rekan Demisioner pengurus IMILKOM 2012-2013 yang telah banyak memberikan dukungan kepada penulis.
12. Adik-adik junior stambuk 2010, 2011 dan 2012 yang selalu memberikan semangat dan dorongan kepada penulis selama menyelesaikan skripsi ini.
13. Pihak-pihak yang terlibat langsung maupun tidak langsung yang membantu penyelesaian laporan ini. Semoga Allah SWT melimpahkan berkah kepada semua pihak yang telah
memberikan bantuan, perhatian, serta dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Akhirnya, semoga skripsi ini bermanfaat bagi pribadi, keluarga, masyarakat, organisasi dan negara.
Medan, Agustus 2014
M. Febri Rahmansyah
Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK


vi

Robot line follower adalah robot yang bergerak dengan bantuan sensor proximity untuk mendeteksi suatu garis dengan pola tertentu dan mengikuti lintasan yang telah ditentukan. Robot line follower pengantar makanan ini merupakan robot yang diciptakan untuk menggantikan peran seorang pelayan di rumah makan. Robot ini memiliki kemampuan untuk mengantarkan makanan dari home base menuju ke meja pesanan secara otomatis yang diimplementasikan menggunakan algoritma fuzzy. Robot line follower ini menggunakan Mikrokontroller ATMega32 dengan menggunakan bahasa pemrograman C Codevision AVR, 6 pasang sensor IRED (Infra Red Emitting Diode) dan photodioda, dan driver motor untuk mengendalikan 2 buah motor DC. Hasil yang diperoleh dari pengujian sistem ini adalah robot bergerak sesuai dengan data yang dihasilkan oleh algoritma fuzzy dan membuat robot bergerak teratur dari home base menuju ke meja pelanggan untuk mengantarkan makanan secara otomatis dengan mengikuti lintasan garis berwarna hitam. Dengan demikian robot line follower pengantar makanan ini nantinya diharapkan dapat membantu dan mempermudah pekerjaan manusia untuk mengantarkan makanan dengan cepat dan tepat.

Kata Kunci: Robot Line Follower, ATMega32, Sensor, Algoritma Fuzzy.

Universitas Sumatera Utara

vii
THE PROTOTYPE OF FOOD DELIVERY LINE FOLLOWER ROBOT BASED USING FUZZY ALGORITHM ATMEGA32 MICROCONTROLLER ABSTRACT
Line follower robot is a robot that moves with the help of proximity sensors to detect a line with a certain pattern and following a predetermined trajectory. Food delivery line follower robot is a robot that was created to replace the role of a waiter in a restaurant. This robot has the ability to deliver food from home base to the table to automatically order which is implemented using fuzzy algorithm. This line follower robot using microcontroller ATmega32 using the C programming language CodeVision AVR, 6 pairs of sensors IRED (Infra Red Emitting Diode) and a photodiode, and motor drivers to control two DC motors. The results obtained from testing of this system is the robot to move in accordance with the data produced by the fuzzy algorithm and make the robot move regularly from home base to the table to deliver food to customers automatically by following the black line trajectory. Thus the line follower robot introduction of these foods is expected to assist and facilitate the work of humans to deliver food quickly and precisely.
Keyword: Line Follower Robot, ATMega32, Sensors, Fuzzy Algorithm.
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran
Bab I 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
Bab II Landasan Teori 2.1 Robotika 2.1.1 Sejarah Robot 2.1.2 Karakteristik Robot 2.1.3 Tipe Robot 2.1.4 Line Follower Robot (Robot Pengikut Garis) 2.2 Algoritma Fuzzy 2.2.1 Logika Fuzzy 2.3 Mikrokontroller ATMega32 2.3.1 Cara Kerja Mikrokontroller 2.4 Aktuator 2.4.1 Motor DC 2.4.2 Motor Servo 2.4.3 Driver Motor DC L298 2.5 Keypad Matriks 4x4 2.6 LCD LCD (Liquid Crystal Display) Karakter 16x2 2.7 Sensor 2.8 Cara Kerja Sensor Garis (Line Follower)
Bab III Analisis dan Perancangan 3.1 Analisis Sistem 3.1.1 Analisis Masalah 3.1.2 Analisis Kebutuhan (Requirement Analyst) 3.1.2.1 Analisis Fungsional


viii
Halaman
ii iii iv vi vii viii xi xii xiv
1 2 2 2 3 3 4
6 6 6 7 7 8 8 9 14 15 15 16 17 19 19 23 23
24 24 25 25

Universitas Sumatera Utara

3.1.2.2 Analisis NonFungsional 3.1.2.3 Pemodelan Persyaratan Sistem dengan Use Case 3.1.2.4 Activity Diagram 3.1.2.5 Sequence Diagram 3.2 Perancangan Sistem 3.2.1 Komponen yang digunakan Robot 3.2.2 Perancangan Kontruksi Robot Line Follower 3.2.3 Perancangan Kerangka Robot 3.2.4 Perancangan Sensor Proximity 3.2.5 Perancangan Lintasan Robot Line Follower 3.2.6 Perancangan Aktuator Robot 3.2.7 Perancangan Aktuator Servo 3.2.8 Perancangan Sirkuit Elektronik 3.2.8.1 Perancangan Rangkaian Sumber Tegangan 3.2.8.2 Perancangan Mikrokontroller ATMega32 3.2.8.3 Perancangan Push Button 3.2.8.4 Perancangan LCD Karakter 16x2 3.2.8.5 Perancangan Rangkaian Sensor Proximity 3.2.8.6 Perancangan Rangkaian Driver Motor DC 3.2.9 Perancangan Program Mikrokontroller 3.2.9.1 Perancangan Program Robot Line Follower 3.2.9.2 Perancangan Program Push Button 3.2.9.3 Perancangan Algoritma Fuzzy
Bab IV Implementasi dan Pengujian 4.1 Implementasi Sistem 4.1.1 Implementasi Kerangka Robot Line Follower 4.1.2 Implementasi Aktuator Robot 4.1.3 Implementasi Catu Daya 4.1.4 Implementasi Sensor Priximity 4.1.5 Implementasi Rangkaian Sirkuit Elektronik 4.1.6 Implementasi Lintasan Robot Line Follower 4.1.7 Implementasi Modul Program Mikrokontroller 4.1.7.1 Rutin Program Pushbutton 4.1.7.2 Rutin Program untuk Sensor Proximity 4.1.7.3 Rutin Program untuk Aktuator Robot Line Follower 4.2 Pengujian Sistem 4.2.1 Pengujian Input Robot 4.2.2 Pengujian Aktuator Robot 4.2.3 Pengujian Sensor Proxymity 4.2.4 Pengujian Pergerakan Robot 4.2.4.1 Pengujian Pergerakan Robot 4.2.4.2 Pengujian Pergerakan Robot 4.2.4.3 Pengujian Pergerakan Robot 4.2.4.4 Pengujian Waktu

ix
26 26 27 29 30 30 32 32 33 35 36 37 37 37 38 40 41 41 42 43 44 45 46
47 47 48 48 49 49 55 55 56 57 58 58 59 59 60 62 62 63 63 64

