Robot Lengan Pemilah Benda Berdasarkan Ukuran Benda Menggunakan Mikrokontroller MCS-51 dan Sensor Ultrasonik.

(1)

ATMEGA8 DAN SMS GATEWAY

SKRIPSI

OLEH :

MUCHAMMAD MUCHLIS

NPM : 0634010184

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

JAWA TIMUR

(2)

ATMEGA8 DAN SMS GATEWAY

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Program Studi Teknik Informatika

OLEH :

MUCHAMMAD MUCHLIS

NPM : 0634010184

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

JAWA TIMUR

(3)

SENSOR MAGNET BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA8 DAN SMS GATEWAY

Disusun oleh :

MUCHAMMAD MUCHLIS NPM : 0634010184

Telah disetujui mengikuti Ujian Negara Lisan Gelombang V Tahun Akademik 2010 / 2011

Pembimbing I

Basuki Rahmat, S.Si, MT NPT. 3690 7060 213

Pembimbing II

Fetty Tri Anggraeny, S.Kom NPT. 3820 2060 208

Mengetahui,

Ketua Jurusan Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Industri

Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa Timur

Basuki Rahmat S.Si,MT NPT. 3690 7060 213

(4)

SENSOR MAGNET BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA8 DAN SMS GATEWAY

Disusun Oleh :

MUCHAMMAD MUCHLIS

NPM : 0634010184

Telah dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Industri

Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa Timur Pada Tanggal 11 juni 2010

Pembimbing : 1.

Basuki Rahmat, S.Si, MT NPT. 3690 7060 213

Tim Penguji : 1.

Ir. Kemal Wijaya, MTP NIP. 195909215987031001

Fetty Tri Anggraeny, S.Kom NPT. 3820 2060 208

Ir. Kartini, MT NIP. 030 212 016

Rizky Parlika, S.Kom NPT. 3840 5070 219

Mengetahui,

Dekan Fakultas Teknologi Industri

Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa Timur

Ir. Sutiyono, MT NIP. 030 191 025

(5)

(6)

Dengan mengucap puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat-Nya sehingga penulis bisa menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul : ”ROBOT LENGAN PEMILAH BENDA BERDASARKAN

UKURAN BENDA MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER MCS-51 DAN SENSOR ULTRASONIK”.

Dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini penulis menyadari telah banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak baik dari segi moril maupun materiil. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Prof. Dr. Ir. Teguh Soedarto, MP Selaku Rektor UPN “Veteran” Jawa Timur. 2. Ir. Sutiyono, MT Selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri Universitas

Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Surabaya.

3. Bapak Basuki Rahmad S.si, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur yang juga sekaligus sebagai dosen pembimbing I yang banyak membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Ibu Fetty Tri Anggraeny, S.kom selaku dosen pembimbing II penulis di jurusan Teknik Informatika Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Surabaya yang telah memberikan arahan dan bimbingannya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.

5. Ibu tercinta yang telah memberikan dukungan, do’a, cinta, kasih sayang dan semua pengorbanan yang di berikan kepada penulis untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir.

6. Bapak penulis yang telah memberikan dukungan dan bantuan kepada penulis mencari solusi dalam menyelesaikan Tugas Akhir meskipun dalam keadaan lelah sehabis bekerja tetapi beliau mau merelakan waktu istirahatnya untuk menemani penulis.

7. Teman seperjuangan penulis PK Soft, (makasi sudah mengajarkan penulis tentang segala hal yang belum penulis ketahui. Andik & Adit (maaf ya ngak’ bisa sama-sama).

(7)

tidak mungkin penulis sebutkan namanya satu per satu terima kasih telah membantu penulis untuk menyelesaikan tugas praktek kerja lapang ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangannya. Oleh sebab itu penulis berharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dari pembaca demi kesempurnaan laporan Tugas Akhir ini. semoga laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis maupun para pembaca.

Surabaya, juni 2010

Penulis

(8)

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR

LEMBAR PENGESAHAN DAN PERSETUJUAN

ABSTRAK

KATA PENGANTAR i

DAFTAR ISI iii

DAFTAR GAMBAR vii

DAFTAR TABEL ix

BAB I : PENDAHULUAN ………. 1

1.1 Latar Belakang ………. 1

1.2 Rumusan Masalah ………. 2

1.3 Batasan Masalah ………. 3

1.4 Tujuan Tugas Akhir ………. 4

1.5 Manfaat Tugas akhir ………. 5

1.6 Metodologi Penulisan ………. 6

1.7 Sistematika Penulisan ………. 6

BAB II : LANDASAN TEORI ………. 9

2.1 Arsitektur AT89s51 ………. 9

2.1.1 Konfigurasi AT89s51 ………. 12

2.1.2 Pemrograman Bahasa Assembly MCS ………. 18

(9)

2.3 Motor Servo ……….……… 23

2.4 Sensor Ultrasonik Modul Dsonar ………. 24

2.5 Tenaga/Power Sebuah Robot ……….. 26

2.6 Programmer DU-ISP V2.0 ……….. 27

2.7 Pemrograman Assembly dengan Menggunakan DStudio 3.7b ………. 28

2.8 AVR Studio 4 ……….. 29

BAB III : ANALISIS DAN PERENCANAAN ……….. 31

3.1 Analisa Sistem ……….. 31

3.2 Diagram Blok Penelitian ……….. 33

3.3 Area Kerja Robot Lengan ……….. 34

3.4 Perancangan Diagram Mekanik Robot Lengan ….. 35

3.4.1 Perancangan Dimiensi Robot Lengan ….. 35

3.4.2 Perancangan Small Sistem AT89s51 …. 42

3.5 Daftar Komponen dan Alat yang dipergunakan ….. 44

3.6 Diagram Alur Sistem ……….. 47

3.7 Diagram Alur Sensor Ultrasonik ……….. 48

3.8 Diagram Alur Servo Kontrol DSR-08 ………….. 49

(10)

4.1.1 Pembuatan PCB (Printed Circuit Board) Small

Sistem AT89s51 ……….... 52

4.1.2 Instalasi Komponen Small Sistem AT89s51 …… 55

4.2 Pengujian Perangkat Keras ……… 55

4.2.1 Pengujian Small Sisitem AT89s51 ……… 56

4.2.2 Pengujian Servo Kontrol modul DSR-08 …… 57

4.2.3 Pengujian Motor Servo ……… 58

4.2.4 Pengujian sensor Ultrasonik modul Dsonar …… 58

4.2.5 Pengujian Switch ……… 59

4.3 Perakitan Robot ……… 60

4.4 Penjelasan Perangkat Lunak ……… 70

4.4.1 Menghubungkan Port Mikrokontroller dengan Komputer ……… 70

4.4.2 Mengisi Data Program Mikrokontroller AT89s51 . 71 BAB V : UJI COBA ……… 75

5.1 Cara Pengoperasian Robot ……… 75

5.2 Uji Coba Robot Lengan ……… 79

(11)

6.2 Saran ……… 86

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A : Gambar Rangkaian

LAMPIRAN B : Data Sheet Motor Servo

(12)

Gambar 2.2 Blok Diagram AT89s51 ……… 13

Gambar 2.3 Skema Rangkaian Small Sistem AT89s51 ……… 21

Gambar 2.4 Skema Rangkaian Servo Controller DSR-08 ……… 22

Gambar 2.5 Servo Kontrol DSR-08 ……… 23

Gambar 2.6 Motor Servo ……… 24

Gambar 2.7 Pantulan Gelombang Ultrasonik ……… 25

Gambar 2.8 Sensor Ultrasonik DSonar ……… 26

Gambar 2.9 Catu Daya +5 ……… 26

Gambar 2.10 Layout DU ISP ……… 27

Gambar 2.11 Programmer DU-ISP v2.0 ……… 28

Gambar 2.12 Tampilan Utama Dstudio 3.7b ……… 29

Gambar 2.13 Tampilan Utama AVR Studio 4 ……… 30

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem ……… 33

Gambar 3.2 Area Kerja Robot ……… 34

Gambar 3.3 Kerangka Box ……… 36

Gambar 3.4 Penyangga Utama (Aktuator) ……… 36

Gambar 3.5 Penyangga Kedua (Lengan) ……… 37

Gambar 3.6 Lantai Penyangga (Base) ……… 37

Gambar 3.7 Perancangan Robot Lengan ……… 38

Gambar 3.8 Jarak sensor ultrasonic dengan benda ……… 40

Gambar 3.9 Tata Letak Komponen Rangkaian AT89s51 ……… 43

Gambar 3.10 Jalur Rangkaian AT9s51 ……… 44

Gambar 3.11 Diagram Alur Sistem ……… 47

Gambar 3.12 Diagram Alur Sensor Ultrasonik DSonar ……… 48

Gambar 3.13 Diagram Alur Servo Kontrol DSR-08 ……… 49

Gambar 3.14 Diagram Alur Switch ……… 50

Gambar 3.15 Diagram Downloader ……… 51

Gambar 4.1 Layout belakang ……… 53

(13)

Gambar 4.6 Mur Penyangga ……… 61

Gambar 4.7 Installasi Mur Penyangga ……… 61

Gambar 4.8 Installasi Motor Servo 1 ……… 62

Gambar 4.9 Memasang atap Box ……… 62

Gambar 4.10 Installasi Mur Penyangga dua ……… 63

Gambar 4.11 Memasang lantai dasar pada motor servo 1 ……… 63

Gambar 4.12 Installasi lantai dan motor servo 2 dan 3 ……… 64

Gambar 4.13 Instalasi penyangga utama kanan ke motor servo 2 …… 64

Gambar 4.14 Instalasi penyangga utama kiri ke motor servo 3 …… 65

Gambar 4.15 Instalasi penopang penyangga utama ……… 65

Gambar 4.16 Instalasi penyangga dua kiri dan motor servo 4 …….…… 66

Gambar 4.17 Instalasi penyangga kedua kanan ……… 66

Gambar 4.18 Instalasi motor servo 5 dan gripper ………... 67

Gambar 4.19 Kerangka Gripper ……… 67

Gambar 4.20 Gripper yang sudah dirakit ……… 68

Gambar 4.21 Mekanik Robot Lengan yang sudah dirakit ……… 68

Gambar 4.22 Instalasi Rangkaian elektronika ……… 69

Gambar 4.23 Robot Lengan yang sudah dirakit keseluruhan …… 69

Gambar 4.24 Port Downloader DU-ISP v2 ke Mikrokontroller …… 71

Gambar 4.25 Setting Port Mikrokontroller ……… 72

Gambar 4.26 Read Signature ……… 73

(14)

