Perancangan Robot Pembuat Biopori Berbasis Arduino Uno Atmega 328p Dengan Sistem Kendali Smartphone Android Chapter III V

BAB 3
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

Pada penelitian ini akan dirancang sebuah prototype robot pembuat lubang resapan
biopori berbasis Arduino Uno Microcontroller ATMega 328P. Bahasa pemrograman
yang digunakan pada Microcontroller ATMega 328P pada Arduino uno menggunakan
bahasa pemrograman C serta bahasa pemrograman pada remote control Smartphone
Android menggunakan bahasa pemrograman basic. Robot pembuat lubang resapan
biopori adalah robot yang termasuk kedalam jenis robot terkontrol (controlled robot)
karena robot dapat dikendalikan dengan mengunakan smartphone android. Robot
dapat bergerak maju, mundur, belok kekanan dan kekiri serta melakukan tindakan
penggalian lubang sesuai dengan perintah yang dikirim dari smartphone ke arduino
melalui sinyal Bluetooth. Robot pembuat lubang resapan biopori juga dapat
diklasifikasikan sebagai robot daratan (ground robot) yang umumnya bergerak
menggunakan roda. Robot ini memiliki jenis roda yang disesuaikan dengan tempat
beroperasi sehingga robot dapat dengan mudah berjalan di permukaan tanah. Robot
dilengkapi dengan mesin penggali yang terdiri dari empat buah motor sehingga dapat
menghasilkan empat buah lubang dalam sekali proses penggalian. Masing-masing
motor tersebut memiliki mata bor dengan ukuran yang disesuaikan dengan ukuran
ideal dari lubang resapan biopori. Untuk prototype robot pembuat lubang resapan
bopori, spesifikasi lubang akan diskalakan dengan skala 1:10 dari ukuran aslinya.

Spesifikasi lubang resapan biopori yang akan dihasilkan prototype robot berdiameter 1
cm, dengan kedalaman 10 cm, dan jarak antara masing-masing lubang berjaran 10 cm.

Universitas Sumatera Utara

3.1. Analisis Sistem
Analisis sistem pada penelitian didefinisikan sebagai penguraian dari suatu sistem
yang utuh kedalam beberapa bagian komponen sistem. Analisis sistem bertujuan
untuk mengidentifikasi dan mengevaluasi permasalahan-permasalahan yang terjadi
serta kebutuhan-kebutuhan yang diharapkan dari sistem. Permasalahan dan kebutuhan
yang teridentifikasi dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam pengambilan
tindakan evaluasi ataupun pengambilan tindakan perbaikan pada sisitem tersebut.
3.1.1. Analisis Masalah
Untuk mengidentifikasi masalah pada penelitian ini penulis menggunakan diagram
Ishikawa. Diagram Ishikawa yang disebut juga diagram tulang ikan (fishbone
diagram) adalahalat grafis yang digunakan untuk mengidentifikasi, mengeksplorasi
dan menggambarkan masalah, serta sebab dan akibat dari masalah tersebut. Sesuai
dengan fungsinya, diagram Ishikawasering juga disebut dengan diagram sebab-akibat.
Masalah utama dalam proses pembuatan lubang resapan biopori adalah proses
pembuatannya yang membutuhkan tenaga besar dan lebih sering dilakukan secara

manual sehingga banyak orang yang merasa malas untuk membuatnya. Padahal
faktanya lubang resapan biopori merupakan salah satu solusi penanganan banjir dan
memiliki banyak manfaat lainnya. Dengan kemajuan teknologi saat ini terutama
dalam dunia robotika, semua orang berlomba untuk menciptakan sebuah penemuan
baru yang dapat memecahkan permasalahan yang dialami manusia.
Robot pembuat lubang resapan biopori dapat membantu meringankan pekerjaan
manusia dalam proses pembuatan lubang resapan biopori dalam jumlah banyak.
Sebagai contoh dalam kasus ini, penulis melihat permasalahan yang dialami manusia
dalam proses pembuatan lubang resapan biopori terutama pada area yang luas seperti
area parker, taman dan lapangan olahraga. Biasa proses pembuatan biopori dilakukan
secara manual menggunakan peralatan berkebun dan dengan tenaga manusia. Namun
bagaimana jika proses pembuatan lubang biopori dilakukan di area yang luas serta
membutuhkan jumlah lubang rasapan yang cukup banyak. Ditambah lagi dengan
syarat lubang ideal yang dibutukhan untuk memaksimalkan kinerja dari lubang
biopori tersebut. Syarat terebut seperti memiliki diameter 10 cm dengan

Universitas Sumatera Utara

kedalam 1 meter dan jarak 1 meter antara masing-masing lubang. Oleh karena itu
dibutuhkan sebuah robot yang dapat membantu manusia dalam proses pembuatan

lubang resapan biopori agar lebih efektif dan efesien.
Analisis masalah tersebut digambarkan dengan menggunakan Diagram Ishikawa
(fishbone Diagram) berikut ini. Dengan keterangan bagian kepala atau segiempat
paling besar yang berada di sebelah kanan merupakan solusi dan segiempat-segiempat
kecil merupakan bagian tulang-tulangnya yang menggambarkan permasalahan.

Gambar 3.1 Ishikawa Diagram Pada Robot Pembuat LBR.

3.1.2. Analisis Kebutuhan
Pada Penelitia ini analisis kebutuhan dibagi menjadi dua jenis, yaitu analisis
kebutuhan fungsional dan analisis kebutuhan nonfungsional. Analisis kebutuhan
merupakan tahapan yang sangat dibutuhkan dalam mendukung kinerja sistem, karena
tahapan ini dapat menggambarkan apakah sistem yang dibuat telah sesuai dengan
kebutuhan atau masih belum sesuai. Pada penelitian ini kebutuhan dari sebuah sistem
akan mendukung dan mempengaruhi tercapai atau tidaknya suatu tujuan yang
diharapkan dari sistem tersebut.

3.1.2.1.

Analisis Fungsional

Analisis kebutuhan fungsional merupakan jenis kebutuhan yang berisi proses-proses
apa saja yang nantinya dilakukan oleh sistem. Kebutuhan fungsional juga berisi

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

informasi-informasi apa saja yang harus ada dan dihasilkan oleh sistem tersebut.
Berikut ini adalah kebutuhan fungsional dari sistem, yaitu:

a. Robot dapat menerima perintah yang diinputkan oleh pengguna.
b. Robot dapat memproses perintah yang diterima dari pengguna
c. Robot dapat melakukan gerakan sesuai perintah yang dikirim melalui
smartphone android.

3.1.2.2. Analisa Nonfungsional
Analisis kebutuhan nonfungsional merupakan jenis kebutuhan yang nantinya dapat
dilakukan oleh sistem untuk mendukung kinerja sistem tersebut.
Berikut ini adalah kebutuhan nonfungsional dari sistem, yaitu:

a. Desain grafis remote control pada smartphone android dapat dipahami oleh
user sehingga robot dapat dikendalikan dengan mudah.
b. Robot menggunakan saklar sehingga koneksi terhadap suplai tegangan dapat
diatur dengan mudah.
c. Robot dapat memberi isyarat kepada pengguna melalui beberapa lampu
indikator yang berfungsi sebagai tanda koneksi Bluetooth serta lampu
indicator sebagai tanda terhubungnya modul-modul elektronik dengan sumber
tegangan.