Universitas Sumatera Utara

Bab V Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran

Daftar Pustaka

x
66 66 67

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Nomor Tabel
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4.1 4.2 4.3

Nama Tabel
Konfigurasi Pin ATMega32 Koneksi Pin Port Paralel dan ATmega32 Logika Prinsip Kerja IC L298 Keterangan Pin LCD Karakter 16x2 Pengaturan Display LCD Pengaturan Display LCD Dokumentasi Naratif Use Case Sistem Peralatan yang digunakan Rincian Komponen Fisik Rincian Komponen Elektronik Hubungan Sensor Proximity dengan Sistem Minimum Keterangan Gambar 3.9 Rincian Komponen Mikrokontroller ATMega32 Hubungan Pushbutton dengan System Minimum Rincian Komponen Driver Motor IC L298D Pengujian Motor DC dengan PWM Pengujian Sensor Proximity Waktu yang ditempuh Sampai ke Meja Tujuan

xi
Halaman
13 14 18 20 21 21 27 30 30 31 34 35 39 40 42 59 61 64

Universitas Sumatera Utara


DAFTAR GAMBAR

xii

Nomor Gambar
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 3.21 3.22 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7

Nama Gambar
Bentuk Fisik Mikrokontroller ATMega32 Arsitektur Mikrokontroller ATMega32 Konfigurasi Pin ATMega32 (a) Flash Program Memory, (b) Data Memory Prinsip Gaya Lorentz Arah Perputaran Motor DC Motor Servo dan Konfigurasi PIN Hubungan Lebar Pulsa PWM dengan Arah Putaran Motor Servo Penampang IC L298 Konfigurasi Keypad Matriks 4x4 Susunan Pin LCD Karakter 16x2 Hubungan Power Supply ke LCD Kode Karakter CGROM pada LCD Cara Kerja Sensor Pengikut Garis Ishikawa Diagram Pada Robot Line Follower Usecase Diagram User (Admin) Robot Line follower Activity Diagram Robot Line Follower Sequence Diagram Robot Line Follower Desain Rancangan Kerangka Robot Rancangan Sensor Proximity Robot Line Follower Rancangan Sensor Proximity Robot Line Follower Lintasan Robot Robot Line Follower Rancangan Aktuator Roda Line Follower Detail Rancangan Aktuator Robot Line Follower Rancangan Aktuator Servo Perancangan Rangkaian regulator IC 7805 Bentuk sinyal clock Perancangan Mikrokontroller ATMega32 Perancangan Push Button Rangkaian Minimum LCD Karakter 16x2 Perancangan Rangkaian Sensor Proximity Perancangan Rangkaian Driver Motor DC IC L298 Flowchart robot line follower Flowchart Push Button Up Flowchart Push Button Down Flowchart Algoritma Fuzzy Implementasi Kerangka Robot Line Follower Implementasi Aktuator Implementasi Catu Daya Implementasi Sensor Proximity Implementasi Rangkaian Sirkuit Elektronik Schematic rangkaian menggunakan ISIS Proteus 7.7 Pro Layout PCB dengan menggunakan ARES

Halaman
9 10 12 13 16 16 17 17 18 19 19 20 22 23 25 27 28 29 33 33 34 35 36 36 37 38 38 40 41 41 42 43 44 45 45 48 48 49 49 49 50 51 51

Universitas Sumatera Utara

4.8 Layout di Export kedalam Grafik 4.9 Hasil Printing Layout pada Kertas Glossy 4.10 Proses Penyablonan Layout pada PCB 4.11 Proses Pelarutan 4.12 Proses Pengeboran pada PCB 4.13 Proses Penempatan dan Penyolderan Komponen pada PCB 4.14 Proses pengecekan dan pengujian komponen pada PCB 4.15 Implementasi Lintasan Robot Line Follower 4.16 Proses Pembuatan Program Mikrokontroller 4.17 Pengujian Aktuator Robot 4.18 Pengujian Sensor Poximity 4.19 Pengujian Pergerakan Robot 4.20 Pengujian Pergerakan Robot 4.21 Pengujian Pergerakan Robot

xiii
52 52 52 53 53 54 54 55 56 60 61 62 63 64


Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN
A. Listing Program B. Curiculum Vitae

xiv
Halaman A-1 B-1

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

vi

Robot line follower adalah robot yang bergerak dengan bantuan sensor proximity untuk mendeteksi suatu garis dengan pola tertentu dan mengikuti lintasan yang telah ditentukan. Robot line follower pengantar makanan ini merupakan robot yang diciptakan untuk menggantikan peran seorang pelayan di rumah makan. Robot ini memiliki kemampuan untuk mengantarkan makanan dari home base menuju ke meja pesanan secara otomatis yang diimplementasikan menggunakan algoritma fuzzy. Robot line follower ini menggunakan Mikrokontroller ATMega32 dengan menggunakan bahasa pemrograman C Codevision AVR, 6 pasang sensor IRED (Infra Red Emitting Diode) dan photodioda, dan driver motor untuk mengendalikan 2 buah motor DC. Hasil yang diperoleh dari pengujian sistem ini adalah robot bergerak sesuai dengan data yang dihasilkan oleh algoritma fuzzy dan membuat robot bergerak teratur dari home base menuju ke meja pelanggan untuk mengantarkan makanan secara otomatis dengan mengikuti lintasan garis berwarna hitam. Dengan demikian robot line follower pengantar makanan ini nantinya diharapkan dapat membantu dan mempermudah pekerjaan manusia untuk mengantarkan makanan dengan cepat dan tepat.

Kata Kunci: Robot Line Follower, ATMega32, Sensor, Algoritma Fuzzy.