Tabel 2.1 Port Pin 1 ……… 15 Tabel 2.2 Port Pin 3 ……… 16 Tabel 3.1 Posisi sudut putaran motor servo untuk mengambil benda 41 Tabel 3.2 Posisi sudut putaran motor servo untuk mengangkat benda 41 Tabel 3.3 Posisi sudut putaran motor servo untuk menaruh benda

pada tempat A ………. 42 Tabel 3.4 Posisi sudut putaran motor servo untuk menaruh benda

pada tempat B ………. 42 Tabel 3.5 Keterangan Gambar komponen small system AT89s51 … 43 Tabel 3.6 Komponen yang diperlukan ……… 45 Tabel 3.7 Peralatan yang diperlukan ……… 46 Tabel 5.1 Uji Coba Robot Lengan ……… 79

(15)

ABSTRAK

Robot sebagai bentuk inovasi pada bidang teknologi industry yang mengalami perkembangan pesat untuk mendukung kesejahteraan hidup manusia. Adanya pemilahan container pada industry peti kemas dan juga kontes robot cerdas Indonesia mendorong pembuatan robot yang mampu bergerak memilah benda berdasarkan ukuran benda sesuai area kerja pergerakan robot. Dengan menggunakan motor servo sebagai penggeraknya, servo kontrol sebagai pengendali gerakannya dan sensor ultrasonic, tercipta sebuah robot yang memiliki mobilitas tinggi. Dengan demikian robot ini dapat bergerak horizontal pada bagian basenya, vertical pada bagian lengannya dan menjapit pada bagian grippernya. Sehingga robot ini dapat mengangkat benda dan memilahnya berdasarkan ukuran benda. Robot ini memiliki dimensi 26 cm panjang, 15 cm lebar dan 44 cm tinggi dengan berat 1,5 kg.

Dalam pembuatan Robot ini penyusun mengguakan pemrograman bahasa assembly pada Mikrokontroller AT89s51. Fungsi dari mikrokontroller adalah mengolah data sensor dan mengkontrol pergerakan robot. Robot ini menggunakan 5 buah motor servo untuk bergerak kearah tertentu dan satu buah sensor ultrasonic sebagai pendeteksi keberadaan benda. Robot ini menggunakan adaptor 5 volt sebagai power supply-nya.

Hasil yang dicapai dalam Tugas Akhir ini adalah Robot Lengan yang dapat memilah benda berdasarkan ukuran benda. Waktu tercepat untuk dapat memilha satu benda ke tempat yang disediakan adalah sebesar 5 detik. Selain itu juga robot ini memiliki ketepatan gerak ke berbagai arah dengan cukup akurat.

Kata kunci : Mikrokontroler AT89s51, Sensor Ultrasonik, Servo Kontrol, Motor

Servo.

(16)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Keunggulan dalam teknologi robot saat ini tidak dapat dipungkiri dan telah lama dijadikan salah satu icon kebanggaan negara–negara maju. Kecanggihan teknologi yang dimiliki, gedung-gedung tinggi yang mencakar langit, kota-kota yang modern, belum terasa lengkap tanpa kepiawaian dalam dunia robot.

Salah satu aplikasi pada bidang industri adalah pengendalian robot, Robot adalah mesin yang dapat diprogram untuk melaksanakan suatu pekerjaan sesuai dengan program yang dimasukkan kedalam komputer robot. Dengan demikian peranan komputerlah yang menentukan kehandalan kerja robot, semakin canggih komputer (hardware dan software) yang digunakan, maka kehandalan yang dimiliki robot tersebut akan semakin tinggi. Hampir semua industri manufaktur menggunakan robot karena biaya per jam untuk mengoperasikan robot jauh lebih murah dibandingkan menggunakan manusia. Robot memiliki banyak kelebihan yang tidak dimiliki manusia diantaranya yaitu : menghasilkan output yang sama ketika mengerjakan suatu pekerjaan secara berulang-ulang, tidak mudah lelah, ketelitian dan kecepatan menyelesaikan tugas, selain itu juga robot lebih sedikit melakukan kesalahan dibandingkan manusia.

(17)

Dalam perancangan dan pembuatan robot, salah satu hal penting yang tidak dapat ditinggalkan adalah sistem pengaturan motor. Tanpa pengaturan Motor yang baik sudah dapat dipastikan Robot tidak dapat bekerja dengan baik, hal ini dikarenakan hampir semua Robot menggunakan Motor sebagai penggeraknya. Pada Robot Lengan, Motor akan dituntut untuk melakukan gerakan-gerakan seperti putaran base, gerakan aktuator naik dan turun, gerakan tangan naik-turun, gerakan gripper memutar dan gerakan gripper menjepit. sistem yang demikian tentunya memerlukan suatu pengaturan Motor yang baik, terlebih bila sistem tersebut dirancang untuk bekerja secara otomatis.

Dengan pengaturan Motor, Sensor Ultrasonik, serta Switch dengan menggunakan mikrokontroller, diharapkan Robot Lengan yang akan dibuat dapat bergerak sesuai dengan mekanis dan tugas dari pada Robot Lengan tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

Robot Lengan dapat memiliki banyak fungsi tergantung dari cara pengendalian gerakan lengan. Kemampuan mikrokontroler, Servo Kontrol, dan Motor yang digunakan dalam keseluruhan sistem robot sangat mempengaruhi proses pengendalian dan hasil dari proses pengendalian tersebut. Oleh karena itu dalam laporan ini, penulis berusaha untuk mengkombinasikan berbagai kemampuan maupun keterbatasan yang dimiliki sistem Robot. Hal ini dilakukan agar Robot Lengan yang

(18)

dibuat memiliki kemampuan memilah benda, mengangkat benda dan menempatkan benda yang sudah di angkat ke tempat yang tersedia berdasarkan ukuran benda.

Berdasarkan permasalahan di atas, maka dapat dituliskan rumusan masalah sebagai berikut :

1. Bagaimana cara mengontrol Motor Servo dengan menggunakan Servo Kontrol dan Mikrokontroller AT89s51 sehingga dapat digunakan untuk menggerakkan robot .

2. Bagaimana cara mengontrol Sensor Ultasonik dengan menggunakan Mikrokontroller AT89s51 sehingga dapat digunakan untuk mendeteksi keberadaan benda.

3. Bagaimana cara mengontrol switch yang difungsikan sebagai pemilah benda berukuran besar dan kecil.

4. Bagaimana merancang suatu robot yang dapat membantu kerja manusia memilah benda dan menempatkannya pada tempat yang telah disediakan tanpa harus diperintah berulang-ulang sesuai dengan ukuran benda yang dipilah.

1.3 Batasan Masalah

Batasan-batasan atau ruang lingkup permasalahan yang akan ditangani dalam pembuatan robot lengan yaitu :

(19)

1. Pengolahan mikrokontroler pada robot ini terbatas hanya untuk mengontrol putaran motor servo dan sensor ultrasonik saja.

2. Robot lengan ini memilah benda hanya berdasarkan ukuran dari pada benda yaitu besar dan kecil.

3. Robot cerdas ini hanya memindahkan benda ke 2 tempat yang sudah disediakan berdasarkan area kerja robot.

4. Daerah kerja lengan robot di desain sedemikian rupa sehingga memungkinkan tidak adanya kesalahan dalam mengambil benda/obyeknya. 5. Jarak penempatan benda terhadap robot adalah sedemikian rupa sehingga

pada jarak tersebut masih memungkinkan untuk robot bisa menjangkaunya.

6. Dalam pengujian hanya ada 2 benda yang berukuran berbeda.

7. Kecepatan pergerakan robot mengikuti benda disesuaikan dengan kemampuan mikrokontroler, Servo Kontrol dan mekanik robot.

8. Benda yang diangkat oleh robot telah ditentukan spesifikasinya dalam hal bentuk, bahan, berat serta ukuran sesuai dengan kemampuan mekanik robot.

1.4 Tujuan Tugas Akhir

(20)

2. Merancang dan membuat prototype Robot Lengan dengan menggunakan mikrokontroller MCS-51 dan Sensor Ultrasonik yang mampu memilah benda berdasarkan ukuran benda yang diangkat.

3. Merancang dan membuat Robot Lengan yang dapat bergerak horizontal (memutar kekiri dan kekanan) pada sendi robot, dan bergerak vertikal (ke atas dan ke bawah) pada bagian aktuatornya.

4. Mencarikan solusi terbaik untuk membantu kerja manusia.

5. Mempermudah dan mempercepat kerja manusia terutama dalam bidang industri.

1.5 Manfaat Tugas Akhir

Adanya tugas akhir ini diharapkan dapat bermanfaat yaitu :

1. Melatih kemampuan mahasiswa untuk memecahkan suatu permasalahan yang ada, terlebih dalam dunia industria yaitu membuat perangkat elektronik jenis robot untuk membantu kerja manusia.

2. Melatih mahasiswa untuk mendesain dan merakit robot.

3. Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang sudah didapat ke dalam dunia kerja. 4. Manfaat dalam dunia industri peti kemas yaitu memilah kontainer-kontainer

yang akan digunakan untuk mengemas barang.

(21)

1.6 Metodologi Penulisan

Langkah-langkah pengumpulan data sebagai dasar penyusunan skripsi : 1. Metoda Analisa

Menganalisa masalah-masalah yang akan disajikan dan mengumpulkan data atau informasi.