3.1.3. Permodelan Sistem
Permodelan sistem adalah suatu proses dimana suatu sistem dibangun dan dibentuk
serta dimodelkan berdasarkan gambaran alur kerja dari sistem tersebut. Pada
penelitian ini permodelan sistem dibagi menjadi beberapa bagian seperti Use Case
Diagram, Activity Diagram, dan Sequence Diagram. Ketiga diagram tersebut
berfungsi untuk menggambarkan alur kerja dari sistem robot pembuat lubang resapan
biopori.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

3.1.3.1. Permodelan Persyaratan Sistem dengan Use Case
Pada penelitian ini digunakan Unified Modelling Language (UML) yang merupakan
bentuk perancangan dan dokumentasi perangkat lunak berbasis pemrograman
berorientasi objek. UML digambarkan menggunakan beberapa diagram, yaitu Use
case Diagram, Activity Diagram, dan Sequence Diagram. Use case Diagram adalah
salah satu permodelan yang digunakan untuk memodelkan persyaratan sistem. Dengan
adanya use case segalah interaksi terhadap sistem akan tergambarkan seperti, siapa
saja yang berinteraksi dengan sistem dan apa saja yang dapat dilakukan dengan
sistem.
Use case diagram menunjukkan interaksi antara pengguna dan entitas eksternal
lainnya dengan sistem yang sedang dikembangkan. Dalam arti lain Use Case Diagram
digunakan untuk menggambarkan interaksi antara user dengan robot. Pada robot
pembuat lubang biopori ini user memberi perintah melalui smartphone android berupa
gerakan seperti maju, mundur, belok kanan, belok kiri serta gerakan penggalian.
Perintah tersebut akan dikirim ke robot melalui Bluetooth sehingga robot bergerak
sesuai keinginan user.

Gambar 3.2 Use Case Diagram Robot Pembuat LBR.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Penjelasan dari Use Case Diagram pada Gambar 3.2 akan dijelaskan dalam
Dokumentasi Naratif Use Case Sistem pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Dokumentasi Naratif Use Case Sistem.

Robot pembuat lubang resapan biopori
Nama Use Case
Pengguna
Actors
Proses ini mendeskripsikan proses pergerakan Robot
Description
Sistem dihidupkan (power on)
Pre-Condition

Basic Flow

Alternative Flow

Post Condition

Kegiatan pengguna

Respon sistem

Menginput perintah

Menunggu keseluruhan proses
inputan selesai

Menekan tombol
reset/power

Sistem reset

Robot akan melakukan pergerakan sesuai inputan dari
pengguna

3.1.3.2. Activity Diagram
Activity diagram merupakan sebuah diagram yang mengambarkan aliran kerja atau
aktivitas dari suatu sistem. Dengan adanya activity diagram segala proses yang terjadi
sejak aktivitas dimulai sampai aktivitas tersebut berhenti dapat tergambarkan
denganjelas. Aktivitas sistem dari robot ini akan didokumentasikan kedalam Activity
Diagram seperti gambar 3.3 berikut.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.3 Activity Diagram Robot Pembuat LBR.

Activity diagram menggambarkan proses pembuatan lubang resapan biopori yang
dikendalikan melalui smartphone android, proses pembuatan lubang resapan biopori
diawali dengan menghidupkan robot, mengaktifkan bluetooth pada smartphone,
kemudian bluetooth dari smartphone akan terkoneksi denganbluetooth external HC-06
sehingga terjadi komunikasi serial antara robot dan remote control pada smartphone
android. kemudian user akan mengarahkan robot pembuat lubang resapan

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

biopori dengan memasukkan input-an berupa perintah melalui smartphone android.
Dengan cara tersebut user akan mengontrol kemana arah robot pembuat lubang
resapan biopori itu akan bekerja. Selanjutnya sistem akan memproses inputan yang
telah diterima. Setelah inputan selesai diproses maka robot akan bergerak maju,
mundur, belok kanan, belok kiri ataupun melakukan penggalian sesuai input yang
telah diterima. Robot ini akan bergerak maju, mundur, belok kanan, belok kiri ataupun
melakukan penggalian sesuai logika pada fungsiIF dan ELSE. Dan ketika pekerjaan
sudah selesai maka User dapat menonaktifkan Bluetooth pada smartphone lalu
mematikan Robot tersebut.

3.1.3.3. Sequence Diagram
Sequence diagram merupakan suatu diagram yang menggambarkan interaksi antara actor
dan objek-objek yang terdapat dalam suatu sistem. Interaksi-interaksi tersebut akan
disusun pada sebuah urutan atau rangkaian waktu.

Gambar 3.4 Sequence Diagram Robot Pembuat LRB.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Pada sequence diagram robot pembuat lubang resapan biopori pada gambar 3.4 dapat
dilihat user terlebih dahulu menghidupkan robot (power on). Selanjutnya sistem
(robot) akan menerima inputan perintah dari pengguna (user). Tahap selanjutnya
Sistem robot akan melakukan proses penentuan perintah mana yang telah dikirim
penguna dan diterima oleh robot. Robot akan memproses perintah mana yang akan
dilakukan, maju, mundur, belok kanan, belok kiri, atau melakukan penggalian
berdasarkan logika pada fungsiIFdan ELSE. Setelah perintah teridentifikasi maka
robot akan melakukan pergerakan sesuai dari perintah pengguna.

2.2. Perancangan Sistem
Perancangan

sistem

bertujuan

untuk

memenuhi

komponen-komponen

yang

dibutuhkan dalam membangun sebuah sistem. Selain itu tahap perancangan sistem
juga dapat memberi gambaran secara lebih detail untuk menghasilkan rancang bangun
yang lengkap. Tahapan ini akan dibagi menjadi beberapa bagian utama, yaitu
penentuan komponen yang digunakan, perancangan kontruksi dan perancangan
perangkat lunak robot serta Flowchart diagram.

2.2.1. Komponen Yang Digunakan Robot
Komponen yang digunakan dalam proses pembangunan sistem dikelompok menjadi dua
yaitu komponen fisik dan komponen elektronik. Komponen fisik digunakan untuk
membentuk kerangka robot, bagian body utama sertamekanis robot. Sedangkan
komponen elektronik digunakan untuk membangun sirkuit utama (main circuit ) dan
bagian actuator. Rincian dari peralatan serta komponen yang digunakan dalam
perancangan sistem tertera pada Tabel 3.2, Tabel 3.3 dan Tabel 3.4.

Tabel 3.2 Peralatan Yang Dipergunakan Dalam Membuat Robot.