Universitas Sumatera Utara


vii
THE PROTOTYPE OF FOOD DELIVERY LINE FOLLOWER ROBOT BASED USING FUZZY ALGORITHM ATMEGA32 MICROCONTROLLER ABSTRACT
Line follower robot is a robot that moves with the help of proximity sensors to detect a line with a certain pattern and following a predetermined trajectory. Food delivery line follower robot is a robot that was created to replace the role of a waiter in a restaurant. This robot has the ability to deliver food from home base to the table to automatically order which is implemented using fuzzy algorithm. This line follower robot using microcontroller ATmega32 using the C programming language CodeVision AVR, 6 pairs of sensors IRED (Infra Red Emitting Diode) and a photodiode, and motor drivers to control two DC motors. The results obtained from testing of this system is the robot to move in accordance with the data produced by the fuzzy algorithm and make the robot move regularly from home base to the table to deliver food to customers automatically by following the black line trajectory. Thus the line follower robot introduction of these foods is expected to assist and facilitate the work of humans to deliver food quickly and precisely.
Keyword: Line Follower Robot, ATMega32, Sensors, Fuzzy Algorithm.
Universitas Sumatera Utara

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Teknologi adalah cara untuk mendapatkan sesuatu dengan kualitas lebih baik (lebih mudah, lebih murah, lebih cepat dan lebih menyenangkan). Salah satu teknologi yang berkembang pesat saat ini adalah teknologi di bidang robotika. Robot berguna untuk membantu manusia dalam melakukan pekerjaan tertentu misalnya untuk melakukan pekerjaan yang memerlukan ketelitian tinggi, beresiko tinggi, membosankan atau yang membutuhkan tenaga besar[8].
Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi telah mendorong manusia untuk berusaha mengatasi segala permasalahan yang timbul di sekitarnya, termasuk dalam kasus sebuah rumah makan atau restoran. Masalah umum yang biasa dihadapi dalam kinerja rumah makan adalah pengiriman makanan (food delivery) ke meja pelanggan. Beberapa rumah makan bermasalah dengan jumlah pegawai yang mengantar makanan ke meja pelanggan. Namun dengan adanya teknologi bidang robotika, kini masalah tersebut dapat diatasi.
Robotika bukanlah sesuatu yang baru saat ini, sehingga pengembangan dari robot ini sudah banyak dilakukan dalam segala hal pengaplikasiannya. Dimana hampir di semua kalangan meminati dan juga menggunakannya. Salah satunya adalah robot pengikut garis (line follower robot).
Robot pengikut garis (line follower) merupakan salah satu bentuk robot bergerak otonom yang banyak dirancang baik untuk penelitian, industri maupun kompetisi robot. Sesuai dengan namanya, robot line follower akan bergerak mengikuti jalur/garis/lintasan yang telah dibentuk serupa dengan mapping suatu tempat.
Kemampuan robot untuk melakukan hampir semua kegiatan manusia dapat membantu atau meringankan pekerjaan manusia mengatasi masalah pengiriman makanan kepada pelanggan. Karena robot difungsikan untuk membantu meringankan pekerjaan manusia, maka penulis akan mengembangkan suatu robot line follower
1
Universitas Sumatera Utara

2
yang berjudul “Prototipe Robot Line Follower Pengantar Makanan Berbasis Mikrokontroller ATMega32 Menggunakan Algoritma Fuzzy”, yang diharapkan robot line follower pengantar makanan ini bisa membantu dan mempermudah pekerjaan manusia dalam mengantarkan makanan secara tepat, cepat dengan mengikuti jalur/garis/lintasan yang telah ditentukan. Algoritma yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah algoritma fuzzy, dimana robot akan bergerak dari home base ke meja pelanggan untuk mengantarkan makanan sesuai lintasan yang dihasilkan oleh algoritma fuzzy sehingga robot tidak akan melintasi keseluruhan mapping yang ada.
1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan, rumusan masalah dalam penelitian ini adalah bagaimana cara membuat sebuah prototipe berupa robot line follower pengantar makanan yang mampu digunakan dalam melakukan tugas mengantar makanan di sebuah rumah makan, dengan mengikuti jalur/garis/lintasan yang telah ditentukan, menggunakan Mikrokontroller ATMega32 dengan algoritma fuzzy.

1.3 Batasan Masalah Adapun dalam penelitian tugas akhir ini, penulis memberikan batasan-batasan yaitu: 1. Algoritma yang digunakan adalah algoritma fuzzy 2. Robot pengantar makanan yang dibuat hanya akan berjalan di area yang telah
ditentukan berupa mapping lintasan yang dibuat dengan garis berwarna hitam. 3. Jauh posisi meja sudah ditentukan. 4. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa C Codevision AVR. 5. Robot hanya mengantarkan makanan. 6. Jumlah meja makan yang digunakan sebanyak 6 buah meja.
1.4 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk menciptakan prototipe robot line follower yang mampu bergerak dan berfungsi membantu atau mempermudah pekerjaan manusia dalam mengantarkan makanan secara otomatis sesuai lintasan yang sudah ditentukan yang memanfaatkan mikrokontroller ATMega32 menggunakan algoritma fuzzy.
Universitas Sumatera Utara

3
1.5 Manfaat Penelitian Adapun manfaat yang dapat diambil dari pembuatan robot pengantar makanan menggunakan Mikrokontroller ATMega32 dengan algoritma fuzzy adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui membuat robot line follower pengantar makanan yang berbasis mikrokontroller ATMega32 menggunakan algoritma fuzzy.
2. Mengetahui cara kerja mikrokontroller ATMega32 pada pembuatan robot pengantar makanan dengan jarak posisi meja yang telah ditentukan.
1.6 Metode Penelitian Penelitian ini menerapkan beberapa metode penelitian sebagai berikut:
1. Studi Literatur Pada tahap ini akan dilakukan pengumpulan bahan referensi yang terkait dengan algoritma Fuzzy dan mikrokontroller ATMega32 yang berupa bukubuku, artikel-artikel atau e-book serta jurnal nasional dan internasional yang didapatkan melalui internet.
2. Pengumpulan dan Analisa Data Pada tahap ini dilakukan pengumpulan dan analisa data yang berhubungan dengan penelitian ini seperti datasheet yang merupakan penjelasan dari mikrokontroller ATMega32 dan cara kerja komponen yang digunakan serta data alur pengantaran makanan pada rumah makan.
3. Perancangan Sistem Merancang sistem sesuai dengan rencana yang telah ditentukan, yaitu meliputi perancangan desain robot, hardware, dan software. Proses perancangan ini berdasarkan pada batasan masalah dari penelitian ini.
4. Implementasi Sistem Pada tahap ini dirancang robot line follower pengantar makanan berbasis mikrokontroller ATMega32 menggunakan algoritma fuzzy.
Universitas Sumatera Utara

4
5. Pengujian Sistem Pada tahap ini akan dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah dikembangkan.
6. Dokumentasi Sistem Melakukan pembuatan dokumentasi sistem mulai dari tahap awal hingga pengujian sistem, untuk selanjutnya dibuat dalam bentuk laporan penelitian (skripsi).
1.7 Sistematika Penulisan Agar pembahasan lebih sistematis, maka tulisan ini dibuat dalam lima bab, yaitu:

