Pembersih Vakum Berbasis Mikrokontroler dan Perangkat Android.

(1)

ABSTRAK

Teknologi semakin hari semakin berkembang. Teknologi membantu orang untuk mengerjakan kegiatan sehari-hari menjadi mudah dan efesien. Mikrokontroler salah satunya yaitu sebuah chip yang dipasangkan pada sebuah alat sebagai otak atau pengendali alat tersebut. Bluetooth merupakan teknologi wireless yang mudah digunakan dan telah ada bertahun-tahun. Fitur ini terdapat hampir di semua smartphone khususnya perangkat android. Android merupakan sebuah OS berbasis linux yang bersifat terbuka. Kadang membersihkan suatu ruangan dibutuhkan tenaga dan waktu extra. Dengan dibuat alat pembersih vakum berbasis mikrokontroler dan perangkat android dapat membantu pengguna untuk membersihkan sebuah ruangan dengan mudah dan efesien. Alat terdiri dari sensor ultrasonik, sensor inframerah, bluetooth module HC-06, kipas dan dua motor DC. Alat dapat bekerja secara manual dan otomatis. Pada mode otomatis 1 alat akan mundur dan berbelok ke kiri jika ada objek sejauh 10 cm di depannya, selain itu jika alat berada di ujung tangga maka alat tidak akan jatuh ke bawah. Pada mode otomatis 2 alat akan bergerak maju, belok kiri dan belok kanan selama beberapa detik.

(2)

ABSTRACT

Technology is developed everyday. It helps people in the daily basis such as tasks to make those easier and more efficient. A microcontroller is one of the technology on these days. Microcontrollers are embedded inside some other device, so that they can control the features or actions. Bluetooth is a wireless technology that has been exist through many years. This feature is almost on every smartphone especially on android device. Android is an OS based on linux and it is open source. Sometimes cleaning a room needs an extra time dan energy. With using vacuum cleaner based on microcontroller and android device, it can help the user to clean a room easily and more efficient. The device’s components are ultrasonic sensor, infrared sensor, bluetooth module HC-06, a fan and two DC motors. It works both manually and automatic. On first automatic mode, the device will go backward

and then turn left if there’s an object as far as 10 cm before it and if it’s on the edge of stairs then it will go backward to prevent itself from falling down. On second automatic mode the device will go forward, turn left, forward and turn right in few seconds.

(3)

DAFTAR ISI

ABSTRAK... i

ABSTRACT ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL... ix

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Identifkasi Masalah ... 2

1.3 Tujuan ... 2

1.4 Pembatasan Masalah ... 2

1.5 Sistematika Penulisan ... 2

BAB II LANDASAN TEORI ... 3

2.1 Pembersih Vakum ... 3

2.2 Sistem Operasi Android ... 3

2.2.1 Fitur ... 4

2.2.1.1 Antarmuka... 4

2.2.1.2 Aplikasi ... 5

2.2.1.3 Pengelolaan Memori ... 5

2.3 Eclipse ... 6

2.4 Arduino Uno ... 8

2.4.1 Input dan Output ... 10

2.4.2 Komunikasi ... 11

2.4.3 Programming ... 11

2.4.3.1 Struktur... 12

2.4.3.2 Syntax ... 12

(4)