Nama Alat

Fungsi

Gergaji

Sebagai alat potong untuk papan PCB dan
fisik robot

Bor Listrik

Untuk melubangi papan PCB dan akrilik

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Tang potong

Sebagai alat potong untuk kabel

Cuter

Untuk memotong Akrilik

Glue Gun

Sebagai alat untuk melakukan pengeleman

Penggaris

Sebagai alat ukur

Solder dan Timah

Sebagai alat untuk Soldering

Obeng

Untuk memasang dan membuka baut

Tang jepit

Untuk penjepit

Multimeter Digital

Alat ukur satuan listrik (tegangan, hambatan dan arus)

Pemotong Akrilik

Untuk Memotong Arilik

Penyedot Timah

Untuk menyedot timah pada pcb

Pinset

Untuk memasang komponen

Project board

Sebagai tempat uji rangkaian

jumper

Menghubungkan komonen pada project board

Tabel 3.3 Komponen Yang Dipergunakan Dalam Membuat Robot.

Nama

Spesifikasi

Keterangan

Akrilik

Tebal 3 mm

Sebagai badan robot dan
tempat meletakkan

Baut dan Mur

Diameter 2 mm
Panjang 12 mm

Spacer

Panjang 20 mm

Memasang rangkaian pada
akrilik
Tiang untuk akrilik

Potongan

Sebagai penyangga mesin

alumunium

penggali

Gear set

Sebagai roda

sepeda motor

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Rantai sepeda

Sebagai pembalut roda

motor
Mata bor

Diameter 10 mm

Sebagai mesin penggali

Tabel 3.4 Komponen Elektronik Yang Dipergunakan Dalam Membuat Robot.

Nama

Spesifikasi

Keterangan

Sistem

Arduino Uno

Processor Utama

Driver Motor

L298

Driver untuk motor

Motor DC &

12 Volt

Akuator Roda

Kapasitor, Resistor,
Kristal, Potensiometer, dioda

Komponen Sirkuit

Pin Konektor

Male

Konektor

Pin Konektor

Female

Konektor

Switch

6 pin

Sebagai On/Off Robot

Baterai

baterai valve regulated lead-acid

Sumber tegangan

Minimum
Microcontroller

Servo
Komponen
Pasif

Output 12 volt/72 Ah
Kabel Pelangi

Isi 20, 2 Meter

Transmisi konektor

Module

HC-06

Koneksi antar perangkat

LM 2596

Penurun tegangan

Bluetooth
Module
Stepdown

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

2.2.2. Perancangan Robot Pembuat Lubang Biopori
Prototipe robot pembuat lubang resapan biopori yang akan dirancang merupakan robot
yang beroperasi di luar ruangan dan berjalan pada medan tanah. Robot akan
melakukan proses penggalian tanah yang memiliki tingkat kekerasan berbeda-beda.
Selain itu robot pembuat lubang resapan biopori juga harus dapat dikendalikan dengan
smartphone android untuk itu ada beberapa hal yang menjadi fokus dalam tahap
perancangan robot yaitu kerangka robot, aktuator, sirkuit elektronik dan perangkat
lunak.

2.2.3. Perancangan Kerangka Robot
Bentuk dari kerangka robot akan sangat mempengaruhi tampilan dari robot itu sendiri.
Kerangka adalah konstruksi robot yang akan menentukan desain, bentuk dan ukuran
dari komponen fisik lainnya. Kerangka memiliki fungsi utama sebagai tempat atau
kedudukan dari komponen-komponen pembentuk robot. Selain itu kerangka juga akan
menentukan efisiensi kerja dari robot tersebut. Materi pembentuk kerangka robot
terdiri dari beragam jenis dan disesuaikan dengan fungsi dan cara kerja robot yang
akan dirancang nantinya. Ada beberapa alternatif jenis material pembentuk kerangka
robot seperti bahan dari logam, kayu, fiber dan plastic. Jenis material pembentuk
kerangka robot akan sangat mempengaruhi konstruksi robot seperti ketahanan, berat,
serta kekuatan robot dalam melakukan tugas-tugasnya. Salah satu cara terbaik dalam
menghasilkan kerangka robot yang ideal adalah dengan cara mengkombinasikan jenisjenis material yang berbeda sesuai letak kebutuhannya. Contohnya menggunakan
material logam alumunium yang dapat menyerap panas pada bagian tempat dudukan
motor ataupun komponen lain seperti motor yang cenderung panas apabila robot
sedang beroperasi. Selain itu acrylic juga merupakan bahan pembentuk robot yang
ideal.Dibandingkan dengan material lain, bahan acrylic jauh lebih ringan sehingga
tidak terlalu menambah berat robot yang terdiri dari komponen-komponen berat
lainnya. Berat dari robot sangat berpengaruh dalam menentukan kinerja robot. Robot
yang ringan akan lebih mudah bergerak dan menghemat tenaga robot tersebut.
Kerangangka robot pembuat lubang resapan biopori ini akan didominasi
dengan bahan acrylic dan alumunium. Bahan acrylic dan alumunium sudah terbukti

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

ringan, kuat, tidak mudah rusak dan sangat mudah dalam proses pengerjaannya.
Potongan-potongan acrylic dan alumunium yang digunakan sebagai bahan pembentuk
kerangka robot akan dihubungkan menggunakan spacer berukuran 3,5 cm. kerangka
robot pembuat lubang resapan biopori akan dibentuk sesuai kebutuhan tempat
dudukan rangkaian-rangkaian elektronik serta komponen-komponen robot sehingga
membentuk menyerupai badan dasar robot. Baterai akan diletakkan pada acrylic yang
diapit denga 8 buah gear roda disisi kanan dan kiri serta nantinya ditutup dengan
acrylic tempat dudukan dari modul-modul elektronik pembentuk robot. Desain yang
demikian bertujuan untuk melindungi modul-modulelektronik serta komponenkomponen tersebut dari kerusakan. Posisi Masing-masing modul elektronik dan
komponen akan diperkuat dengan mur dan baut sehingga aman terhadap getaran yang
muncul pada saat pengoperasian robot berlangsung.
.

Gambar 3.5 Desain Kerangka Robot Pembuat LRB.

Dari gambar 3.5 terlihat beberapa potongan acrylic dan alumunium yang
disatukan menjadi satu bagian rangka sebagai tempat rangkaian listrik dan komponen
pembentuk robot pembuat lubang resapan biopori. Rangka dibentuk sehingga dapat
memuat baterai yang berukuran cukup besar, beberapa rangkaian listrik seperti modul

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

arduio uno sebagai sistem minimum, dan driver motor, serta beberapa kompnen lain
sepeti Servo, gearbox, motor DC yang terletak pada bagian mesin pengali dan pada
bagian roda. Robot pembuat lubang resapan biopori terdiri dari 4 buah gear
pembentuk roda pada sisi kanan dan kiri. Masing-masing gear dihubungkan
menggunakan rantai sehingga bentuk roda menyerupai roda pada mobil tank. Desain
roda yang menyerupai roda pada mobil tank bertujuan untuk mengurangi resiko robot
terjebak ataupun terbalik karena lubang atau dataran yang tidak rata. Roda pada sisi
kanan dan kiri masing-masing terhubung langsung dengan sebuah motor servo yang
difungsikan sebagai motor DC.