BAB I PENDAHULUAN Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang masalah yang dibahas dalam skripsi ini, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian, dan sistematika penulisan skripsi.
BAB II LANDASAN TEORI Bab ini merupakan tinjauan teoritis yang berkaitan dengan Robotika, Algoritma fuzzy, Mikrokontroler ATMega32, Aktuator robot (Motor DC, Driver motor DC L298), Keypad Matriks 4x4, LCD Karakter 16x2, dan Sensor Proximity.
BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN Bab ini membahas mengenai tentang analisis dan perancangan sistem dalam prototipe robot line follower pengantar makanan berbasis mikrokontroller ATMega32 menggunakan algoritma fuzzy. Model Unified Modelling Language (UML) yang digunakan antara lain use case diagram, activity diagram, dan sequence diagram. Juga dibahas komponen yang digunakan robot, perancangan konstruksi robot, aktuator, sensor proximity, sirkuit elektronik robot dan perangkat lunak robot.
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJ IAN Bab ini akan membahas hasil implementasi dan pengujian dari sistem prototipe robot line follower pengantar makanan berbasis mikrokontroller ATMega32 menggunakan algoritma fuzzy, robot yang dibuat dan hasil pergerakan robot sesuai dengan pengantaran makanan ke meja pelanggan.
Universitas Sumatera Utara

5 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Pada bab ini menjelaskan mengenai hasil penelitian yang berisi kesimpulan dari penjelasan bab-bab sebelumnya dan saran dari hasil yang diperoleh untuk nantinya akan dikembangkan atau melanjutkan penelitian tentang robot pengantar makanan yang telah dibuat guna untuk mendapatkan hasil robot yang lebih baik.
Universitas Sumatera Utara

BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Robotika 2.1.1 Sejarah Robot Kata robot berasal dari Czech yaitu robot yang berarti bekerja. Istilah ini diperkenalkan ke publik oleh Karel Capek pada saat mementaskan RUR (Rossum’s Universals Robots) pada tahun 1921. Robot adalah peralatan eletro-mekanik atau biomekanik, atau gabungan peralatan yang menghasilkan gerakan yang otonomi maupun gerakan berdasarkan gerakan yang diperintahkan[3].
Awal kemunculan robot dapat dirunut dari bangsa Yunani kuno yang membuat patung yang dapat dipindah-pindah. Pada tahun 270 SM, Ctesibus seorang insinyur Yunani, membuat organ dan jam air dengan komponen yang dapat dipindahkan. Pada zaman Nabi Muhammad SAW telah dibuat mesin perang dengan menggunakan roda dan dapat melontarkan bom. Bahkan Al-Jajari (1136-1206), seorang ilmuan Islam pada dinasti Artuqid, dianggap sebagai tokoh yang pertama kali menciptakan robot humanoid yang berfungsi sebagai 4 musisi.
Robot adalah rangkaian peralatan mekanika dan elektronika yang di rangkai bersama-sama yang bekerja dan beroperasi sesuai dengan instruksi atau program. Robot yang selama ini kita kenal adalah sebuah mesin berbentuk manusia yang dapat berbicara dan berjalan layaknya manusia. Robot tersebut adalah salah satu jenis robot berdasarkan bentuknya yaitu kategori Android. Robot jenis ini berbentuk seperti kendaraan yang dilengkapi dengan roda dan bergerak seperti sebuah mobil.
2.1.2 Karakteristik Robot Sebuah robot umumnya memiliki karakteristik sebagai berikut [3]:
1. Sensing : Robot dapat mendeteksi lingkungan sekitarnya (halangan, panas, suara, dan image).
6
Universitas Sumatera Utara

7
2. Mampu Bergerak : Robot umumnya bergerak dengan menggunakan kaki atau roda, dan pada beberapa kasus robot dapat terbang dan berenang.
3. Cerdas : Robot memiliki kecerdasan buatan agar dapat memutuskan aksi yang tepat dan akurat.
4. Membutuhkan Energi yang Memadai : Robot membutuhkan catu daya yang memadai.
2.1.3 Tipe Robot Robot didesain dan dibuat sesuai kebutuhan pengguna. Robot, hingga saat ini, secara umum dibagi menjadi beberapa tipe sebagai berikut [3]: 1. Robot manipulator 2. Robot mobil (mobile robot)
a. Robot daratan (ground robot) Robot beroda Robot berkaki
b. Robot air (submarine robot) c. Robot terbang (aerial robot)
Robot manipulator biasanya dicirikan dengan memiliki lengan (arm robot). Robot ini biasanya diterapkan pada dunia industri, seperti pada industri otomotif, elektronik dan komputer. Sedangkan robot mobil mengarah ke robot yang bergerak, meskipun nantinya robot ini juga memiliki manipulator.
2.1.4 Line Follower Robot (Robot Pengikut Garis) Line follower robot adalah robot yang didesain untuk dapat berjalan mengikuti garis yang membentuk sebuah alur mapping tertentu (biasanya garis yang dipakai berwana hitam atau putih)[4]. Beberapa hal yang perlu dalam merancang line follower robot ini adalah mekanika, elektronik, dan algoritma (software) dari robot.
Line follower robot yang akan dibangun menggunakan dua motor penggerak dan sekaligus sebagai motor pengemudi, yaitu berupa motor kanan dan motor kiri, photosensor sebagai pendeteksi garis, keypad sebagai input state awal dan akhir, LCD
Universitas Sumatera Utara