2.4.3.4 Operator Matematika ... 13

2.4.3.5 Operator Pembanding ... 14

2.4.3.6 Struktur Pengaturan ... 14

2.4.3.7 Digital ... 15

2.4.3.8 Analog ... 15

2.4.4 Perangkat Lunak Arduino IDE ... 16

2.4.5 Otomatis Software Reset ... 16

2.5 Bluetooth ... 17

2.6 Photodioda ... 18

2.7 Resistor ... 19

2.8 IC L293D ... 20

2.9 Motor DC ... 21

2.10 Transistor Darlington ... 22

2.11 Kipas Angin ... 23

2.12 Dioda ... 24

2.13 Sensor Ultrasonik ... 25

2.14 Sensor Inframerah ... 26

BAB III PERANCANGAN ... 27

3.1 Blok Diagram dan Cara Kerja ... 27

3.2 Perancangan Hardware ... 28

3.2.1 Rancang Bangun Alat ... 28

3.2.2 Perancangan Sistem Minimum Arduino UNO R3 ... 29

3.2.3 Rangkaian Komponen Bluetooth ... 30

3.2.4 Rangkaian Komponen IC L239D dan Motor DC ... 31

3.2.5 Rangkaian Komponen Sensor Ultrasonik ... 32

3.2.6 Rangkaian Komponen Sensor Inframerah ... 32

3.3 Perancangan Software ... 33

3.3.1 Perancangan Arduino IDE ... 33

(5)

BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS ... 44

4.1 Pengujian Alat Penghisap ... 44

4.2 Pengujian Waktu Tempuh Rata-rata Alat Bergerak Maju ... 45

4.3 Pengujian Waktu Tempuh Rata-rata Alat Bergerak Mundur ... 46

4.4 Pengujian Waktu Tempuh Rata-rata Alat Berputar Kiri ... 47

4.5 Pengujian Waktu Tempuh Rata-rata Alat Bergerak Kanan... 48

4.6 Pengujian Sensor Ultrasonik pada Mode Otomatis 1 ... 49

4.7 Pengujian Sensor Inframerah pada Mode Otomatis 1 ... 49

4.8 Pengujian Mode Otomatis 1 pada Bidang 1x1m dengan Kertas ... 50

4.9 Pengujian Mode Otomatis 2 pada Bidang 1,5x1,5m dengan Kertas ... 51

4.10 Pengujian Jarak Jangkauan Maksimal antara HC-06 dengan Perangkat Android ... 53

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 54

5.1 Kesimpulan ... 54

5.2 Saran ... 54

DAFTAR PUSTAKA ... 55

Lampiran A Source Code Eclipse dan Arduino ... A-1 Lampiran B Rangkaian Skematik ... B-1 Lampiran C Blok Diagran dan Flow Chart ... C-1 Lampiran D Dokumentasi Alat ... D-1

(6)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pembersih Vakum ... 3

Gambar 2.2 Logo Android ... 4

Gambar 2.3 Antarmuka Eclipse Juno ... 7

Gambar 2.4 Board Arduino Uno ... 9

Gambar 2.5 Tampilan Framework Arduino Uno ... 16

Gambar 2.6 Logo Bluetooth ... 17

Gambar 2.7 Bluetooth Module HC-06 ... 17

Gambar 2.8 Simbol Photodioda ... 18

Gambar 2.9 Pembacaan Resistor ... 19

Gambar 2.10 Rangkaian IC L293D ... 20

Gambar 2.11 Motor DC ... 21

Gambar 2.12 Simbol Transistor Darlington ... 22

Gambar 2.13 Kipas Angin ... 23

Gambar 2.14 Simbol Dioda ... 24

Gambar 2.15 Sensor Ultrasonik HR-SR04 ... 25

Gambar 2.16 Sensor Inframerah ... 26

Gambar 3.1 Blok Diagram Alat Pembersih Vakum ... 27

Gambar 3.2 Rancang Bangun Alat Pembersih Vakum... 28

Gambar 3.3 Rangkaian Skematik Perancangan Sistem Minimum Arduino UNO R3 ... 30

Gambar 3.4 Rangkaian ModuleBluetooth HC-06 ... 31

(7)