2.2.4. Perancangan Sistem Mekanik Robot
Sistem mekanik robot merupakan bagian yang harus diperhatikan dengan detail
Karena memiliki peran penting dalam mendukung kinerja robot. Robot pembuat
lubang resapan biopori memiliki tiga bagian sistem mekanik yaitu sistem mekanik
pada roda, system mekanik mesin penggali serta system mekanik penggerak mesin
penggali. Setiap sistem mekanik didesain berbeda-beda karena masing-masing sistem
memiliki cara kerja yang berbeda-beda pula. Selain itu bentuk dari sistem mekanik
tersebut harus disesuaikan dengan desain kerangka robot yang akan dibuat.

3.2.4.1. Sistem Mekanik Roda
Roda pada robot pembuat lubang resapan biopori dibentuk menyerupai roda
mobil tank yang terdiri dari empat buah gear yang dibalut dengan rantai untuk
mengurangi kemungkinan robot akan terjebak pada lubang. Selain itu, desain yang
demikian sudah pasti akan memudahkan robot dalam berjalan di medan tanah yang
tidak rata. Desain dari sistem mekanik roda dapat dilihat pada gambar 3.6.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.6 Sistem Mekanik Roda.

Motor yang digunakan pada sistem mekanik roda adalah jenis motor servo. Motor
servo dipilih karena memiliki karakteristik yang sesuai dengan sistem mekanik roda.
Motor servo dapat difungsikan menjadi motor dc yang dapat berputar 360 derajat
hanya dengan menonaktifkan driver yang terdapat di dalam motor servo tersebut.
Selain itu motor servo yang memiliki bentuk kubus, dengan motor dc dan gear box
dalam satu kemasan dapat mempermudah proses perakitan dan menghemat area tata
letak pada badan robot.

3.2.4.2.Sistem Mekanik Penggerak Mesin Penggali
Sistem mekanik penggerak mesin penggali merupakan bagian mekanik yang
cukup suli dalam proses desain dan pengerjaannya. Cara kerja sistem mekanik
penggerak mesin penggali yang dapat mengubah posisi mesin penggali dari posisi
naik hingga turun terkesan cukup mudah namun sulit dalam pengerjaannya. Desain
dari sistem mekanik penggerak mesin penggali dapat dilihat pada gambar 3.7.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.7 Sistem Mekanik Penggerak Mesin Penggali.

Sistem mekanik penggerak mesin penggali membutuhkan torsi yang besar karena
mesin penggali membutuhkan tekanan yang kuat dalam proses penggalian tanah.
Seain itu posisi dari sistem mekanik ini harus ditentukan dengan baik sehingga cara
kerjanya lebih efesien. Untuk itu pada sistem ini dibutuhkan desain gearbox yang
berbeda dari sistem mekanik sebelumnya. Karena sistem ini membutuhkan desain
gearbox yang berbeda Maka motor dc merupakan jenis motor yang ideal untuk
dipergunakan pada sistem ini. Motor dc dan gear box akan dibentuk sedemikian rupa
sehingga desain dan kebutuhan torsi yang diperlukan dapat terwujud.

3.2.4.3. Sistem Mekanik Mesin Penggali
Sistem Mekanik mesin penggali merupakan sistem mekanik yang berperan langsung
dalam proses penggaian karena dalam sistem inilah motor-motor penggali diletakkan.
Empat buah motor penggali yang digunakan untuk proses penggalianadalah motor
servo. Desain dari Sistem Mekanik mesin penggali dapat dilihat pada gambar 3.8.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.8 Sistem Mekanik Mesin Penggali.

Disesuaikan dengan kebutuhan robot yang dapat menghasilkan empat buah lubang
dalam sekali penggalian, maka sistem ini terbentuk dari empat buah motor. Motor
yang dipergunakan dalam sistem ini adalah motor servo karena memiliki bentuk dan
karakteristik yang sesuai dengan desain robot. Motor servo yang berbentuk kubus
serta memiliki motor dc dan gearbox dalam satu kemasan dapat mempermudah proses
perakitan karena ukuran mesin penggali harus disesuaikan dengan spesifikasi lubang
resapan bioporiyang ideal. Sama halnya dengan system mekanik roda, motor servo
pada system mekanik mesin penggali difungsikan sebagai motor dc yang dapat
berputar 360 derajat.

3.2.5. Perancangan Sirkuit Elektronik
Tahap Perancangan sirkuit elektronik Merupakan proses perancangan
rangkaian elektronik dari robot pembuat lubang resapan biopori. Pada tahapan ini
setiap komponen diidentifikasi dan dihubungkan satu sama lain sehingga membentuk
satu rangaian listrik yang terintegrasi. Masing-masing bagian pada robot sudah pasti
membutuhkan rangkaian elektronik terutama pada bagian mekanik. Rangaian listrik
yang didesain haruslah sesuai dengan kebutuhan dari masing-masing bagian robot
sehingga bagian-bagian tersebut dapat bekerja sesuai fungsinya dengan baik.
Rangkaian listrik robot pembuat biopori dapat dilihat pada gambar 3.9.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.9 Sirkuit Elektronik.

Rangkaian elektronik robot pembuat lubang resapan biopori terdiri beberapa
rangkaian elektronik sederhan dari beberapa bagian pembentuk robot yang terhubung
menjadi satu rangkaian. Beberapa rangkaian tersebut dihubungkan pada sistem
minimum yang merupakan modul Arduino uno sehingga dapat terintegrasi satu sama
lain. Rangkaian elektronik robot pembuat lubang resapan biopori terdiri dari tiga buah
module driver motor LM298, empat buah module penurun tegangan LM2596, sebuah
module sensor Hc-SR05, dan module Bluetooth Hc-06 yang terhubung dengan
Arduino uno.

3.2.5.1. Perancangan Rangkaian Sumber Tegangan
Agar sistem dapat bekerja dengan baik dibutuhkan sumber tegangan (power supply)
yang dapat menyuplai tegangan ke setiap rangkaian elektronik pada setiap bagian
robot. Sumber tegangan yang digunakan pada robot pembuat lubang resapan biopori
adalah baterai 12 V DC. Pada robot pembuat lubang resapan biopori tiap bagian

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

elektronik pembentuk robot membutuhkan tegangan yang berbeda-beda. Untuk itu
dibutuhkan beberapa rangkaian yang dapat menurunkan tegangan seperti modul step
down LM2596. Rangkaian elektronik modul penurun tegangan dapat dilihat pada
gambar 3.10.

Gambar 3.10 Modul Step Down pada rangkaian elektronik robot LBR.

Tegangan 12 V dari baterai akan dihubungkan ke modul penurun tegangan sehingga
modul penurun tegangan LM2596 dapat menghasilkan tegangan idealyang dibutuhkan
untuk disuplai ke beberapa rangkaian elektronik seperti module bluetooth, sensor
ultrasonic dan driver motor. Modul stepdown LM5296 terdiri atas eberapa komponen
yang saling terintegrasi. Rangkaian Modul stepdown LM5296 dapat dilihat pada
gambar 3.11.