8
2x16 sebagai output, dan main board yang terdiri dari mikrokontroler ATMega32 dan driver motor DC.
2.2 Algoritma Fuzzy
2.2.1 Logika Fuzzy
Logika fuzzy pertama kali dikembangkan oleh Prof. Lotfi A. Zadeh, seorang peneliti dari Universitas California, pada tahun 1960-an. Logika fuzzy dikembangkan dari teori himpunan fuzzy [2].
Fuzzy secara bahasa diartikan sebagai kabur atau samar-samar. Suatu nilai dapat bernilai besar atau salah secara bersamaan. Dalam fuzzy dikenal derajat keanggotaan yang memiliki rentang nilai 0 (nol) hingga 1(satu). Berbeda dengan himpunan tegas yang memiliki nilai 1 atau 0 (ya atau tidak) [17].
Logika Fuzzy merupakan seuatu logika yang memiliki nilai kekaburan atau kesamaran (fuzzyness) antara benar atau salah. Dalam teori logika fuzzy suatu nilai bias bernilai benar atau salah secara bersama. Namun berapa besar keberadaan dan kesalahan suatu tergantung pada bobot keanggotaan yang dimilikinya. Logika fuzzy memiliki derajat keanggotaan dalam rentang 0 hingga 1. Berbeda dengan logika digital yang hanya memiliki dua nilai 1 atau 0. Logika fuzzy digunakan untuk menterjemahkan suatu besaran yang diekspresikan menggunakan bahasa (linguistic), misalkan besaran kecepatan laju kendaraan yang diekspresikan dengan pelan, agak cepat, cepat, dan sangat cepat. Logika fuzzy menunjukan sejauh mana suatu nilai itu benar dan sejauh mana suatu nilai itu salah. Tidak seperti logika klasik (scrisp)/tegas, suatu nilai hanya mempunyai 2 kemungkinan yaitu merupakan suatu anggota himpunan atau tidak. Derajat keanggotaan 0 (nol) artinya nilai bukan merupakan anggota himpunan dan 1 (satu) berarti nilai tersebut adalah anggota himpunan.
Logika fuzzy adalah suatu cara yang tepat untuk memetakan suatu ruang input kedalam suatu ruang output, mempunyai nilai kontinyu. Fuzzy dinyatakan dalam derajat dari suatu keanggotaan dan derajat dari kebenaran. Oleh sebab itu sesuatu dapat dikatakan sebagian benar dan sebagian salah pada waktu yang sama (Kusumadewi. 2004).
Logika Fuzzy memungkinkan nilai keanggotaan antara 0 dan 1, tingkat keabuan dan juga hitam dan putih, dan dalam bentuk linguistik, konsep tidak pasti
Universitas Sumatera Utara

9
seperti "sedikit", "lumayan" dan "sangat" (Zadeh 1965). Kelebihan dari teori logika fuzzy adalah kemampuan dalam proses penalaran secara bahasa (linguistic reasoning). Sehingga dalam perancangannya tidak memerlukan persamaan matematik dari objek yang akan dikendalikan.
2.3 Mikrokontroller ATMega32 Mikrokontroller merupakan sebuah kombinasi dari sebuah CPU, memori dan I/O yang terintegrasi dalam bentuk sebuah IC atau dapat disebut dengan single Chip. Mikrokontroller AVR (Alf and Vegard’s Risc Processor) standart memiliki arsitektur 8 – bit, dimana semua intruksi dikemas dalam kode 16 – bit dan sebagian besar intruksi dalam 1 (satu) siklus clock. AVR berteknologi RISC (Reduced Intruction Set Computing)[8].
Kontrol utama dari keseluruhan sistem pada penelitian ini ditangani oleh mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc Processor) ATmega32. Mikrokontroler ini memiliki arsitektur 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16 – bit, dan sebagian besar instruksinya dieksekusi dalam satu siklus clock. Kelebihan dari ATmega32 sehingga digunakan sebagai kontrol utama adalah sebagai berikut[8]:
1. Mempunyai performa yang tinggi (berkecepatan akses maksimum 16MHz) tetapi hemat daya.
2. Memori untuk program flash cukup besar yaitu 32Kb. 3. Memori internal (SRAM) cukup besar yaitu 2Kb. 4. Mendukung hubungan serial SPI. 5. Tersedia 3 channel timer/counter (2 untuk 8 bits dan 1 untuk 16 bits).
Gambar 2.1 Bentuk Fisik Mikrokontroller ATMega32[8] Mikrokontroler Keluarga AVR secara umum dikelompokkan menjadi 6 (enam) kelompok, yaitu[15] : a. Keluarga ATtini : biasanya bentuk dimensinya kecil, ukuran memori kecil,
jumlah pin masukan dan keluaran juga sedikit.
Universitas Sumatera Utara

10 b. Keluarga AT90Sxx : Merupakan mikrokontroler yang pertama kali dibuat oleh
Atmel Corp. c. keluarga ATMega : Merupakan pengembangan mikrokontroler AT90Sxx dengan
fitur yang lebih banyak. d. Keluarga AT86RFxx : Merupakan mikrokontroler berorientasi desai minimal. e. Keluarga AT90USBxx : Merupakan mikrokontroler yang berorientasi
pemrograman USB. f. Keluarga AVR 32 Bit contohnya AP7000, UC3Axxxx, UC3Bxxx, UC3Lxx, dsb :
Merupakan mikrokontroler dengan register dan instruksi dengan panjang 32 bit. Mikrokontroler ATMega32 adalah keluarga dari ATMega yang memiliki Arsitektur seperti gambar 2.2 berikut :
Gambar 2.2 Arsitektur Mikrokontroller ATMega32[15]
Universitas Sumatera Utara

11
Fitur-fitur yang dimiliki oleh ATMega32 adalah sebagai berikut[15]: a. Performa tinggi, mikrokontroler berdaya rendah. b. Mikrokontroler dengan arsitektur RISC 8 bit.
1. 131 kode instruksi dalam bahasa assembly, hampir semua membutuhkan satu clock untuk eksekusi.
2. Mempunyai 32 x 8 bit register kerja kegunaan umum. 3. Pengoprasian full static, artinya clock dapat diperlambat, bahkan dihentikan
sehingga chip berada dalam kondisi sleep. CMOS juga lebih tahan terhadap noise. 4. Kecepatan mengeksekusi sampai dengan 16 mega instruksi per detik pada saat diberikan osilator sebesar 16 MHZ. 5. Terdapat rangkaian pengali 2 (dua) kali untuk siklus kerjanya di dalam chip. c. Flash EEPROM (Electrically Eraseable Programmable Read Only Memory) sebesar 32 kilobyte yang dapat diprogram ulang dan dengan kemampuan Read While Write. d. Ketahanan hapus-tulis Flash ROM adalah 10.000 kali dengan pengaturan pilihan kode boot dan Lock Bit yang independen. e. Memori SRAM sebesar 2 kilobyte yang dapat dihapus-tulis 100.000 kali. f. Penguncian kode program untuk keamanan perangakat lunak agar tidak dapat dibaca. g. Memori yang non-volatile EEPROM sebesar 1024 byte. h. Memiliki 2 buah timer/counter 8 bit sebanyak 2 buah dan sebuah timer/counter 16 bit dengan opsi PWM sebanyak 4 kanal. i. Memiliki 8 kanal Analog to Digital Converter 10 bit dengan jenis single ended. j. Untuk kemasan TQFP ADC dapat diatur 7 buah kanal jenis diferensial dan khusus 2 kanal dengan penguatan yang dapat diatur melalui registernya sebesar 1x, 10x atau 20x. k. Antarmuka komunikasi serial USART yang dapat diprogram dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps. l. Antarmuka SPI master / slave. m. Watchdog timer dengan osilator di dalam chip yang dapat diprogram. n. Komparator Analog di dalam chip. o. Pendeteksian tegangan gagal yang dapat diprogram.
Universitas Sumatera Utara