2. Metoda Literatur

Merupakan usaha untuk lebih memudahkan dalam melengkapi data dan memecahkan masalah yang merupakan sumber referensi bagi penulis dalam mengambil langkah pengamatan dan melengkapi data.

3. Metoda Observasi

Observasi merupakan aktivitas melakukan pengamatan dan analisa terhadap kondisi sebenarnya di lapangan kemudian akan diberikan solusinya.

4. Metoda Evaluasi

Mengevaluasi hasil-hasil yang telah dikerjakan.

1.7 Sistematika Penulisan

Dalam laporan tugas akhir ini, pembahasan disajikan dalam enam bab dengan sitematika pembahasan sebagai berikut:

(22)

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisikan tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat, dan sistematika penulisan pembuatan tugas akhir ini.

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini menjelaskan tentang teori-teori pemecahan masalah yang berhubungan dan digunakan untuk mendukung dalam pembuatan tugas akhir ini.

BAB III ANALISIS DAN PERENCANAAN

Bab ini dijelaskan tentang tata cara metode perancangan sistem yang digunakan untuk mengolah sumber data yang dibutuhkan sistem antara lain : Flowchart, Desain mekanik.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini menjelaskan tentang hasil dan pembahasan yang didapat dari perancangan sistem yang digunakan untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

BAB V UJI COBA DAN EVALUASI

Bab ini menjelaskan tentang proses uji coba dari tugas akhir yang dibuat dan juga menjelaskan tentang evaluasi dari hasil ujicoba.

(23)

BAB VI PENUTUP

Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari penulis untuk pengembangan sistem.

DAFTAR PUSTAKA

Pada bagian ini akan dipaparkan tentang sumber-sumber literatur yang digunakan dalam pembutan laporan tugas akhir ini.

LAMPIRAN

Pada bagian ini berisi tentang keseluruhan konfigurasi pada perakitan dan pembuatan Robot Lengan.

(24)

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Arsitektur AT89s51

Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis. Mikrokontroler merupakan komputer didalamm chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara umumnya bisa disebut ”pengendali kecil” dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini.

IC Mikrokontroller AT89s51 adalah komponen produksi Atmel yang berorientasi pada control dengan level logika CMOS. Komponen ini masih dalam keluarga MCS-51. Rangkaian integrasi tersebut memiliki kelengkapan dasar sebagai single chip Mikrokomputer. Perlengkapan yang dimaksud adalah CPU (Central Prossesing Unit ) terdiri dari komponen yang satu sama lain berhubungan yaitu Register, ALU (Atrithmatic Logic Unit), Unit pengendali. Masing – masing mempunyai fungsi yang berbeda – beda, antara lain :

(25)

1. Register

Register merupakan memori sementara di dalam CPU. Beberapa register mempunyai fungsi tertentu, seperti program counter dan code register, yang lain bersifat lebih umum akumulator, B register. Tiap-tiap komputer memiliki panjang kata yang merupakan karakteristik dari CPU. Seperti pada keluarga MCS ’51 ini besarnya ditentukan oleh bus dan memori internal, oleh karenanya mikrokontroller keluarga MCS ’51 ini memiliki kemampuan menyimpan data 8 bit.

2. ALU (Arithmatic Logic Unit)

Dari namanya dapat diketahui bahwa ALU mampu menjalankan operasi aritmatika dan logika dengan bilangan-bilangan biner. Dalam keluarga MCS ’51 operasi ALU datanya terbatas pada jumlah bilangan biner 8 bit.

3. Unit Pengendali

Unit pengendali digunakan untuk menyerempakkan kerja yang sangat diperlukan oleh setiap prosessor. Sebuah instruksi diambil dan didekode, setelah prosessor mengetahui apa yang dimaksud dengan instruksi, maka unit pengendali akan memberikan signal pada aksi yang dimaksud.

Mikrokontroller AT89s51 memiliki beberapa fasilitas yang dapat dipakai oleh pengguna yaitu sebagai berikut :

(26)

1. Flash program memori ROM internal sebesar 4 Kbyte. Dengan flash PEROM ini mikrokontroller mampu diprogram dan dihapus hingga 1000 kali.

2. Memori data RAM internal sebesar 128 Byte.

3. Kemampuan kerja clock internal dari 0 hingga 24 MHz.

4. Terdapat 2 buah timer/counter yang dapat dipakai hingga 16 Bit.

5. Kemampuan mengalamati memori program dan data maksimum 64 Kbyte eksternal.

6. Dua buah tingkat prioritas interupsi.

7. Lima buah interupsi, yaitu 2 buah interupsi eksternal dan 3 buah interupsi internal.

8. Empat buah I/O masing-masing 8 Bit.

9. Port serial full duplex UART (Universal Asincronous Receive Transmit), dengan kemampuan pendeteksian kesalahan.

10. Mode pengontrolan daya, yaitu :

 Mode Idle (daya akan berkurang jika CPU dikehendaki stad by).

 Mode Power Down (oscillator berhenti yang berarti daya akan berkurang karena intruksi yang dieksekusi menghendaki power down). 11. Pengembalian ke mode normal setelah power down karena adanya

(27)

12. Dapat diprogram per bit sehingga pemrograman akan lebih leluasa dan efektif.

2.1.1. Konfigurasi AT89s51

Pada gambar 2.1 dan gambar 2.2 menunjukkan Susunan kaki pada AT89s51 beserta pin konfigurasinya dan blok diagram AT89s51 dapat dilihat dibawah ini :

Gambar 2.1 : Konfigurasi Pin AT 89s51 Sumber : www.delta-electronic.com

Berikut merupakan diagram blok dari mikrokontroller AT89s51 dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

(28)

Gambar 2.2 : Blok Diagram AT89s51

Sumber : http://www.toko-elektronika.com/tutorial/uc1.html

Pin Description : 1. VCC

Supply Voltage

2. GND

(29)

3. Port 0

Port 0 adalah 8 bit open drain bi-directional port 1/0. Pada saat sebagai port out, tiap pin dapat dilewatkan ke 8 input TTL. Ketika logika 1 dituliskan pada port 0, maka pin-pin ini dapat digunakan sebagai input yang berimpedansi tinggi. Port 0 dapat dikonfigurasikan untuk dimultiplex sebagai jalur data/address bus selama membaca program external dan memori data. Pada mode ini P0 mempunyai internal pull up. Port 0 juga menerima kode bit selama pemrograman flash. Dan megeluarkan kode bit selama ferifikasi program.

4. Port 1

Port 1 adalah 8-bit bi-directional Port 1/0 denga internal pull up. Port 1 mempunyai buffer output yang dapat dihubungkan dengan 4 TTL input. Ketika logika 1 dituliskan ke port 1, pin ini dipull high dengan menggunakan internal pull up dan dapat digunakan sebagai input. Ketika sebagai input, pin port 1 yang secara eksternal dipull low akan mengalirkan arus 1 L karena internal pull up.

Port 1 juga menerima address bawa selama pemrograman flash dan ferifikasi.

(30)

Tabel 2.1 : port pin 1

Port Pin Alternate Function

P1.5 MOSI (used for in system programming) P1.6 MISO (used for in system programming) P1.7 SCK (used for in system programming)

5. Port 2

Port 2 adalah 8 bit bi-directional port 1/0 dengan internal pull up. Port 2 output buffer dapat melewatkan 4 TTL input. Ketika logika 1 dituliskan ke port 2, maka mereka dipull high dengan internal pull up dan dapat digunakan sebagai input.

Port 2 memancarkan alamat byte tinggi selama memory program mengambilnya dengan external dan selama akses ke memory data external yang menggunakan alamat 16-bit (MOVX @ DPTR). Pada applikasi ini, port 2 menggunakan tarikan internal naik yang kuat saat ketika memancarkannya. Port 2 juga menerima alamat bit yang tinggi dan beberapa isyarat selama kendali memprogram flash dan verifikasi.

6. Port 3

Port 3 adalah 8 bit bi-directional port 1/0 dengan internal pull up. Output buffer dari port 3 dapat dilewati 4 input TTL. Ketika logika

(31)

1 dituliskan ke port 3 maka mereka akan di pull high dengan internal pull up dan dapat digunakan sebagai input. Port 3 juga mempunyai berbagai macam fungsi atau fasilitas. Port 3 juga menerima beberapa sinyal kontrol untuk pemrograman flash dan ferifikasi. Ditunjukkan ke dalam bentuk table sebagai berikut :

Table 2.2 : port pin 3

Port Pin Alternate Functions

P3.0 RXD (serial input port) P3.1 TXD (serial output port) P3.2 INT0 (external interrupt 0) P3.3 INT1 (external interrupt 1) P3.4 T0 (timer 0 external input) P3.5 T1 (timer 1 external input)

P3.6 WR (external data memory write strobe) P3.7 RD (external data memory read strobe)

7. RST

Masukan reset pada instruksi ini digunakan untuk dua mesin yang bekerja saat osilator sedang menjalankan dan mereset kembali alat tersebut.

(32)

8. ALE/PROG

Address Latch Enable (ALE) merupakan keluaran berdenyut untuk mengunci byte yang rendah serta menunjukkan memory eksternal. Pin ini juga merupakan input pulsa program selama pemrograman flash. Operasi normal dari ALE dikeluarkan pada laju konstan 1/6 dari frekuensi oscilator, dan dapat digunakan untuk pewaktu eksternal atau pemberian pulsa. Jika dikehendaki, operasi ALE dapat didisable dengan memberikan setting bit 0 dari SFR pada lokasi 8 EH. Dengan bit set, ALE dapat diiaktifkan selama instruksi M0VX atau MOVC. Dengan mensetting ALE disabled, tidak akan mempengaruhi jika mikrokontroler pada mode eksekusi eksternal.

9. PSEN

Program store enable merupakan sinyal yang digunakan untuk membaca program pada memori eksternal. Ketika 8951 mengeksekusi kode dari program memori eksternal, PSEN diaktifkan 2 kali setiap siklus mesin, kecuali bahwa 2 aktifasi PSEN terlewati selama pembacaan ke memori data eksternal.