Gambar 3.11 Rangkaian elektronik Modul Step Down LM2596.

Rangkaian module stepdown LM2596 tediri atas beberapa komponen seperti capasitor
680uf, diode Zener IN5824, capasitor 220uF, inductor 33uH dan IC LM3596.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

3.2.5.2.Perancangan Rangkaian Driver motor
Perancangan rangkaian driver adalah tahapan untuk menentukan jenis driver motor
yang sesuai dengan kebutuhan robot pembuat lubang resapan biopori. Robot pembuat
lubang resapan biopori menggunakan tuju buah motor dengan jenis motor servo dan
motor DC. Motor-motor tersebut tersebar pada bagian roda, penggerak mesin penggali
dan mesin penggali. Untuk itu masing masing bagian membutuhkan driver motor yang
berfungsi untuk mengendalikan motor dengan baik. Driver motor L298 adalah salah
satu driver motor yang banyak digunakan dalam pengendalian motor. Dengan
menggunakan driver motor L298 tegangan dan arus yang disuplai ke motor dc
ataupun motor servo dapat disesuaikan dengan kebutuhan dan spesifikasi dari masingmasing motor tersebut. Gambar rangkaian driver motor L298 pada penggerak mesin
penggali dapat dilihat pada gambar 3.12.

Gambar 3.12 Rangkaian elektronik driver motor penggerak mesin penggali.

Driver motor L298 pada bagian penggerak mesin penggali hanya menggunakan satu
buah motor namun beda halnya dengan driver motor pada bagian roda dan bagian
mesin penggali. Gambar Rangkaian elektronik driver motor pada bagian roda dapat
dilihat pada gambar 3.13.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.13 Rangkaian elektronik driver motor roda.

Pada dasarnya driver motor L298 dapat mengendalikan dua buah motor sekaligus.
Maka bagian roda robot hanya membutuhkan satu buah drvier untuk
mengendalikan dua buah motor. Berbeda halnya pada pada driver motor di bagian
mesin penggali. Masing-masing port pada driver motor akan dihubungkan dengan
dua buah motor yang diparalelkan.

Gambar 3.14 Rangkaian elektronik driver motor Mesin Penggali.

3.2.6. Perancangan Program Mikrocontroller
Bahasa pemrograman arduino dibuat dengan menggunakan Arduino IDE sebagai
softwer pengembang Arduino. Bahasa pemrograman yang digunakan pada software
Arduino IDE adalah bahasa C. Papan microcontroller Arduino Uno sudah dilengkapi
dengan kabel usb sehingga proses upload dan compile program dapat langsung

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

dilakukan tanpa harus menggunakan perangkat seperti downloader. Program didesain
dengan baik sehingga perangkat dapat membaca input dan melakukan output/proses
dengan benar. Sedangkan bahasa pemrogaman untuk remote control pada smartphone
android adalah bahasa basic. Pemrograman untuk remote control pada smartphone
android akan dibuat menggunakan software Basic 4 Android. Software remote control
akan didesain dengan tampilan antaruka yang mudah dipahami sehingga pengguna
dapat megendalikan robot pembuat lubang resapan biopori dengan mudah.

3.2.7. Flowchart Diagram
Flowchart diagram pada gambar 3.15 menggambarkan fungsi IF dan ELSEyang
ditempatkan pada proses penentuan koneksi Bluetooth dan penentuan gerakan yang
akan dihasilkan oleh robot berdasarkan masing masing tumbol pada remote.

Gambar 3.15 Flowchart Diagram

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

3.2.8. Perancangan Diagram Blok Robot Pembuat Lubang Biopori
Robot pembuat lubang resapan biopori terdiri dari bagian-bagian kecil yang terhubung
satu sama lain. Untuk itu dibutuhkan sebuah diagram blok yang dapat
menggambarkan hubungan dari bagian-bagian tersebut. Pada tahap ini diagram block
dirancang sehingga dapat menggambarkan setiap bagian dari sistem secara
keseluruhan. Diagram blok dibuat untuk dapat menggambarkan alur kerja sistem dari
robot pembuat lubang resapan biopori. Dapat dilihat pada gambar 3.14 bahwa module
Bluetooth hc-06 merupakan penghubung antara papan microcontroller Arduino dan
smartphone android. Dengan adanya sinyal Bluetooth maka smartphone android dapat
digunakan sebagai remote control untuk mengendalikan robot. Perintah dari
smartphone android yang diterima papan microcontroller Arduino uno melalui module
Bluetooth hc-06 akan diproses. Hasil dari proses pengolahan data akan dikirim ke ke
motor melalui masing-masing driver motor untuk dapat mengendalikan gerakan motor
pada masing-masing bagian. Power supply berperan untuk menyuplai tegangan ke
setiap bagian yang membutuhkan tegangan. Dapat dilihat pada gambar 3.16 power
supply menyuplai tegangan hampir ke seluruh bagian yang membutuhkan tegangan
kecuali smartphone android.

Gambar 3.16 Diagram Block Robot pembuat LBR

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

3.2.9. Perancangan Interface Remote Control
Perancangan interface remote control bertujuan untuk merancang desain remote
control yang ideal sehingga dapat mempermudah pengguna dalam mengendalikan
robot nantinya. Remote didesain menggunakan warna yang menarik serta symbolsimbol icon pada tombol yang mudah dipahami. Desain interface dari remote control
dapat dilihat pada gambar 3.17.

Gambar 3.17Desain Interface Remote Control

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM

1.8. Implementasi Sistem
Setelah dilakukan analisis dan perancangan pada bab 3, proses yang akan dilakukan
selanjutnya adalah implementasi sistem berdasarkan perancangan yang telah
dilakukan.

Gambar 4.1 Implementasi Robot Pembuat LBR.

Rangkaian elektronik pada robot pembuat lubang resapan biopori terdiri dari beberapa
modul elektronik yang saling terhubung satu sama lain sehingga menjadi satu system
yang terintegrasi. Kerangka robot pembuat lubang resapan biopori diimplementasikan
menggunakan bahan plastik keras (acrilyc) dengan ketebalan lebih kurang 3 mm dan

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

alumunium dengan ketebalan 2 cm. Alasan utama penggunaan acrilyc dan alumunium
adalah karena bahan yang cukup kuat , relatif ringan, mudah dalam pengerjaannnya
serta mudah didapat. Secara keseluruhan bahan yang digunakan untuk membuat
kerangka robot adalah acrilyc 3 mm, alumunium dengan ketebalan 2 cm, spacer
berukuran 35 mm, baut berdiameter 3 mm dengan panjang 8 cm, kabel pengikat.
Bahasa pemrograman yang digunakan dalam pemrograman arduino adalah bahasa C,
sedangkan basic adalah bahasa yang digunakan pada pemrograman untuk remote
control android.