12
p. Osilator RC internal yang terkalibrasi. q. Sumber interupsi internal dan eksternal. r. Pilihan Mode sleep : idle, pereduksi noise ADC, penghematan daya konsumsi,
penurunan daya, kondisi standby. s. 32 Pin masukan dan keluaran terprogram. t. Terdapat pilihan kemasan PDIP 40 pin,TQFP 44 kaki, QFN/MLF 44 titik. u. Tegangan pengoprasian
1. 2,7 – 5,5 Volt untuk ATMega32L 2. 4,5 – 5,5 Volt untuk ATMega32 v. Kecepatan 1. 0 – 8 MHz untuk ATMega32L 2. 0 – 16 MHz untuk ATMega32 w. Konsumsi daya pada 1 MHz, 3 Volt, suhu 25o C untuk ATMega32L. 1. Aktif : 1,1 Miliampere 2. Mode idle : 0,35 Miliampere 3. Mode power down : kurang dari 1 Mikroampere ATMega32 dapat dilihat pada Gambar 2.3 berikut.
Gambar 2.3 Penampang dan Konfigurasi Pin Mikrokontroller ATMega32[15]
Universitas Sumatera Utara

13

Konfigurasi Pin ATMega32 dapat dilihat pada table 2.1 berikut: Tabel 2.1 Konfigurasi Pin ATMega32

Nomor Pin 10 11, 31 30 32 1–8 33 – 40 14 – 21 22 – 29 9 12, 13

Nama VCC GND AVCC AREF PB7…PB0 PA7…PA0 PD7…PD0 PC7…PC0 RESET XTAL1 dan 2

Fungsi Catu daya positif Catu daya negative/ground Catu daya positif untuk ADC internal Pin untuk tegangan referensi AADC Pin masukan dan keluaran Port B Pin masukan dan keluaran Port A Pin masukan dan keluaran Port D Pin masukan dan keluaran Port C Pin masukan untuk reset (active low) Pin untuk masukan osilator eksternal

Memori ATMega32 dapat dilihat pada gambar 2.4 berikut:

(a) (b) Gambar 2.4 : Memory ATMega32[15] (a) Flash Program Memory, (b) Data
M em ory
Universitas Sumatera Utara

14

Untuk dapat menggunakan atau mengoprasikan mikrokontroller ATMega32,

harus dibuat sistem minimum yang meliputi komponen antara lain : sumber tegangan

(Vcc) sebesar 5V DC, Ground (Gnd) dan sistem reset. Mikrokontroller ATMega32

memiliki clock generator internal sebesar 1 MHz, sehingga mikrokontroller ini dapat

bekerja langsung tanpa harus menggunakan clock external.

Untuk membuat program mikrokotroler ATMega32 digunakan editor dan

compiler untuk bahasa C. Dalam pembahasan ini editor dan compiler yang digunakan

adalah WinAVR. Setelah proses pembuatan dan kompilasi program selesai dilakukan

akan diperoleh file intel hex (*.hex). File ini adalah file yang nantinya akan

diprogramkan ke mikrokontroler ATMega32 melalui interface bsd programmer

(Brian Dean's Programmer) yang terhubung ke komputer melalui antarmuka port

paralel komputer. Koneksi antara ATmega32 dan port paralel untuk bsd programmer

diberikan oleh tabel 2.2.

Tabel 2.2 Koneksi Pin Port Paralel dan ATmega32

Port Paralel

ATMega32

No pin

Nama pin

No pin

Nama pin

7 D5 9 Reset

8 D6 8 SCK

9 D7 6 MOSI

10 S6

7 MISO

25 Ground 11

Ground

2.3.1 Cara Kerja Mikrokontroller
Prinsip kerja mikrokontroler adalah sebagai berikut: Berdasarkan nilai yang berada pada register Program Counter, mikrokontroler mengambil data pada ROM dengan alamat sebagaimana yang tertera pada register Program Counter. Selanjutnya isi dari register Program Counter ditambah dengan satu (Increment) secara otomatis. Data yang diambil pada ROM merupakan urutan instruksi program yang telah dibuat dan diisikan sebelumnya oleh pengguna. Instruksi yang diambil tersebut diolah dan dijalankan oleh mikrokontroler. Proses pengerjaan bergantung pada jenis instruksi, bisa membaca, mengubah nilai-nilai

Universitas Sumatera Utara

15
pada register, RAM, isi Port, atau melakukan pembacaan dan dilanjutkan dengan pengubahan data. Program Counter telah berubah nilainya (baik karena penambahan otomatis pada langkah 1, atau karena pengubahan-pengubahan pada langkah 2). Selanjutnya yang dilakukan oleh mikrokontroler adalah mengulang kembali siklus ini pada langkah 1. Demikian seterusnya hingga power dimatikan.
2.4 Aktuator Aktuator adalah bagian yang berfungsi sebagai penggerak dari perintah yang diberikan oleh input. Aktuator biasanya merupakan peranti elektromekanik yang menghasilkan gaya gerakan. Aktuator terdiri dari 2 jenis, yaitu[3]:
1. Aktuator elektrik 2. Aktuator pneumatik dan hidrolik. Pada penelitian ini aktuator yang akan digunakan adalah aktuator elektrik yang berupa motor DC yang akan dijelaskan sebagai berikut :
2.4.1 Motor DC Motor DC adalah suatu mesin yang berfungsi untuk mengubah energi listik arus searah menjadi energi gerak atau energi mekanik. Motor yang paling sederhana untuk pengaktifannya. Motor DC terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator. Rotor adalah bagian yang berputar atau armature, berupa koil dimana arus listrik dapat mengalir. Stator adalah bagian yang tetap dan menghasilkan medan magnet dari koilnya[3].
Prinsip kerja motor DC adalah jika kumparan dialiri arus listrik maka pada kedua kumparan akan bekerja gaya Lorentz. Pada gambar 2.5 dapat dilihat prinsip kerja gaya Lorentz, dimana gaya yang jatuh pada telapak tangan (F), jari yang direntangkan menunjukan arah medan magnet (B), ibu jari menunjukkan arah arus listrik(I).
Universitas Sumatera Utara