10.EA/VPP

Eksternal Access enable. EA harus diposisikan ke GND untuk mengaktifkan divais untuk mengumpankan kode dari program

(33)

memori yang dimulai pada lokasi 0000H sampai dengan FFFFH. EA harus diposisikan ke VCC untuk eksekusi program internal. Pin ini juga menerima tegangan pemrograman 12Volt (VPP) selama pemrograman flash.

11.XTAL 1

Input oscilator inverting amplifier dan input untuk internal clock untuk pengoperasian 2.

12.XTAL 2

Output dari inverting oscilator amplifier.

2.1.2 Pemrograman Bahasa Assembly MCS

Bahasa assembly menggantikan kode-kode biner dari bahasa mesin dengan ”mnemonic” yang mudah diingat. Misalnya, sebuah instruksi penambahan dalam bahasa mesin disajikan dengan kode ”10110011” yang dalam bahasa assembly dapat disajikan dalam mnemonic ADD, sehingga mudah diingat.

Tidak hanya itu, perintah penambahan membutukan suatu operan baik berupa data langsung maupun suatu lokasi memori yang menyimpan data yang bersangkutan. Dengan demikian kode untuk ADD bisa berbeda-beda tergantung kebutuhan atau jenis operannya. Instruksi lainnya rata-rata juga membutuhkan operan dalam bentuk yang berbeda-beda. Bagian ini ada baiknya diawali dengan beberapa definisi berikut :

(34)

 Program Bahasa assembly adalah sebuah program yang terdiri atas

label-label, mnemonic dan lain sebagainya. Masing – masing pernyataan berhubungan dengan instruksi mesin. Bahasa Assembly, sering juga disebut kode sumber (source code) atau kode simbolik (Symbolik code) tidak dapat dijalankan ole prosesor.

 Program Bahasa Mesin adalah sebuah program yang mengandung kode –

kode biner yang merupakan instruksi yang bisa dipahami prosesor. Program bahasa mesin sering disebut sebagai kode objek, dapat dijalankan (dikerjakan) oleh prosesor.

 Assembler adalah suatu program yang dapat menerjemahkan program

bahasa assembly ke program bahasa mesin. Proggram dalam bahasa mesin ini dapat berbentuk ”absolute” atau ”relocatable”. Berikutnya dilakukan ”linking” untuk mengatur alamat absolute agar program dapat dijalankan.  Linker adalah suatu program yang dapat menggabungkan program –

program objek modul – modul dan menghasilkan suatu program objek absolute yang dapat dijalankan oleh prosesor.

 Segmen adalah suatu unit memory kode atau data. Sebuah segmen dapat

direlokasi, mempunyai nama, tipe dan atribut – atribut lain yang membolehkan linker untuk menggabungkan engan bagian – bagian segmen yang lain jika dibutuhkan.

(35)

 Modul adalah mengandung satu atau lebih segmen. Sebuah odul memiliki

nama yang ditentukan oleh pengguna. Definisi modul menentukan jangkauan symbol – symbol local. Sebuah berkas objek dapat berisi lebih dari satu modul.

 Program merupakan modul absolute tunggal, menyatakan semua segmen

absolute dan relocatable dari modeul –modul yang terlibat. Sebuah program hanya mengandung kode – kode biner instruksi – instruksi (dengan alamat – alamat dan konstanta data) yang dapat dipahami komputer.

2.1.3 Timer dan Counter

Pada dasarnya saran masukan yang satu ini merupakan seperankat pencacah biner (biner counter) yang terhuung langsung ke saluran data mikrokontroller, sehingga mikrokontroler dapat pula merubah kondisi pencacah tersebut.

Sinyal detak yang diberikan ke pencacah dibedakan menjadi 2 macam, yaitu pertama ialah sinyal detak dengan frekuensi tetap yang sudah diketahui besarnya dan yang kedua adalah sinyal detak dengan frekuensi yang bisa bervariasi (bisa diatur). Baik bekerja dengan frekuensi tetap maupun variatif, sumber detak utamanya sama yaitu dari frekuensi kristal yang terpasang. Jika sebuah frekuensi pencacah bekerja dengan frekuensi tetap, dikatakan pencacah tersebut bekerja sebagai timer atau

(36)

pewaktu. Jika sebuah pencacah bekerja dengan frekuensi yang bervariasi dikatakan pencacah tersebut bekerja sebagai counter. Kondisi pencacah tersebut menyatakan banyaknya pulsa detak yang sudah diterima. Untai pencacah biner tersebut merupakan pencacah biner naik (count up binary counter).

2.1.4 Rangkaian Small System AT89s51

Merupakan rangkaian yang digunakan untuk mengoperasikan dari pada mikrokontroller AT89s51. Dapat dilihat pada gambar 2.3 berikut.

Gambar 2.3 : Skema Rangkaian Small System AT89s51 Sumber : www.delta-electronic.com

(37)

2.2 Servo Kontrol DSR-08

Merupakan Modul servo controler yang digunakan untuk mengendalikan putaran motor servo dimana perangkat elektronik ini memiliki kelebihan yaitu feedback feature yaitu mendeteksi seberapa banyak motor berputar. Skema rangkaian Servo Kontrol DSR-08 dapat dilihat pada gambar 3.3 berikut :

Gambar 2.4 : Skema Rangkaian Servo Controller DSR-08

Sumber : www.delta-electronic.com

BAGIAN-BAGIAN Servo Kontrol DSR-08 :

SRV1-SRV8 : Konektor yang menghubungkan modul ini dengan

(38)

SRV9-SRV16 : Input feedback dari encoder 1 hingga 8

SRV17-SRV24 : Input Sensor 1 hingga 8

ISP Port : Konektor untuk pemrograman firmware dari Servo

Control melalui ISP Port

Serial : Konektor yang menghubungkan modul ini dengan

port serial system mikrokontroler, kabel RS232 atau USB to RS232 Converter.

Berikut merupakan tampilan dari Servo Kontrol DSR-08 dapat dilihat pada gambar 2.5 dibawah ini :

Gambar 2.5 : Servo Kontrol DSR-08

2.3 Motor Servo

Servo adalah DC motor dengan tambahan elektronika untuk kontrol PW dan digunakan untuk tujuan hobbyist, pada pesawat terbang model, mobil dan kapal.

(39)

Servo memiliki 3 kabel, yaitu Vcc, ground, dan PW input. Tidak seperti PWM pada DC motor, inpit sinyal untuk servo tidak digunakan untuk mengatur kecepatan, tetapi digunakan untuk mengatur posisi dari putaran servo.

Servo motor standart dilengkapi dengan motor DC untuk mengendalikan posisi sebuah robot/diposisikan hingga 180 derajat. Motor tersebut harus dapat menangani perubahan yang cepat pada posisi, kecepatan, dan percepatan, serta harus mampu menangani intermittent torque. Berikut merupakan tampilan dari Motor Servo dapat dilihat pada gambar 2.6 dibawah ini :

Gambar 2.6 : Motor Servo

2.4 Sensor Ultrasonik Modul Dsonar

Sensor pada robot layaknya indera pada manusia atau binatang. Bagian ini berfungsi untuk menyampaikan kondisi yang ada disekitar robot kebagian otak sehingga robot dapat melakukan tindakan sesuai tindakan tersebut. Sensor biasa digunakan pada robot robot jenis otomatis yang mengambil keputusan sendiri akan

(40)

tindakan yang harus dilakukan. Salah satunya yaitu sensor pengukuran jarak. Sensor ini merupakan salah satu element paling penting pada sebuah robot yang sedang bergerak. Hal ini dibutuhkan oleh robot untuk mengetahui posisi robot terhadap objek-objek tertentu.

Dengan Sensor Ultrasonik D-Sonar, mikrokontroler yang menjadi otak robot hanya perlu melakukan sebuah penyulutan saja. Mikrokontroler pada D-Sonar akan membangkitkan sinyal ultrasonik dan melakukan perhitungan seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Hasil perhitungan akan dikonversi menjadi sebuah pulsa, dimana lebar pulsa akan menentukan jarak yang diperoleh. Otak robot hanya perlu menghitung lebar pulsa tersebut untuk memperoleh nilai jarak antara sensor dengan objek.

Ultrasonic

Transmitter

Mikrokontrole r AT 89s51 Ultrasonic

Receiver Benda /

Objek

Gambar 2.7 : Pantulan gelombang ultrasonik Sumber : www.delta-electronic.com

Berikut merupakan tampilan dari Sensor Ultrasonik Dsonar dapat dilihat pada gambar 2.8 dibawah ini :

(41)

Gambar 2.8 : Sensor Ultrasonik Dsonar

2.5 Tenaga/Power Sebuah Robot

Baterai adalah tenaga penggerak robot yang paling banyak digunakan karena penggunaannya sangat mudah. Ada banyak sekali jenis baterai untuk menggerakkan sebuah robot, tetapi beberapa jenis baterai sangat umum digunakan adalah carbon-zinc, alkalin, nickel-cadmium, lead-acid, dan lithium.

Tenaga lain dari sebuah robot adalah dengan menggunakan Power Supply yaitu dengan mengkonversi tengangan bolak balik (AC) menjadi tegangan searah (DC).

Gambar 2.9 : Catu Daya +5 volt

Sumber : Buku Mudah dan Menyenangkan Belajar Mikrokontroller, karangan

(42)

2.6 Programmer DU-ISP V2.0

Merupakan unit programmer ISP dengan antarmuka USB dan didesain dengan kecepatan download program yang tinggi dan dengan bentuk yang ringkas. Dalam Programmer DU-ISP V2.0 terdapat ISP Port yang merupakan bagian konektor untuk pengisian program secara ISP dengan susunan I/O standart DST dan kompatibel dengan Delta ISP Cable.