4.1.1. Implementasi Konstruksi Utama Robot
Bahan yang digunakan untuk membuat kerangka robot adalah akrilik dengan tebal 3
mm, Alumunium dengan ketebalan 2 cm, spacer berukuran 15 mm, lem, gergaji,
pengikat kabel, kertas pasir dan bor listrik dengan mata 3 mm. Kerangka robot dibuat
dengan tiga tingkat dimana tingkat pertama digunakan untuk menempatkan baterai,
system mekanik roda dan tempat melekatnya tiang alumunium penyangga
mesinpenggali, tingkat kedua digunakan untuk menempatkan rangkaian elektronik
seperti driver motor, system minimum arduino uno dan modul stepdown dan tingkat
ketiga dimana tempat meletakkan mesin penggali dan penggeraknya. Untuk kerangka
robot tingkat pertama dapat dilihat pada gambar 4.2.

Gambar 4.2 Implementasi Kerangka Robot tingkat pertama
Kerangka robot tingkat pertama terdiri dari sebuah akrilik berukuran 39 cm x 26 cm
sebagai akrilik utama. Pada Akrilik utama tiang alumunium penyangga mesin

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

penggali ditempatkan. Masing-masing komponen pembenuk kerangka tersebut
direkatkan menggunakan baut dengan panjang 8 cm dan diperkokoh menggunakan
mur. Akrilik utama juga berfungsi sebagai tempat dudukan sistem meanik robot.
Sistem mekanik robot ditutup kembali menggunakan sebuah akrilik hijau
berukuran 37 cm x 5 cm. Untuk kerangka robot tingkat kedua dapat dilihat pada
gambar 4.3.

Gambar 4.3 Implementasi Kerangka Robot tingkat kedua
Kerangka robot tingkat kedua dibuat dengan bahan akrilik berukuran 19,5 cm x 25 cm
dan direkatkan pada tiang penyangga alumunium menggunakan baut dengan panjang
8 cm dan diperkokoh menggunakan mur. Potongan akrilik tersebut berfungsi tempat
dudukan rangkaian elektronika yang terdiri dari beberapa buah mudul elektronik serta
kabel-kabel yang menghubungkannya. Masing-masing modul tersebut dierkatkan
pada akrilik menggunakan spacer berukuran 1,5 cm guna melindungi modul-modul

Universitas Sumatera Utara

tersebut dari getaran yang terjadi ketika robot bergerak. Untuk kerangka robot
tingkat ketiga dapat dilihat pada gambar 4.4.

Gambar 4.4 Implementasi Kerangka Robot tingkat ketiga
Kerangka robot tingkat ketiga terdiri dari dua bagian yang melekat pada tiang
penyangga alumunium. Bagian tersebut direkatkan mengguanakan baut dengan
panjang 8 cm. Bagian pertama yaitu penggerak mesin penggali yang tediri dari motor,
gearbox dan sensor ultra sonic. Bagian kedua yaitu bagian mesin penggali yang terdiri
dari empat buah motor servo beserta mata bor yang melekat pada potongan kayu
berukuran 14 cm x 14 cm dengan ketebalan 2 cm. Bagian kedua akan bergerak
kebawah ketika proses penggalian dilakukan.
Tiang penyangga alumunium sangat berperan penting dalam pembentukan
konstruksi kerangka robot. Tiang penyangga berfungsi sebagai penahan berat beban
dari mesin penggali dan motor penggeraknya. Selain itu tiang penyangga juga
berperan penting untuk menjaga keseimbangan robot. Tiang penyangga terdiri atas

Universitas Sumatera Utara

lima batang alumunium dengan ukuran yang berbeda-beda. Empat batang berukuran
18 cm x 4,5 cm dan satu batang berukuran 39 cm x 4,5 cm. batang-batang alumunimu
tersebut di bentuk sehingga mampu menahan berat beban dari bagian mesin penggali
dan penggerak mesin penggali. Untuk merekatkan batang-batang alumunium tersebut
dilakukan proses pengelasan sehingga menjadi lebih kuat. Dua buah akrilik digunakan
sebagai tambahan penutup tiang penyangga agar sambungan antara batang-batang
alumunium tidak gampang terlepas akibat getaran yang dihasilkan ketika robot
bekerja. Kedua akrilik tersebut direkatkan ke bagian tiang penyangga menggunakan
baut dengan panjang 8 cm dan di pererat menggunakan mur. Implementasi kerangka
tiang penyangga alumunium dapat dilihat pada gambar 4.5.

Gambar 4.5 implementasi kerangka Tiang Penyangga Alumunium

4.1.2. Implementasi Sistem Mekanik robot
Robot pembuat lubang resapan biopori menggunakan enam buah motor servo
yang difungsikan sebagai motor dc dan satu buah modifikasi motor DC sebagai
aktuator yang digunakan sebagai penggerak robot. Setiap sistem mekanik pada robot
diimplementasikan secara berbeda-beda sesuai dengn cara kerja dan kebutuhan dari
masing-masing sistem tersebut.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

4.1.2.1. Implementasi Sistem Mekanik Roda
Sistem mekanik roda diimplementasikan sesuai dengan kebutuhan dari robot yang
bergerak pada medan tanah, untuk itu roda pada robot dibentuk menggunakan gear
dan rantai sehingga menyerupai roda pada mobil tank. Desain yang menyerupai roda
pada mobil tank bertujuan untuk membuat robot dapat berjalan dengan baik pada
medan yang tidak rata ataupun berlubang. Implementasi sistem mekanik roda dapat
dilihat pada gambar 4.6.

Gambar 4.6 Implementasi Sistem Mekanik Roda

Jenis actuator yang digunakan pada system ini adalah motor servo. Motor
servo yang terdapat pada system ini sedikit dimodifikasi sehingga fungsinya
menyerupai motor dc hanya saja torsi yang dihasilkan jauh lebih besar bila
dibandingkan dengan motor dc. Torsi besar yang dihasilkan berasal dari gear box
yang terdapat didalam motor servo. Masing-masing roda pada sisi kanan dan kiri
terdiri dari empat buah gear yang di balut menggunakan rantai. Dalam sistem mekanik
roda pada robot, actuator penggerak dihubungkan pada gear paling depan. Gear
terdepan akan berputar sesuai perintah sedangkan tiga buah gear dibelakangnya akan
bergerak mengikuti pergerakan gear tersebut. Gear dan rantai yang digunakan pada
system mekanik roda pada robot adalah gear dan rantai yang biasa dipergunakan pada
sepeda motor.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

4.1.2.2.Implementasi Sistem Mekanik Pengerak Mesin Penggali
Sistem mekanik pada penggerak mesin penggali hanya menggunakan sebuah actuator
yaitu motor dc yang dimodifikasi menggunakan gear tambahan sehingga torsi yng
dihasilkan menjadi lebih besar. Implementasi sistem mekanik penggerak mesin
penggali dapat dilihat pada gambar 4.7.