16
Gambar 2.5 Prinsip Gaya Lorentz[18]
(Sumber: ht t p:/ / hyperphysics.phy-ast r.gsu.edu)
Dengan berdasarkan pada prinsip gaya Lorentz, memberikan tegangan pada DC motor akan membuat motor berputar secara kontinyu ke arah tertentu. Membalik arah putaran motor dapat dilakukan dengan mengubah polaritas arus yang mengalir pada motor. Gambar 2.6 memperlihatkan arah perputaran motor DC berdasarkan polaritas arus yang mengalir.
II
Gambar 2.6 Arah perputaran motor DC[18] Motor DC biasanya mempunyai kecepatan putar yang cukup tinggi dan sangat cocok digunakan untuk roda robot yang membutuhkan kecepatan gerak yang tinggi. Pada penelitian ini motor DC digunakan sebagai penggerak utama robot line follower. 2.4.2 Motor Servo Standar Motor servo adalah motor DC yang dilengkapi dengan sistem kontrol. Sistem kontrol ini akan memberikan umpan balik posisi perputaran motor dari 0 sampai 180 derajat. Disamping itu motor ini juga memiliki torsi relatif cukup kuat. Gambar 2.7 menunjukkan penampang dan pengkabelan dari motor servo. Sistem pengkabelan motor servo terdiri atas 3 bagian, yaitu Vcc, Gnd, dan Kontrol (PWM= Pulse Width Modulation). Pemberian PWM pada motor servo akan membuat servo bergerak pada posisi tertentu dan kemudian berhenti (kontrol posisi)[18].
Universitas Sumatera Utara

17
Gambar 2.7 Motor servo dan konfigurasi pin[18] Prinsip utama dari pengendalian motor servo adalah pemberian nilai PWM pada kontrolnya. Frekuensi PWM yang digunakan pada pengontrol motor servo selalu 50 Hz sehingga pulsa dihasilkan setiap 20 ms. Lebar pulsa akan menentukan posisi servo yang dikehendaki. Pemberian lebar pulsa 1,5 ms akan membuat motor servo berputar ke posisi netral (90 derajat), lebar pulsa 1,75 ms akan membuat motor servo berputar l;;\mendekati posisi 180 derajat, dan dengan lebar pulsa 1,25 ms motor servo akan bergerak ke posisi 0 derajat. Gambar 2.8 berikut memperlihatkan hubungan antara lebar pulsa PWM dengan arah putaran motor servo.
Gambar 2.8 Hubungan Lebar Pulsa PWM dengan Arah Putaran Motor Ser vo[18]
2.4.3 Driver Motor DC L298 IC H-Bridge driver motor DC L298 memiliki dua buah rangkaian H-Bridge di dalamnya, sehingga dapat digunakan untuk men-drive dua buah motor DC. H-Bridge driver motor DC L298 masing-masing dapat mengantarkan arus hingga 2A. Namun, dalam penggunaannya, H-Bridge driver motor DC L298 dapat digunakan secara paralel, sehingga kemampuan menghantarkan dari H-Bridge driver motor DC L298 arusnya menjadi 4A. Konsekuensi dari pemasangan H-Bridge driver motor DC L298 dengan mode paralel maka, kamu perlu 2 buah H-Bridge driver motor DC L298 untuk
Universitas Sumatera Utara

18
mengendalikan 2 motor DC menggunakan H-Bridge driver motor DC L298 pada mode paralel[18].
Prinsip kerja IC L298, IC ini memiliki empat channel masukan yang didesain untuk dapat menerima masukan level logika TTL. Masing-masing channel masukan ini memiliki channel keluaran yang bersesuaian. Gambar 2.7 memperlihatkan penampang IC L298. Dengan memberi tegangan 5 volt pada pin enable A dan enable B, masing-masing channel output akan menghasilkan logika high (1) atau low (0) sesuai dengan input pada channel masukan. Untuk lebih jelasnya prinsip kerja IC L298 dapat dilihat pada tabel 2.9.
Gambar 2.9 Penampang IC L298[18] Tabel 2.3 Logika Prinsip Kerja IC L298 Enable A,B Input 1,3 Output 1,3 Input 2,4 Output 2,4
0000 1
1111 0X0X 0 1X1X
Universitas Sumatera Utara

19
2.5 Keypad Matriks 4x4 Keypad merupakan salah satu peripheral yang sangat penting dalam sistem komputer. Keypad matriks 4x4 pada dasarnya merupakan konfigurasi saklar/tombol yang disusun berdasarkan baris dan kolom (4 baris dan 4 kolom).
Pada Gambar 2.10 ditunjukkan ilustrasi susunan / konfigurasi keypad 4x4 yang lazim. Keypad 4x4 biasa juga disebut keypad heksadesimal karena terdapat 16 tombol yang dapat mewakili semua karakter heksadesimal dari 0-9 dan A-F. Untuk keperluan yang lain karakter tersebut boleh digannti sesuai dengan penggunaannya.
Gambar 2.10 Konfigurasi Keypad Matriks 4x4 (sumber : http://electrocontrol.files.wordpress.com/2011/04/dasar-keypad.jpg) 2.6 LCD (Liquid Crystal Display) Karakter 16x2 LCD (liquid crystal display) adalah piranti output untuk sistem komputer atau mikrokontroler yang dapat menampilkan karakter standar yang telah tersimpan dalam ROM pada LCD tersebut. Karakter yang dapat ditampilkan sebanyak 32 karakter yang tersusun dalam 16 kolom dan dua baris, sehingga sering disebut LCD 16x2. LCD memiliki 16 pin dan memerlukan tegangan 5V DC. Gambar 2.11 menunjukkan bentuk dan susunan pin LCD dan keterangan dari setiap pin diberikan pada tabel 2.4.
Gambar 2.11 Susunan Pin LCD Karakter 16x2[15]
Universitas Sumatera Utara

20
Sebelum menggunakan modul LCD ini, power supply 5V DC harus diberikan sebagai sumber arusnya seperti yang ditunjukkan gambar 2.12.