Gambar 2.10 : Layout DU ISP Sumber : www.delta-elektrornik.com

Spesifikasi :

1. Kompatibel Code Vision, AVR Studio dan AVR Dude

2. Support untuk semua jenis AVR type AT89Sxx, ATTinyxx, ATMegaxx dan keluarga MCS-51 AT89S5x

(43)

4. Kecepatan transfer program 128Kb/menit

Berikut merupakan tampilan dari Programmer DU-ISP V2.0 dapat dilihat pada gambar 2.11 dibawah ini :

Gambar 2.11 : Programmer DU-ISP V2.0

2.7 Pemrograman Assembly dengan menggunakan DStudio 3.7b

Ada banyak program yang dapat digunakan untuk memprogram bahasa assembly, tetapi pada Tugas akhir kali ini penulis mengguanakan DStudio 3.7b sebagai software editornya. Dimana pada software ini hasil output yang dihasilkan adalah file .asm dan file .hex dimana file .hex nanti ditransfer ke Mikrokontroller dengan menggunakan ISP programmer. instalasi DStudio 3.7b yaitu cukup dengan mengeksekusi file instalasi DStudio 3.7b.exe maka software sudah bisa digunakan untuk memprogram bahasa assembly. Gambar 2.12 dibawah ini adalah gambar tampilan utama dari Dstudio 3.7b saat pertama kali dijalankan.

(44)

Gambar 2.12 : Tampilan Utama Dstudio 3.7b

2.8 AVR Studio 4

AVR studio 4 merupakan software buatan atmel corporation. Software ini bisa digunakan untuk menuliskan program bahasa assembly, mensimulasikan program program yang dibuat dan kemudian mendebug program sehingga menghasilkan file dengan extensi . hex yang bisa di download ke dalam IC Mikrokontroller.

Untuk pertama kalinya kita harus menginstal AVR studio 4 ini ke dalam komputer, cara menginstalnya pun mudah layaknya kita menginstal software komputer yang lain. Pada AVR studio 4 mempunyai menu-menu yang meliputi File,

(45)

Edit, Debug, View, Window dan help. Menu-menu tersebut merupakan tool yang

kita perlukan untuk membangun aplikasi yang menggunakan mikrokontroller. Software ini juga sudah difasilitasi dengan program untuk melakukan simulasi terhadap proyek yang dibuat, sehingga programming menjadi menyenangkan walaupun yang diprogram bahasa assembler dan bukan dalam bahasa C. Gambar 2.13 dibawah ini adalah gambar tampilan utama dari AVR studio 4 saat pertama kali dijalankan.

(46)

BAB III

ANALISIS DAN PERENCANAAN

Setelah melakukan penelitian menggunakan Mikrokontroler AT89s51, Servo

Kontrol DSR-08, Sensor Ultrasonik Dsonar sebagai pendeteksi keberadaan benda, dan Switch yang digunakan sebagai pemilah benda, maka pada bab ini akan membahas analisis dan perencanaan dari Robot Lengan ini. Pembahasan dimulai dengan Analisis Sistem, perancangan hardware kemudian diikuti dengan flowchart software pendukung.

3.1 Analisis Sistem

Robot Lengan ini merupakan gabungan dari beberapa hardware yaitu Mikrokontroller AT89s51, Servo Kontrol DSR-08, Sensor Ultrasonik Dsonar dan 2 buah switch. Tiap-tiap perangkat hardware tersebut memiliki tugas yang berbeda-beda sesuai dengan spesifikasi kerja hardware masing-masing. Oleh karena itu dibutuhkan software pendukung untuk menterjemahkan dari bahasa manusia ke bahasa mesin. Perangkat lunak tersebut yaitu DStudio 3.7b sebagai editor dan AVR Studio 4 sebagai penterjemah (downloader) dari bahasa manusia ke bahasa mesin.

(47)

Proses bergeraknya robot yaitu atas dasar perintah-perintah yang dikeluarkan oleh mikrokontroller. Awal mula proses kerjanya yaitu ketika sensor ultrasonik menerima perintah untuk menemukan benda oleh mikrokontroller dalam radius yang sudah ditentukan, kemudian sensor tersebut akan mengirim pesan pada mikrokontroller bahwa benda terdeteksi, maka mikrokontroller tersebut akan memerintahkan Servo Kontrol untuk menggerakkan Motor Servo Robot. Ketika

proses pengambilan benda tepatnya pada waktu penjapit (gripper) menjapit benda

secara tidak langsung dia juga melakukan analasi ukuran benda tersebut dengan menggunakan Switch. Setelah proses penganalisaan dan diketahui ukuran benda tersebut maka mikrokontroller akan memerintahkan Servo Kontrol untuk menaruh benda sesuai dengan penganalisaan ukuran bendanya, yaitu benda besar ditaruh pada tempat yang disediakan khusus benda ukuran benda besar, dan benda ukuran kecil ditaruh pada tempat yang disediakan khusus benda ukuran kecil. Proses tersebut akan berulang-ulang dilakukan sampai Sensor ultrasonik tidak mendeteksi keberadaan benda.

(48)

3.2 Diagram Blok Penelitian

Switch

Mikrokontroler AT89s51

Servo Controller DSR‐08

PLN Power Supply Sensor Ultrasonik

Motor Servo 1

Motor Servo 2 Motor Servo 3

Motor Servo 4

Motor Servo 5

Gambar 3.1 : Diagram Blok Sistem

Dari gambar 3.1 dapat dilihat bahwa Robot lengan ini bekerja dengan menggunakan mikrokontroler AT89s51 sebagai otak dari pada robot tersebut dan sensor ultrasonik sebagai pendeteksi jarak benda. Ketika sensor Ultrasonik mendeteksi benda dalam jarak 14 cm maka Robot ini akan bekerja yaitu dengan menjulurkan lengannya untuk mengambil benda yang ada didepannya. Apabila ultrasonic mendeteksi benda jaraknya lebih atau kurang dari 14 cm maka robot ini akan berhenti (set standby) secara otomatis.

(49)

Pada robot lengan ini juga terdapat penjapit (gripper) yang berfungsi sebagai penjapit benda. Penjapit inilah yang bertugas untuk memilah benda antara benda yang berukuran kecil dan benda yang berukuran besar.

3.3 Area Kerja Robot Lengan

Area kerja merupakan lingkungan dimana tempat robot bekerja. Berikut merupakan gambar dari rung kerja Robot Lengan, dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

Tempat A Tempat

Benda

Robot Lengan

Gambar 3.2 : Area Kerja Robot Lengan

Keterangan Gambar :

A. Area Kerja, berukuran 60 cm x 30,4 cm

(50)

D. Jarak Robot ke tempat benda kecil = 12 cm

E. Jarak Robot ke tempat benda yang dipilah = 20,5 cm

3.4 Perancangan Diagram Mekanik Robot Lengan

Struktur robot sebagian besar dibangun berdasarkan konstruksi mekanik. Robot yang memiliki kemampuan navigasi dan manipulasi secara relative memiliki konstruksi mekanik yang lebih rumit dibanding dengan yang berkemampuan navigasi saja.

3.4.1 Perancangan Dimensi Robot Lengan

Pada perancangan dimensi robot lengan ini akan dibahas beberapa bagian yaitu bagian kerangka mekanik, bagian sensor, dan gerak.

a. Kerangka mekanik

1. Kerangka Box

Kerangka Box merupakan pondasi utama Robot Lengan. Selain itu juga pada Box ini dipakai untuk tempat rangkaian elektronika seperti Rangkaian AT89s51 dan Servo Kontrol DSR-08. Adapun gambar Kerangka Box dapat dilihat pada gambar 3.3 dibawah ini :

(51)

15 cm

3,5 cm 15 cm

26 cm

Gambar 3.3 : Kerangka Box

2. Penyangga Utama

Penyangga Utama merupakan bagian penting dari Robot Lengan. Yaitu sebagai penopang robot pada waktu mengangkat benda. Penyangga utama dapat dilihat pada gambar 3.4 dibawah ini :

5,7 cm

14,8 cm

Gambar 3.4 : Penyangga Utama (aktuator)

3. Penyangga Kedua

Penyangga kedua merupakan bagian yang penting setelah penyangga utama. Dapat dilihat pada gambar 3.5

(52)

4,5 cm

14,5 cm

Gambar 3.5 : Penyangga Kedua (lengan)

4. Lantai Penyangga

Lantai Penyangga merupakan bagian untuk berputarnya robot kekanan dan kekiri, selain itu juga pada lantai penyangga ini digunakan sebagai tempat berdirinya tiang penyangga utama. Bentuk dan ukuran dari lantai penyangga dapat dilihat pada gambar 3.6 dibawah ini :

15 cm

(53)

Untuk lebih jelasnya, keseluruhan gambar diagram mekanik perencanaan robot lengan yang dibuat dapat dilihat pada gambar 3.7 dibawah ini :

(54)

Keterangan Gambar :

1. Motor servo 1

2. Motor servo 2 dan 3

3. Motor Servo 4

4. Motor Servo 5

5. Gripper

6. Switch On/Off

7. Jack Power Supply

8. Servo Control DSR-08

9. Small System AT89s51

10.Lantai Penyangga Box

11.Box

12.Panjang robot 26 cm

13.Tinggi box 3,5 cm

14.Tinggi robot 45 cm

15.Lebar robot 15 cm

16.Gripper dengan ukuran 5 cm x 4,5 cm, penjapit dengan ukuran

8 cm x 1 cm. Penyangga penjapit dengan ukuran 6 cm x 1 cm.

17.Siku dengan ukuran 14,8 cm x 5,7 cm

18.Lengan dengan ukuran 14,5 cm x 4,5 cm

19.Base dengan ukuran 15 cm x 15 cm

20.Bagian bahu bergerak naik dan turun (vertikal).

21.Bagian siku bergerak naik dan turun (vertikal).

22.Bagian gripper Bergerak menjapit benda (horizontal).