Gambar 4.7 Implementasi Sistem Mekanik Penggerak Mesin Penggali

Dalam proses penggalian, penggerak mesin penggali berperan mendorong
mesin penggali agar mata bor pada mesin penggali dapat menyentuh permukaan area
penggalian. Gear yang terdapat pada system mekanik penggerak mesin penggali
menyerupai baut berukuran panjang dan apabilabaut tersebut berputar kekiri, bagian
mesin penggali akan bergerak turun begitu pula sebaliknya. Implementasi gear pada
penggerak mesin penggali dapat dilihat pada gambar 4.8.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.8 Gear Penggerak Mesin Penggali

4.1.2.3. Implementasi Sistem Mekanik Mesin Penggali
Sistem Mekanik pada mesin penggali menggunakan empat buah actuator yaitu motor
servo. Setiap motor dihubungkan dengan sebuah mata bor berdiameter 10 mm sebagai
alat penggali. Implementasi system mekanik mesin penggali dapat dilihat pada
gambar 4.9.

Gambar 4.9 Implementasi Sistem Mekanik Penggerak Mesin Penggali

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Pada system ini motor servo dimodifikasi sehingga berfungsi sebagai motor dc yang
dapat berputar 360º. Driver yang terdapat dalam box motor servo tidak difungsikan
sehingga motor servo dapat berputar 360º. Tujuan dimodifikasinya motor servo agar
mempermudah penulis dalam penempatan motor tersebut pada baagian mesin
penggali. Selain itu penulis dapat memanfaatkan gear box yang terdapat dalam motor
servo tersebut agar torsi yang dihasilkan menjadi lebih besar.

4.1.3. Implementasi Catu Daya
Catu daya berfungsi untuk mensuplai tegangan ke seluruh komponen pada robot
Pembuat lubang resapan biopori. Jenis catu daya yang digunakan adalah baterai valve
regulated lead-acid. Output yang dihasilkan adalah 12 volt dengan daya 7,2 Ah.
Output dari batrai akan dihubungkan ke module arduino dan tiga buah module
stepdown lm2596 sehingga tegangan yang dikeluarkan menjadi 5 volt lalu
dihubungkan ke modul driver motor l298 untuk mengendalikan motor. Implementasi
catu daya dapat dilihat pada gambar 4.10.

Gambar 4.10 Implementasi Catu Daya.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

4.1.4. Implementasi Rangkaian Elektronik
Pada Robot pembuat lubang resapan biopori penulis memanfaatkan modul-modul
rangkaian listrik yang umum dijual dipasaran guna mempermudah proses perakitan
dan menghemat waktu pengerjaan. Modul Rangkaian elektronik yang digunakan
adalah modul arduino uno sebagai system minimum, modul step down LM 2596
sebagai rangkaian penurun tegangan (Step Down), serta module driver motor L298
sebagai Driver motor. Masing-masing komponen elektronik dari modul-module
tersebut telah tersolder pada pcb sehingga penulis tidak lagi melakukan proses
pencetakan layout pada pcb, pelarutan sampai dengan penyolderan komponen.
Dengan menggunaan modul-modul elektronik yang banyak dijual dipasaran kegagalan
perakitan rangkaian listrik dapat diminimalisir sehingga dapat menghemat waktu dan
biaya dalam pembuatan robot pembuat lubang resapan biopori. Penulis menggunakan
teknik pengkabelan dalam proses perakitan rangkaian elektronik pada robot. Proses
pengkabelan bertujuan agar masing-masing modul dan komonen elektronik seperti
motor DC dan motor servo yang letaknya berjauhan dapat terhubung satu sama lain.
Implementasi rangkian elektronik dapat dilihat pada gambar 4.11.

Gambar 4.11 Implementasi Rangkaian Elektronik.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

4.1.4.1. Implementasi Rangkaian sistem minimum
Sistem minimum adalah rangkaian dasar yang digunakan untuk mengoperasikan
sebuah mikrokontroler. Rangkaian sistem minimum terdiri dari osilator (cystal),
sistem reset dan catu daya. Berdasarkan rangkaian system minimum tersebut dibuat
suatu board yang berfungsi untuk menggabungkan fungsi dasar dan fungsi
pengendalian yaitu board mikrokontroller dapat dilihat pada gambar 4.12.

Gambar 4.12 Implementasi Sistem Minimum.

Sistem minimum diimplementasikan menggunakan modul arduino uno
AtMega 328. Dengan menggunakan modul arduino uno penulis tidak lagi melakukan
proses perakitan system minimum. Modul arduino dilengkapi dengan kabel USB yang
dapat langsung dihubungkan ke perangkat computer sehingga tidak lagi memerlukan
downloader untuk proses compiling dan upload program pada microcontroller. Portport pada modul arduino uno dihubungkan ke driver motor, module Bluetooth dan
sensor ultrasonic. Modul arduino uno sudah memiliki rangkaian converter sehingga
arduino dapat langung di hubungkanke sumber tegangan baterai.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

4.1.4.2. Implementasi Rangkaian Driver Motor
Driver motor diimplementasikan menggunakan modul l298. Modul driver motor akan
beroperasi sesuai perintah yang diterima dari microcontroller melalui port yang
terdapat pada system minimum. Disesuaikan dengan kebutuhan robot yang memiliki
tujuh buah motor, penulis mengunakan tiga buah driver motor l298 untuk mengontrol
ketujuh buah motor tersebut. Implementasi rangkian elektronik driver motor dapat
dilihat pada gambar 4.13.

Gambar 4.13 Implementasi Rangkaian Driver Motor.
penulis membagi driver motor menjadi tiga bagian disesuakan denga jumlah
system mekanik pada robot. Driver motor pertama berfungsi mengendalikan
perputaran motor pada system mekanik roda. Dalam system mekanik roda driver
motor akan menentukan saat kapan kedua roda akan berputar kedepan dan kebelakan
sehingga robot dapat bergerak maju dan mundur. Driver motor juga akan
mengendalikan saat kapan salah satu roda akan bergerak kedepan dan salah satu roda
bergerak kebelakang sehingga robot dapat berbelok kekiri dan kekanan. Driver motor
kedua berfungsi untuk mengendalikan perputaran motor pada system mekanik
penggerak mesin penggali. Posisi mesin penggali akan turun ketika motor penggerak
mesin penggali berputar kekanan dan akan naik ketika motor berputar kekiri. Driver
motor ketiga berfungsi untuk mengendalikan perputaran empat buah motor pada
mesin penggali. Pada proses penggalian perputaran motor juga harus dikendalikan
agar mata bor yang digunakan tidak patah. Motor akan berputar kekanan untuk
memaksimalkan proses penggalian dan berputar kekiri ketika proses penarikan mata
bor dari lubang.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

4.1.4.3. Implementasi Rangkaian Sumber tegangan
Rangkaian sumber tegangan dibutuhkan untuk proses penurunan tegangan. Pada
rangkaian elektronik robot pembuat lubang reapan biopori, beberapa komponen
membutuhkan tegangan yang lebih kecil dari tegangan yang disuplai oleh baterai
secara langsung. Implementasi rangkian elektronik sumber tegangan dapat dilihat
pada gambar 4.14.