Gambar 3.6 Rangkaian Komponen Sensor Ultrasonik ... 32

Gambar 3.7 Rangkaian Sensor Inframerah ... 33

Gambar 3.8 Diagram Alir Keseluruhan Sistem ... 34

Gambar 3.9a Diagram Alir Sub-Routine Bluetooth ... 35

Gambar 3.9b Diagram Alir Sub-RoutineBluetooth (lanjutan) ... 36

Gambar 3.10 Diagram Alir Sub-Routine Maju ... 37

Gambar 3.11 Diagram Alir Sub-Routine Kiri ... 37

Gambar 3.12 Diagram Alir Sub-Routine Mundur ... 37

Gambar 3.13 Diagram Alir Sub-Routine Kanan ... 38

Gambar 3.14 Diagram Alir Sub-Routine Berhenti ... 38

Gambar 3.15 Diagram Alir Sub-RoutineMode 1 ... 39

Gambar 3.16 Diagram Alir Sub-Routine U_Turn_Mundur ... 39

Gambar 3.17 Diagram Alir Sub-Routine U_Turn_Kiri ... 40

Gambar 3.18 Diagram Alir Sub-RoutineMode 2 ... 40

Gambar 3.19 Diagram Alir Sub-Routine Maju_M2 ... 41

Gambar 3.20 Diagram Alir Sub-Routine Kiri_M2 ... 41

Gambar 3.21 Diagram Alir Sub-Routine Kanan_M2 ... 41

Gambar 3.22a Diagram Alir Keseluruhan Sistem ... 42

Gambar 3.22b Diagram Alir Keseluruhan Sistem (Lanjutan) ... 43

Gambar 4.1 Pengujian Waktu Tempuh Rata-rata Alat Bergerak Maju ... 46

Gambar 4.2 Pengujian Waktu Tempuh Rata-rata Alat Bergerak Mundur ... 47

Gambar 4.3 Pengujian Mode Otomatis 1 pada Bidang 1x1m dengan Kertas ... 51

(8)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Deskripsi Arduino Uno ... 8

Tabel 2.2 Kode Warna Resistor ... 19

Tabel 3.1 Konfigurasi Pemasangan Komponen Input dan Ouput ... 29

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Alat Penghisap ... 44

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Waktu Tempuh Rata-Rata Alat Bergerak Maju ... 45

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Waktu Tempuh Rata-Rata Alat Bergerak Mundur ... 46

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Waktu Tempuh Rata-Rata Alat Berputar Kiri ... 47

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Waktu Tempuh Rata-Rata Alat Berputar Kanan ... 48

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Sensor Ultrasonik pada Mode Otomatis 1 ... 49

Tabel 4.7 Hasil Pengujian Sensor Inframerah pada Mode Otomatis 1 ... 50

Tabel 4.8 Hasil Pengujian Mode Otomatis 1 pada Bidang 1x1 m dengan Kertas ... 51

Tabel 4.9 Hasil Pengujian Mode Otomatis 2 pada Bidang 1,5x1,5m dengan Kertas ... 52

Tabel 4.10 Hasil Pengujian Jarak Aman antara module bluetooth HC-06 dengan Perangkat Android ... 53

(9)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bluetooth merupakan sebuah teknologi wireless yang telah ada bertahun-tahun.

Bluetooth digunakan untuk mengirim file berupa gambar, lagu, video dan lain-lain dengan mudah. Fitur bluetooth banyak dijumpai pada smartphone khususnya perangkat android. Android OS merupakan sebuah OS berbasis linux pada perangkat seluler. Android OS bersifat Open source sehingga memungkinkan software untuk dibuat dan dimodifikasi secara bebas.

Pembersih vakum merupakan sebuah alat yang menggunakan pompa udara atau kipas sentrifugal untuk menghisap kotoran yang berada pada permukaan lantai dan permukaan lainnya. Pembersih vakum digunakan agar pengguna dapat membersihkan sebuah ruangan dengan menghemat waktu dan tenaga.

Oleh karena itu dibuat alat pembersih vakum berbasis mikrokontroler dan perangkat Android yaitu sebuah alat pembersih vakum yang dapat dikendalikan pengguna melalui perangkat Android menggunakan teknologi wireless bluetooth dan mikrokontroler Arduino UNO R3. Selain dapat dikendalikan manual alat dapat bekerja pada mode otomatis yaitu mode 1 dan mode 2.

1.2 Identifikasi Masalah

Bagaimana cara membuat dan merancang pembersih vakum dengan menggunakan mikrokontroler dan perangkat Android?