(55)

b. Bagian Sensor

Robot lengan ini terdiri dari sebuah sensor ultrasonik. Sensor ultrasonik ini dipasang di depan robot lengan dengan jarak 14 cm dari benda yang akan diambil. Digunakan unntuk mendeteksi keberadaan benda.

sensor 14 cm tempat benda

Gambar 3.8 : jarak sensor ultrasonik dengan benda

c. Gerak

Untuk menjadikan robot ini dapat bekerja sebagaimana yang diharapkan, maka digunakan variasi gerakan dari masing-masing motor servo untuk menghasilkan arah pergerakan robot. Bagian base akan berputar secara horisontal yaitu kekanan dan kekiri, bagian lengan akan bergerak vertikal ke atas dan kebawah untuk menjangkau benda dan bagian gripper akan bergerak horisontal yaitu kekanan dan kekiri untuk menjapit dan melepaskan benda. Berikut adalah sudut putaran pada waktu robot mengambil dan menempatkan benda.

1. Mengambil benda

Posisi sudut putaran motor servo ketika robot sedang mengambil benda dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

(56)

Tabel 3.1 : posisi sudut putaran motor servo untuk mengambil benda.

Motor Servo Sudut Putaran (step)

Servo 1 Step 6 (22,5º)

Servo 2 dan 3 Step 8 dan 12 (90 º)

Servo 4 Step 11 (90 º)

Servo 5 Step 10 (67,5 º)

Posisi sudut putaran motor servo ketika robot sedang mengangkat benda dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Tabel 3.2 : posisi sudut putaran motor servo untuk mengangkat benda

Motor Servo Sudut Putaran (step)

Servo 1 Step 6 (22,5º)

Servo 2 dan 3 Step 12 dan 8 (90 º)

Servo 4 Step 7 (90 º)

Servo 5 Step 10 (67,5 º)

Posisi sudut putaran motor servo ketika robot sedang menaruh benda pada tempat A dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

(57)

Tabel 3.3 : posisi sudut putaran motor servo untuk menaruh benda pada tempat A.

Motor Servo Sudut Putaran (step)

Servo 1 Step 9 (67,5º)

Servo 2 dan 3 Step 8 dan 12 (90 º)

Servo 4 Step 11 (90 º)

Servo 5 Step 13 (67,5 º)

Posisi sudut putaran motor servo ketika robot sedang menaruh benda pada tempat B dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Tabel 3.4 : posisi sudut putaran motor servo untuk menaruh benda pada tempat B.

Motor Servo Sudut Putaran (step)

Servo 1 Step 12 (135)

Servo 2 dan 3 Step 8 dan 12 (90 º)

Servo 4 Step 11 (90 º)

Servo 5 Step 13 (67,5 º)

3.4.2 Perancangan Small Sistem AT89s51

Small sistem At89s51 merupakan otak dari pada robot lengan. Dimana pada baian ini berfungsi mengendalikan keseluruhan rangkaian elektronik robot lengan. Berikut ini merupakan gambar dari tata letak komponen small

(58)

pengendalian dari Robot Lengan ini. Dapat dilihat pada gambar 3.8 dibawah ini :

Gambar 3.9 : Tata Letak Komponen Rangkaian AT89s51

Tabel 3.5 : Keterangan Gambar komponen small system AT89s51

No Komponen Resistansi

1 R1 1 kΩ

2 R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R11, R12, R13 10 kΩ

3 Led Warna merah

4 C5 10 mf/16volt

5 C1, C2 33 pf

6 C3, C4 100 nf

7 C6 Kristal 11.0592

8 TR 7805

(59)

Pada waktu menggambar disarankan untuk membuat jalur yang tidak terlalu kecil sehingga dalam pelarutan nanti tidak hilang gambar jalurnya Dan juga ketebalan dalam menggambar sangat dianjurkan. Pada waktu proses mencetak dan melarutkannya agar lebih hati-hati. Berikut ini merupakan gambar jalur rangkaian AT89s51 dapat dilihat pada gambar 3.9 dibawah ini :

Gambar 3.10 : Jalur Rangkaian Small Sistem AT89s51

3.5 Daftar Komponen dan Alat yang dipergunakan

Adapun komponen-komponen yang akan digunakan dalam pembuatan modul ini antara lain :

(60)

Tabel 3.6 : Komponen yang diperlukan

No Nama Komponen Jumlah satuan

1 IC Mikrokontroler AT89s51 1 buah

2 Socket IC AT89s51 1 buah

3 Transistor 7805 1 buah

4 Kapasitor 100 nf 2 buah

5 Kapasitor 33 pf 2 buah

6 Kapasitor 10 µf/16v 1 buah

7 Kapasitor 11.0592 1 buah

8 Resistor 10KΩ 11 buah

9 Resistor 470Ω 1 buah

10 PBC polos 1 lembar

11 Ferri Chlorida Secukupnya

12 Rugos gambar kaki komponen 1 lembar

13 Rugos gambar kaki IC 1 lembar

14 Rugos gambar garis 1 lembar

15 Motor Servo GWS S03N 2BB 3 buah

16 Modul D-Sonar 1 buah

17 Modul DSR-08 1 buah

18 Downloader ISP AT89xx 1 buah

19 USB to Serial Converter 1 buah

(61)

21 Kabel pita Secukupnya

22 Timah Secukupnya

23 Dioda Photo 1 buah

24 Dioda 4002 4 buah

25 Kapasitor 1000 µf/16v 2 buah

26 Spidol Permanen (Ukuran F) 1 buah

27 Spidol Permanen (Ukuran M) 1 buah

28 Mur baut Secukupnya

29 Led 2 buah

30 Jack Power Supply 1 set

Peralatan yang digunakan sebagai sarana pendukung dalam pembuatan tugas akhir ini dapat disebutkan sebagai berikut :

Tabel 3.7 : Peralatan yang diperlukan

No Nama Peralatan Jumlah

1 Solder Listrik 1 buah

2 Soldering pump 1 buah

3 Tool set 1 set

4 Multimeter 1 buah

5 Gergaji 1 buah

6 Amplas sedang 1 buah

(62)

3.6 Diagram Alur Sistem

Gambar 3.11 : Diagram Alur Sistem

Pada Robot Lengan ini mikrokontroller yang digunakan adalah AT89s51 sebagai sistem pemroses semua perangkat. Alur daripada system adalah Ketika saklar on/off dinyalakn pada posisi On maka tegangan akan masuk keseluruh rangkaian elektronika. Pada kondisi seperti ini mikrokontroller yang sedang aktif akan memerintahkan sensor Dsonar untuk mengukur jarak benda yang ada didepannya. Saat informasi jarak ditemukan maka sensor Dsonar akan mengirimkan pesan data pada mikrokontroller. Kemudian mikrokontroller akan memerintahkan Servo Kontrol DSR-08 untuk menggerakkan Motor Servo untuk mengambil benda tersebut. Saat

(63)

bersamaan waktu mengambil benda yaitu saat gripper/penjapit robot menjapit bendanya switch akan melakukan proses pengecekan ukuran. Dari switch ini akan diketahui ukuran benda yang di ambil untuk kemudian ditempatkan pada tempat yang disediakan sesuai dengan ukuran benda tersebut.

3.7 Diagram Alur Sensor Ultrasonik Dsonar

Gambar 3.12: Diagram Alur Sensor Ultrasonik Dsonar

Ketika saklar dalam posisi on maka Mikrokontroller dan sensor Dsonar akan dalam keadaan aktif. Mikrokontroller ini akan memerintahkan sensor Ultrasonik untuk melakukan pendeteksian benda yang ada didepannya dengan mengukur

(64)

didepannya maka dsonar ini akan mengirimkan pesan pada mikrokontroller bahwa benda ditemukan. Dan apabila tidak ada benda didepannya maka sensor ini akan melakukan pengukuran secara berulang-ulang sampai sinyal terpantul oleh benda yang ditemukan.

3.8 Diagram Alur Servo Kontrol DSR-08

(65)

Untuk menggerakkan motor servo dibutuhkan rangkaian driver motor. Pada robot ini rangkaian driver motornya adalah Servo Kontrol DSR-08. Ketika benda ditemukan maka mikrokontroller akan mengirimkan pesan data pada Servo kontrol untuk menggerakkan Motor Servo. Motor servo ini akan bergerak secara bergantian sesuai dengan yang diperintahkan oleh mikrokontroller. Yaitu bergerak menuju step-step yang sudah ditentukan.

3.9 Diagram Alur Switch

Gambar 3.14 : Diagram Alur Switch

Pada saat Motor servo bergerak, tepatnya ketika Motor Servo pada bagian gripper mengambil benda maka akan dilakukan proses pengecekan ukuran. Ini dilakukan untuk memilah benda yang diambil tersebut sesuai dengan ukurannya.

(66)

sebagai benda berukuran kecil dan akan ditempatkan pada tempat B, Tetapi apabila pada waktu menjapit switch tidak terhubung maka benda tersebut dikatakan benda berukuran besar dan akan ditempatkan pada tempat A.

3.10 Diagram Alur Proses Downloader ke Mikrokontroller AT89s51

Gambar 3.15 : Diagram Downloader

Untuk membuat mikrokontroller bekerja terlebih dahulu butuh proses pentransferan data dari bahasa manusia ke dalam bahasa mesin. Untuk itu butuh yang namanya downloader. File hasil eksekusi .asm menghasilkan file .hex. file ini yang nantinya akan didownload ke dalam mikrokontroller.

(67)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Implementasi Sistem

Dalam pembahasan implementasi system ini akan menjelaskan mengenai proses pembuatan dari Robot Lengan. Pembahasan dimulai dengan pembuatan hardware Small System AT89s51, instalasi komponen elektronika, pengujian perangkat keras, Perakitan Robot, pengujian perangkat lunak, pengujian system control dan analisa Robot Lengan yang dibuat.