.
Gambar 4.14 Implementasi Rangkaian Sumber Tegangan.
Penulis menggunakan empat buah modul lm2596 sebagai converter tegangan 12 volt.
Kelebihan modul lm2596 adalah tegangan yang dikeluarkan dapat di atur sesuai
kebutuhan dari masing-masing modul yang digunakan. Masing-masing converter
tegangan mensuplai tegangan sebesar 5 volt ke driver motor penggerak roda, dirver
motor mesin penggali, Bluetooth, sensor ultrasonic, dan 6 volt ke driver pengerak
mesin penggali. Dengan adanya converter masing-masing komponen yang menerima
suplai tegangan diawah 12 volt dapat terlindungi dari kerusakan.

4.1.4.4. Implementasi Bluetooth
Penulis menggunakan modul Bluetooth HC-06 yang memiliki 4 buah port
yaitu port rxd, txd, 5 votl, dan ground. Port xrd dan txd dihubungkan pada port a4 dan
port a5 pada arduino uno sehingga Bluetooth dapat mengirimkan perintah ke
microcontroller untuk dapat mengendalikan pergerakan robot. Implementasi

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Bluetooth pada rangkian elektronik robot pembuat lubang resapan biopori dapat
dilihat pada gambar 4.15.

Gambar 4.15 Implementasi Bluetooth.

4.1.4.5. Implementasi Sensor Ultrasonic
Penulis menggunakan modul HC-SR04 sebagai sensor ultrasonic. Pada
rangkaian elektronik robot pembuat lubang resapan biopori, sensor ultrasonic
berfungsi sebagai pendukung kinerja penggerak mesin penggali. Dengan adanya
sensor ultrasonic posisi mesin penggali dapat dikendalikan dengan baik. Sensor
ultrasonic berperan sebagai pengontrol titik turun dan naik maksimal yang dapat
dilakukan mesin penggali. sensor ultrasonic yang dapat mendeteksi jarak antara
penggerak mesin penggali dan mesin penggali dapat membantu mesin penggali dalam
menghasilkan kedalaman lubang resapan yang ideal. Implementasi sensor ultrasonic
pada rangkian elektronik robot pembuat lubang resapan biopori dapat dilihat pada
gambar 4.16.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.16 Implementasi sensor ultrasonic.

4.2.

Implementasi Perangkat Lunak

Penulis menggunakan dua buah software pengembang program yaitu arduino ide
untuk membuat program pada microcontroller dan basic 4 android untuk
pemrograman pada remot control android.

4.2.1. Implementasi Program Microcontroller
Program Mikrokontroler pada arduino uno dibuat menggunakan bahasa
pemprograman c dengan software arduino ide. Program yang telah dibuat selanjutnya
dicopile dan di upload langsung ke arduino uno yang telah dihubungkan ke komputer
menggunakan kabel usb. Implementasi pemrograman microcontroller pada arduino
uno dapat dilihat pada gambar 4.17.

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.17 Implementasi pemrograman Microcontroller.
4.2.1.1. Potongan Program Microcontroller
Potongan Program untuk mengontrol pergerakan roda robot sehingga robot dapat
bergerak maju, mundur, belok kiri dan belok kanan.
case STOP:
digitalWrite(pinMtrBan [0],LOW);
digitalWrite(pinMtrBan [1],LOW);
digitalWrite(pinMtrBan [2],LOW);
digitalWrite(pinMtrBan [3],LOW);
digitalWrite(pinMtrNaikTurun [0],LOW);
digitalWrite(pinMtrNaikTurun [1],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [0],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [1],LOW);

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

digitalWrite(pinMtrBor [2],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [3],LOW);
break;
case MAJU:
digitalWrite(pinMtrBan [0],HIGH);
digitalWrite(pinMtrBan [1],LOW);
digitalWrite(pinMtrBan [2],HIGH);
digitalWrite(pinMtrBan [3],LOW);
break;

case MUNDUR:
digitalWrite(pinMtrBan [0],LOW);
digitalWrite(pinMtrBan [1],HIGH);
digitalWrite(pinMtrBan [2],LOW);
digitalWrite(pinMtrBan [3],HIGH);
break;
case KANAN:
digitalWrite(pinMtrBan [0],HIGH);
digitalWrite(pinMtrBan [1],LOW);
digitalWrite(pinMtrBan [2],LOW);
digitalWrite(pinMtrBan [3],LOW);
break;
case KIRI:
digitalWrite(pinMtrBan [0],LOW);
digitalWrite(pinMtrBan [1],LOW);
digitalWrite(pinMtrBan [2],HIGH);
digitalWrite(pinMtrBan [3],LOW);
break;
case PUTARKANAN:
digitalWrite(pinMtrBan [0],HIGH);
digitalWrite(pinMtrBan [1],LOW);
digitalWrite(pinMtrBan [2],LOW);
digitalWrite(pinMtrBan [3],HIGH);
break;
case PUTARKIRI:
digitalWrite(pinMtrBan [0],LOW);
digitalWrite(pinMtrBan [1],HIGH);
digitalWrite(pinMtrBan [2],HIGH);
digitalWrite(pinMtrBan [3],LOW);
break;

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Potongan Program untuk mengontrol pergerakan penggerak mesin penggali sehingga
mesin penggali dapat mengubah posisi mesin penggali dari posisi turun dan naik.

case NAIK:
if (jarak > 2){
digitalWrite(pinMtrNaikTurun [0],LOW);
digitalWrite(pinMtrNaikTurun [1],HIGH);
digitalWrite(pinMtrBor [0],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [1],HIGH);
digitalWrite(pinMtrBor [2],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [3],HIGH);
}else{
digitalWrite(pinMtrNaikTurun [0],LOW);
digitalWrite(pinMtrNaikTurun [1],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [0],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [1],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [2],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [3],LOW);
}
break;

case TURUN:
if (jarak < 12 ){
digitalWrite(pinMtrNaikTurun [0],HIGH);
digitalWrite(pinMtrNaikTurun [1],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [0],HIGH);
digitalWrite(pinMtrBor [1],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [2],HIGH);
digitalWrite(pinMtrBor [3],LOW);
}else{
digitalWrite(pinMtrNaikTurun [0],LOW);
digitalWrite(pinMtrNaikTurun [1],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [0],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [1],LOW);

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

digitalWrite(pinMtrBor [2],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [3],LOW);
}
break;
Potongan Program untuk mengontrol mesin penggali sehingga mesin penggali dapat
mengubah arah putaran mata bor dari kekanan, kekiri hingga berhenti.

case BORPUTARSTOP:
digitalWrite(pinMtrBor [0],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [1],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [2],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [3],LOW);
break;
case BORPUTARKANAN:
digitalWrite(pinMtrBor [0],HIGH);
digitalWrite(pinMtrBor [1],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [2],HIGH);
digitalWrite(pinMtrBor [3],LOW);
break;
case BORPUTARKIRI:
digitalWrite(pinMtrBor [0],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [1],HIGH);
digitalWrite(pinMtrBor [2],LOW);
digitalWrite(pinMtrBor [3],HIGH);
break;

Output yang dikeluarkan dari arduino akan berubah-ubah sesuai perintah dari
remote control.