Gambar 2.12 Hubungan Power Supply ke LCD[15] Tabel 2.4 Keterangan Pin LCD Karakter 16x2

No pin 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Nama pin Vss Vdd Vo RS R/W E DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 LEDA LEDK

Level 0V – 5V H/L H/L H→L H/L H/L H/L H/L H/L H/L H/L H/L -

Fungsi Ground Power supply untuk chip Power supply untuk LCD Register Selection Read atau Write Enable Data Bit 0 Data Bit 1 Data Bit 2 Data Bit 3 Data Bit 4 Data Bit 5 Data Bit 6 Data Bit 7 Power supply untuk LED (+) Power supply untuk LED (-)

Untuk menampilkan karakter pada LCD ada beberapa algoritma yang harus dijalankan. Algoritma ini dilakukan dengan memberikan nilai logika 0 atau 1 pada pin yang bersangkutan. Algoritma untuk penampilan karakter ini antara lain:

Universitas Sumatera Utara

21
1. Mengatur display LCD, cursor dan blink. Tabel 2.5 Pengaturan Display LCD
E RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 1→0 0 0 0 0 0 0 1 D C B
Keterangan: D: D=0 display mati dan D=1 display hidup C: C=0 cursor mati dan C=1 cursor hidup B: B=0 blink mati dan B=1 blink hidup 2. Mengatur karakter yang akan ditampilkan
Tabel 2.6 Pengaturan Display LCD E RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 1→0 0 0 Nilai berdasarkan CGROM
Keterangan: Nilai dari DB0 sampai DB7 yang dimasukkan nantinya akan mengatur tampilan karakter yang berkorespondensi dengan kode karakter CGROM pada chip LCD. Kode karakter CGROM diberikan pada gambar 2.13 yang terdiri dari kolom yang menunjukkan DB6 – DB7 dan baris yang menunjukkan DB0 – DB3.
Universitas Sumatera Utara

22
Gambar 2.13 Kode Karakter CGROM pada LCD[15]
Universitas Sumatera Utara

23
2.7 Sensor Pada penelitian ini, robot line follower menggunakan sensor proximity yang dapat mendeteksi ada atau tidak adanya suatu garis, dimana garis ini merupakan pembimbing gerak robot. Sensor ini dapat dibuat dari pasangan IRED (InfraRed Emitting Diode) dan Photodiode . IRED merupakan LED (Light Emitting Diode) yang memancarkan inframerah, sedangkan photodiode merupakan sebuah dioda semikunduktor yang berfungsi sebagai sensor cahaya (sensor penerima cahaya). 2.8 Cara Kerja Sensor Garis (Line Follower) Robot mengguanakn IR sensor (dalam hal ini menggunakan LED dan photodiode sebagai pengganti IR sensor) untuk mendeteksi jalur yang dibuat, yaitu dengan cara : pososi robot diletakkan pada jalur, usahakan posisi jalur hitam berada ditengah tengah IR sensor kiri dan IR sensor kanan[8].
Gambar 2.14 Cara Kerja Sensor Garis[8] Pada gambar 2.14 photodiode menerima cahaya jika cahaya dari IRED memantul pada permukaan yang berwarna putih , dan photodiode tidak menerima cahaya jika cahaya dari IRED memantul pada permukaan yang berwarna hitam, dikarenakan permukaan yang berwarna hitam meresap cahaya yang dipantulkan oleh IRED.
Universitas Sumatera Utara

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Line follower termasuk ke dalam jenis robot daratan (ground robot), secara umum robot ini bergerak menggunakan roda. Sesuai dengan namanya, robot ini merupakan robot pengikut garis yang hanya akan bergerak mengikuti garis yang telah ditentukan. Oleh karena itu penulis akan menggunakan algoritma fuzzy untuk menentukan tujuan dari home base menuju ke meja pelanggan sehingga robot akan bergerak sesuai dengan hasil yang dihasilkan oleh algoritma tersebut dan robot tetap bergerak didalam jalur yang telah disediakan.
3.1 Analisis Sistem Analisis sistem dapat didefinisikan sebagai penguraian dari suatu sistem yang utuh kedalam bagian-bagian komponennnya dengan maksud untuk mengidentifikasi dan mengevaluasi permasalahan-permasalahan yang terjadi dan kebutuhan - kebutuhan yang diharapkan sehingga dapat diusulkan perbaikan-perbaikannya.
3.1.1 Analisis Masalah Untuk mengidentifikasi masalah digunakan diagram Ishikawa. Diagram Ishikawa adalah sebuah alat grafis yang digunakan untuk mengidentifikasi, mengeksplorasi dan menggambarkan masalah serta sebab dan akibat dari masalah tersebut. Ini sering disebut juga diagram sebab – akibat atau diagram tulang ikan (fishbone diagram).
Masalah utama adalah tidak bisanya robot line follower biasa dapat melakukan mengantarkan makanan ke meja pelanggan. Secara umum robot line follower akan bergerak secara acak mengikuti garis hitam, sehingga robot sulit untuk mengantarkan makanan ke suatu tempat.
Seiring dengan kemajuan teknologi robotik, Robot line follower dapat membantu pekerjaan manusia. Sebagai contohnya dalam kasus ini penulis melihat permasalahan-permasalahan yang ada dalam kasus sebuah rumah makan yang
24
Universitas Sumatera Utara

25
bermasalah dengan pengantaran makanan (food delivery). Oleh karena itu robot line follower pengantar makanan ini sekiranya dapat membantu kinerja manusia dalam melakukan pengantaran makanan ke meja pelanggan. Robot line follower ini dibangun dengan menggunakan bahasa C CodeVision AVR.
Analisis masalah digambarkan dengan Diagram Ishikawa (fishbone Diagram) berikut ini. Bagian kepala atau segiempat yang berada di sebelah kanan merupakan masalah. Sementara di bagian tulang-tulangnya merupakan penyebab.
Gambar 3.1 Ishikawa Diagram Pada Robot Line Follower 3.1.2 Analisis Kebutuhan (Requirement Analyst) Analisis kebutuhan sistem dibagi menjadi dua, yaitu analisis kebutuhan non fungsional dan analisis kebutuhan fungsional. Pada tahapan analisis ini sangat dibutuhkan dalam mendukung kinerja sistem, apakah sistem yang dibuat telah sesuai dengan kebutuhan atau belum, karena kebutuhan sistem akan mendukung tercapainya tujuan yang diharapkan. 3.1.2.1 Analisis Fungsional Analisis kebutuhan fungsional merupakan jenis kebutuhan yang berisi proses-proses apa saja yang nantinya dilakukan oleh system. Kebutuhan fungsional juga berisi informasi-informasi apa saja yang harus ada dan dihasilkan oleh sistem. Berikut ini adalah kebutuhan fungsional dari sistem, yaitu:
Universitas Sumatera Utara

26
a. Robot dapat menerima perintah yang diinputkan oleh user. b. Robot dapat melakukan mengantarkan makanan ke meja pelanggan
berdasarkan hasil Algoritma Fuzzy. c. Robot dapat bergerak sesuai dengan hasil inputan meja berdasarkan Algoritma
Fuzzy.
3.1.2.2 Analisis Nonfungsional Untuk mendukung kinerja sistem, sistem juga dapat berfungsi sebagai berikut :
1. Robot dapat dioperasikan dengan mudah. 2. Robot dapat menerima inputan kode meja. 3. Robot dapat menampilkan hasil pencarian meja.
3.1.2.3 Pemodelan Per syaratan Sistem dengan Use Case Unified Modelling Language(UML) merupakan bentuk pera