4.1.1 Pembuatan PCB (Printed Circuit Board) Small Sistem AT89s51

Sebelum membuat PCB dibutuhkan skema rangkaian Small system AT89s51 yang dapat dilihat pada gambar 4.1 diatas. Berikut tahapan dalam membuat PCB Small System AT89s51 :

1. Buat jalur rangkaian.

2. Potonglah PCB kosong sesuai dengan ukuran 10 cm x 5 cm.

3. Menggambar jalur rangkaian pada PCB yang sudah dipotong dan dibersihkan sesuai dengan gambar rangkaian yang sudah dibuat dengan menggunakan Spidol Permanen atau Rugros jalur dan kaki komponen elektronika. Seperti

(68)

Gambar 4.1 : layout belakang

4. Larutkan feryclorida secukupnya pada tempat yang sudah disediakan.

5. Larutkan PCB yang sudah digambar tadi ke dalam larutan feryclorida, sambil digoyang-goyang perlahan sampai tembaga yang tidak digambar hilang sehingga terbentuk jalur PCB yang di inginkan.

(69)

Gambar 4.3 : Hasil PCB yang sudah dilarutkan

6. Setelah dilarutkan, bersihkan jalur rangkaian yang di spidol tadi dengan amplash yang halus

7. Bor PCB yang sudah dibersihkan dengan menggunakan bor ukran 1 mm sesuai dengan tata letak kaki komponen yang dibuat.

(70)

4.1.2 Instalasi Komponen Small System AT89s51

Gambar 4.5 : Rankaian mikrokontroller yang sudah di instalasi

Instalasi komponen small system AT89s51 ini sesuai tata letak komponen yang telah direncanakan sebelumnya. Proses intalasi ini menghubungkan kaki-kaki komponen dengan menggunakan timah panas yang disolder dengan suhu 30 sampai 40 watt. Penggunaan solder yang telalu panas mengakibatkan rusaknya komponen. Sehingga cukup memakai daya yang kecil.

4.2 Pengujian Perangkat Keras

Setelah hardware atau perangkat keras selesai dibuat dan disiapkan maka tahap berikutnya adalah proses pengujian sebelum digabungkan menjadi robot yang akan dibuat. Hal ini dilakukan guna mengetahui kesiapan perangkat keras yang digunakan. Pengujian perangkat keras pada Robot Lengan ini meliputi pengujian peralatan input-output. Pengujian perangkat keras tersebut mengacu pada perangkat keras yang digunakan pada system pengaturan Motor Servo.

(71)

4.2.1 Pengujian small system At89s51

Pengujian minimum sistem dapat dilakukan secara hardware maupun secara software. Adapun proses pengujian perangkat keras ini dimulai dengan pengujian Mikrokontroller AT89s51 yang berperan sebagai pusat control dan unit pemrosesan data. Kemudian setelah itu dilakukan pengujian secara software yaitu dengan pengujian program sederhana untu menguji fungsi I/O port melalui gerak Motor Servo.

A. Tujuan Pengujian

1. Untuk mengetahui koneksi antar komponen sudah terhubung dengan baik dan masing-masing komponen dapat digunakan sebagaimana mestinya.

2. Untuk mengetahui apakah system dari rangkaian Mikrokontroller sedah dapat menerima data(input), mengolah data(input), serta mengeluarkan output sesuai dengan yang telah direncanakan.

B. Prosedur Pengujian

1. Menyiapkan rangkaian dari system Mikrokontroller

2. Menghubungkan Vcc dan Gnd rangkaian pada Power Supply (5 Volt). 3. Mengamati lampu indicator Led. Apabila Led menyala berarti

(72)

lampu Led tidak menyala berarti masih belum ada tegangan yang masuk ke rangkaian.

4.2.2 Pengujian Servo Control modul DSR-08

Pengujian perangkat keras berikutnya adalah Servo Kontrol DSR-08. Seperti yang telah dikemukakan dalam landasan teori bahwa Servo Kontrol memiliki peranan yang sangat penting dalam system pengendalian Motor Servo yaitu bertindak sebagai interface antara Mikrokontroller dengan Motor Servo.

A. Tujuan Pengujian

Untuk mengetahui apakah rangkaian Servo Kontrol telah bekerja dengan baik dan mampu mengendalikan Motor Servo memutar sesuai dengan yang diharapkan.

B. Prosedur Pengujian

1. menghubungkan rangkaian Servo Kontrol DSR-08 dengan Power Supply dan Mikrokontroller AT89s51.

2. Menghubungkan Output dari Servo Kontrol ke Motor Servo

3. Melakukan Pengamatan pada arah putaran Motor Servo terhadap perubahan inputan.

(73)

4.2.3 Pengujian Motor Servo

Pengujian Perangkat keras berikutnya adalah Motor Servo, Seperti yang telah dijelaskan dalam landasan teori bahwa Motor Servo memiliki peranan yang penting dalam Robot Lengan ini, karena berfungsi sebagai penggerak dari pada Robot.

A. Tujuan Pengujian

Untuk mengetahui apakah Motor Servo telah bekerja dengan baik dan mampu memutar sesuai dengan yang diharapkan.

B. Prosedur Pengujian

1. Menghubungkan Motor Servo ke rangkaian Servo Kontrol DSR-08 dengan Power Supply dan Mikrokontroller AT89s51.

2. Menghubungkan Output dari Servo control ke Motor Servo

3. Melakukan Pengamatan pada arah putaran Motor Servo terhadap perubahan inputan.

4.2.4 Pengujian Sensor Ultrasonik modul Dsonar

Pengujian perangkat keras berikutnya adalah Sensor Ultrasonik modul Dsonar. Sensor ini bertindak sebagai pendeteksi benda yang hendak dipindahkan.

(74)

A. Tujuan Pengujian

Untuk mengetahui apakah Sensor Untrasonik modul Dsonar ini telah bekerja dengan baik dan mampu mendeteksi benda dengan menghitung jarak sesuai dengan yang diharapkan.

B. Prosedur Pengujian

1. Menghubungkan rangkaian Sensor Ultrasonik modul Dsonar dengan Power Supply dan Mikrokontroller AT89s51.

2. Menghubungkan Output dari Mikrokontroller ke Sensor Ultrasonik. Untuk lebih mudahnya bisa memakai modul DST-52 sebagai tambahan dari modul Dsonar, sehingga kita bisa mengukur jarak langsung karena pada modul DST-52 terdapat LCD yang menampilkan jarak benda secara langsung.

4.2.5 Pengujian Switch

Pengujian perangkat keras berikutnya adalah Switch. Switch ini berperan sebagai pemilah besarnya benda. Dalam robot ini hanya dikenali dua macam ukuran yaitu besar dan kecil.

(75)

A. Tujuan Pengujian

Untuk mengetahui bahwa switch dalam kondisi bagus dan layak untuk digunakan, sehingga Robot dapat bekerja dengan baik sesuai dengan yang diharapkan.

B. Prosedur Pengujian

1. Menghubungkan Switch

2. Menghubungkan Port po.0 dari Mikrokontroller ke Switch. 3. Melakukan pengamatan pada besarnya tegangan yang masuk.

4.3 Perakitan Robot

Tahap perakitam merupakan tahap menggabungkan seluruh komponen-komponen pembentuk robot lengan. Dimulai dengan merakit kerangka mekanik, instalasi komponen elektronika, hingga instalasi kabel-kabel penghubung rangkaian dan panel. Tahap-tahap merakitan robot lengan adalah sebagai berikut:

1. Siapkan mur penyangga utama sebagai penopang lantai dasar, sebagai tempat berdirinya robot lengan. Bentuk mur penyangga utama dapat dilihat pada gambar 4.6 dibawah ini :

(76)

Gambar 4.6 : Mur penyangga

2. Pasang mur penyangga pada bagian box robot yang sudah dibuat seperti gambar 4.6 dibawah ini :

Gambar 4.7 : Instalasi mur penyangga

3. Pasang motor servo 1 pada atap box, kemudian kuatkan dengan baut sehingga tidak lepas ketika motor servo bekerja. Dapat dilihat pada gambar 4.8 dibawah ini :

(77)

Gambar 4.8 : Instalasi Motor Servo 1

4. Pasang atap box, kemudian kencangkan dengan baut sesuai mur tiang penyagga utama sehingga membentuk box. Dapat dilihat pada gambar 4.9 dibawah ini :

Gambar 4.9 : Memasang atap box

5. Pasang mur penyangga 2 pada lantai dasar atau atap box, seperti terlihat pada gambar 4.10 dibawah ini :

(78)

Gambar 4.10 : instalasi mur penyangga dua

6. Pasang lantai dasar ke motor servo satu, sehingga terlihat seperti gambar 4.11 dibawah ini :

Gambar 4.11 : Memasang lantai dasar pada motor servo 1

7. Pasang lantai dengan motor servo 2 dan 3, kemudian kuatkan dengan mur baut, dapat dilihat pada gambar 4.12 dibawah ini :

(79)

Gambar 4.12 : Instalasi lantai dan motor servo 2 dan 3

8. Pasang penyagga utama kanan pada motor servo 2, sehingga tampak seperti gambar 4.13 dibawah ini :

(80)

9. Pasang penyangga kiri pada motor servo 3, kemudian kencangkan dengan mur baut, seperti gambar 4.14 dibawah ini :

Gambar 4.14 : Instalasi penyangga utama kiri ke motor servo 3

10. Agar penyangga kiri bisa bergerak sama seperti penyangga utama kanan maka perlu diberi penopang. Tampak terlihat seperti gambar 4.15 dibawah ini :

(81)

11.Rakitlah motor servo 4 dengan tiang lengan, seperti terlihat pada gambar 4.16 dibawah ini :

Gambar 4.16 : Instalasi penyangga dua kiri dan motor servo 4

12.Pasang lengan kanan (penyangga dua kanan), kemudian kuatkan dengan mur baut. Sehingga terlihat seperti gambar 4.17 dibawah ini :

(82)

13.Merakit tempat gripper (penjapit) dan motor servo 5, seperti terlihat pada gambar 4.18 dibawah ini :