1.3 Tujuan

Merancang dan membuat pembersih vakum dengan menggunakan mikrokontroller dan perangkat Android.

1.4 Pembatasan Masalah

Alat pembersih vakum dengan menggunakan mikrokontroler dan perangkat Android yang dibuat memiliki batasan sebagai berikut :

(10)

Universitas Kristen Maranatha

1. Alat pembersih vakum dengan menggunakan mikrokontroler dan perangkat Android berkerja pada jangkuan sesuai dengan spesifikasi modul bluetooth yang digunakan.

2. Mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino.

3. Aplikasi hanya bisa menjalankan satu alat dalam satu waktu.

4. Kotoran yang digunakan pada pengujian yaitu debu, plastik, tissue dan kertas.

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan tugas akhir adalah sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini berisi tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan dan pembatasan masalah yang digunakan pada tugas akhir.

BAB II LANDASAN TEORI

Pada bab ini membahas tentang landasan teori seperti penjelasan teori dan berbagai macam komponen yang digunakan dalam pembuatan alat.

BAB III PERANCANGAN

Pada bab ini dibahas tentang cara perancangan dan merealisasikan alat yang dibuat.

BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS

Pada Bab ini akan dibahas data dan hasil pengamatan dari alat yang sudah dibuat dan membahas metode pengujian terhadap komponen-komponen pada keseluruhan rangkaian.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

(11)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berikut adalah kesimpulan yang didapat dari analisis hasil percobaan alat pembersih vakum berbasis mikrokontroler dan perangkat Android.

1. Alat pembersih vakum berbasis mikrokontroler dan perangkat android berhasil direalisasikan

2. Alat pembersih vakum berbasis mikrokontroler dan perangkat android masih terkoneksi dengan bluetooth pada jangkauan kurang dari 10,43 m.

3. Alat pembersih vakum berbasis mikrokontroler dan perangkat android dapat dikendalikan secara manual dan otomatis. Pada mode otomatis pertama pembersih vakum akan mundur jika ada objek sejauh 10 cm di depannya dan jika pembersih vakum berada diujung tangga, pembersih vakum tidak akan jatuh ke bawah. Pada mode otomatis kedua pembersih vakum bergerak maju, belok kiri, maju dan belok kanan selama beberapa detik.

5.2 Saran

Berikut adalah saran-saran dari alat pembersih vakum berbasis mikrokontroler dan perangkat Android.

1. Menggunakan kipas dengan daya hisap yang lebih baik

2. Sensor inframerah bisa digantikan dengan sensor ultrasonik agar pembacaan data lebih akurat.

3.

Alat pembersih vakum berbasis mikrokontroler dan perangkat Android dapat dilengkapi kamera yang dapat mendeteksi keberadaannya

.

(12)

55 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

Artanto, Dian. 2012. Interaksi Arduino dan LabVIEW.Jakarta: Elex Media Komputindo.

Banzi, Massimo.2008.Getting Started With Arduino.Italy: O’Reilly Media, Inc.

Bishop,Own.2011.Electronics: A First Course Thrid Edition.Italy: Elsevier.Ltd.

Dunton,John.2007.Practical Electronics Handbook Sixth Edition.United Kingdom: Elsevier.Ltd.

E.H George.1953.Engineering Electronics.USA: McGraw-Hill Book Company.Inc.

Margolis, Michael.2011.Arduino Cookbook First Edition.2011: O’reilly Media,Inc.

R.Sinclair, Ian.2011.Tranducers and Sensors.United Kingdom: Butterworth-Heinemann.Inc.

http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-photodioda.html,

diakses

tanggal 15 juli 2015

http://www.kafkapa.com/2012/03/rangkaian-transistor-darlington.html, diakses tanggal 15 juli

2015

http://rasydinsjatry.blogspot.com/2013/04/pengenalan-tentang-motor-dc.html, Diakses tanggal

15 juli 2015

(1)