Gambar 4.18 : Instalasi motor servo 5 Gripper

14. Siapkan kerangka mekanik penjapit robot, seperti gambar 4.19 :

Gambar 4.19 : Kerangka Gripper

15.Rakitlah gripper satu persatu sesuai dengan bentuk dari gripper robot yang dibuat, hingga terlihat seperti gambar 4.20 dibawah ini :

(83)

Gambar 4.20 : Gripper yang sudah dirakit

16. Kerangka mekanik yang sudah dirakit akan tampak seperti gambar 4.21 dibawah ini :

Gambar 4.21 : Mekanik robot lengan yang sudah dirakit

17.Instalasi komponen elektronik, yaitu hubungkan port mikrokontroller ke sensor ultrasonik dan servo kontrol. Pada bagian servo kontrol instalasi kabel-kabel penghubung motor servo sesuai dengan tempat yang sudah disediakan. Seperti terlihat pada gambar 4.22 dibawah ini :

(84)

Gambar 4.22 : instalasi komponen elektronika

18.Instalasi mekanik robot dan komponen elektronika yang sudah selesai akan tampak seperti gambar dibawah ini, terlihat dari samping kanan, depan dan belakang :

Gambar 4.23 : Robot Lengan yang sudah dirakit keseluruhan tampak

(85)

4.4 Penjelasan Perangkat Lunak

Pada penjelasan perangkat lunak kali ini akan dibahas tentang implementasi program yang merupakan hasil dari analisa dan perancangan sistem pada bab sebelumnya. Implementasi program ini ditujukan untuk Robot dalam berinteraksi dengan sistem yang dihasilkan.

Sebelum memulai penjelasan harus melewati beberapa tahap untuk dapat menyelesaikan Robot Lengan ini. Adapun tahap-tahap yang harus dilalui antara lain yaitu :

1. Menghubungkan port Mikrokontroler dengan Komputer menggunakan downloader Du-ISP v2.

2. Mengisi data program Mikrokontroler AT89s51.

4.4.1 Menghubungkan Port Mikrokontroller dengan Komputer

Untuk dapat menghubungkan port Mikrokontroler dengan Komputer agar port yang terdapat pada komputer dapat dibaca Mikrokontroler lewat kabel serial, Install driver yang digunakan untuk mengindentifikasi perangkat downloader Du-ISP v2 dengan menginstal AVR Studio 4. Awal mula kita hubungkan downloader dengan komputer melalui port USB maka computer seperti pada gambar 4.24 maka computer akan mengenali adanya perangkat baru. Karena AVR sudah terinstal maka lakukan

(86)

pengenalan perangkat. setelah terhubung proses downloader sudah bisa dilakukan. Yaitu dengan mengeksekusi file .hex.

Gambar 4.24 : Port Downloader DU-ISP v2 ke Port Mikrokontroller

4.4.2 Mengisi Data Program Mikrokontroler AT89s51

Mikrokontroler sebagai pengendali dari alat-alat yang lain sehingga didalam mikrokontroler membutuhkan perintah-perintah yang akan digunakan untuk menjalankan sensor sensor ultrasonic, Servo Kontrol dan motor servo.

Penggunaaan mikrokontroler dengan komputer harus memenuhi semua alat yang dibutuhkan, apabila terdapat salah satu alat yang tidak berfungsi maka perangkat lunak AVR Studio 4 tidak mendeteksi mikrokontroler atau muncul pesan “hardware error”.

1. Untuk memasukan data ke dalam mikrokontroler menggunakan downloader yang terhubung ke port mikrokontroller.

(87)

2. Buka DStudio 3.7b setelah itu compile, maka hasil compile tersebut akan menghasilkan file .hex. file ini yang nantinya akan digunakan untuk di convert kedalam mikrokontroller dengan downloadernya.

3. Buka AVR Studio 4 setelah itu lakukan setting port yang digunakan. Seperti terlihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 4.25 : Setting port mikrokontroller

4. Setting device perangkat mikrokontroller yang digunakan yaitu AT89s51, kemudian setting frekwensi pada 125 kHz. Lalu lakukan Cek koneksifitas dengan mengklik read signature. maka computer akan melakukan pengecekan pada mikrokontroller yang akan di downloader. Dapat dilihat pada gambar 4.26 dibawah ini :

(88)

Gambar 4.26 : Read signature

5. Masukkan file .hex yang akan dikirm ke mikrokontroller. Sebelum melakukan download program mikrokontroller akan dibersihkan dahulu secara otomatis ketika proses awal download berlangsung.

(89)

Gambar 4.27 : Proses downloader program ke mikrokontroller

6. Proses Downloader selesai dan Mikrokontroler siap bekerja mengirim perintah-perintah ke komponen elektronika yang telah dipasang diantaranya yaitu Servo Kontrol, Sensor Utrasonik Dsonar, dan Motor Servo.

(90)

BAB V

UJI COBA

Setelah proses instalasi mekanik dan komponen dilakukan pada bab sebelumnya, maka berikutnya pada bab ini akan menjelaskan mengenai proses uji coba dari Robot Lengan yaitu meliputi cara pengoperasian robot, uji coba robot menggunakan benda dan evaluasi dari ujicoba yan dilakukan.

5.1 Cara Pengoperasian Robot

Awal mula untuk mengaktifkan robot lengan ini yaitu dengan menghubungkan tengangan dari power supply ke servo kontrol, maka semua komponen akan aktif dan robot akan berjalan sesuai dengan program yang dimasukkan kedalam mikrokontroller. Dengan aktifnya mikrokontroller, maka mikrokontroller tersebut akan memerintahkan sensor untuk mendeteksi keberadaan benda. Adapun potongan program tersebut :

lcall CekSonar

Mov R0,#Buffer+5 ;cek data valid?

mov A,@R0

(91)

Mov R0,#Buffer+7 ;cek kurang dari 10cm?

mov A,@R0

cjne A,#10,$+3

jnb p0.0,loop

Setelah benda ditemukan maka sensor akan mengirimkan pesan pada mikrokontroller bahwa benda telah terdeteksi. Setelah itu mikrokontroller akan memerintahkan Servo kontrol untuk menggerakkan motor servo.

Sebelumnya motor servo tersebut sudah di set sedemikian rupa kemana dia harus berhenti dan berputar. Berikut potongan programnya :

servo_satu_ambil:

db 01,01,06

servo_satu_taruh_1:

db 01,01,10

servo_satu_taruh_2:

db 01,01,13

servo_dua:

db 01,02,07

servo_dua_balik:

db 01,02,11

servo_tiga:

db 01,03,11 ; keatas

(92)

servo_gripper_buka

db 01,04,13

servo_gripper_tutup

db 01,04,10

Dimana pada table pertama menerangkan nomor servo kontrol, nomor motor servo yang mau digerakkan dan sudut motor servo yang akan bergerak. Pada motor servo ini step yang bisa dilakukan antara step 5 minimal sampai step 13 maksimal.

Pada waktu motor servo bergerak mengambil benda tersebut maka saat itu juga mikrokontroller akan melakukan eksekusi pengecekan ukuran yaitu apabila switch tidak terhubung maka mikrokontroller akan mengeksekusi p0.0 yang berisi tegangan high yang menyebabkan mikrokontroller memerintahkan benda ditaruh di tempat A, tetapi apabila switch terhubung, mikrokontroller akan mengeksekusi p0.1 yang berisi tegangan low karena terkena short tegangan smentara yang menyebabkan mikrokontroller memerintahkan benda ditaruh ditempat B. Berikut potongan program eksekusi :

Mov DPTR,#servo_satu_ambil

Lcall SetPosisiServo

Lcall Delay_1detik

Mov DPTR,#servo_dua

(93)

Mov DPTR,#servo_gripper_buka

Lcall SetPosisiServo ;

Mov DPTR,#servo_tiga

Lcall SetPosisiServo ;

Lcall Delay_1detik

Mov DPTR,#servo_gripper_tutup

Lcall SetPosisiServo ;

Lcall Delay_1detik

jnb p0.1,kecil

Mov DPTR,#servo_tiga_balik

Lcall SetPosisiServo ;

Mov DPTR,#servo_dua_balik

Lcall SetPosisiServo ;

Lcall Delay_1detik

jnb p0.1,kecil

Mov DPTR,#servo_satu_taruh_1

Lcall SetPosisiServo ;

(94)

Lcall SetPosisiServo ;

Mov DPTR,#servo_tiga

Lcall SetPosisiServo ;

Lcall Delay_1detik

Mov DPTR,#servo_gripper_buka

Lcall SetPosisiServo

lcall Delay_1detik

Mov DPTR,#servo_tiga_balik

Lcall SetPosisiServo ;

Mov DPTR,#servo_dua_balik

Lcall SetPosisiServo ;

Lcall Delay_1detik

ljmp main

(95)

1. Pada proses pengujian, Robot bekerja dengan baik, meskipun ada beberapa benda yang tidak berhasil diangkat. Dikarenakan beban benda yang terlalu berat. Sehingga menyebabkan gripper atau penjapit robot tidak mampu untuk mengangkatnya. Tidak luput juga dalam proses pengujian terjadi beberapa kendala rusaknya hardware seperti rusaknya kapasitor pada sensor ultrasonik putusnya komponen diode pada servo kontrol, dan lain sebagainya. Tetapi semua kendala tersebut bisa diatasi dengan memperbaiki hardware yang rusak dengan komponen elektronika yang kondisinya masih bisa dipakai.

(96)

BAB VI

PENUTUP

6.1 Kesimpulan

Setelah melalui proses pengerjaan Tugas Akhir pembuatan Robot Lengan Pemilah Benda dengan menggunakan Mikrokontroller MCS-51 dan dilengkapi dengan Sensor Ultrasonik modul Dsonar ini dari awal hingga akhir, baik dalam pengerjaan hardware, Software secara umum penulis dapat menyimpulkan beberapa kesimpulan yaitu sebagai berikut :

1. Hasil pembuatan prototype Robot Lengan ini telah selesai.

2. Mikrokontroller AT89s51 mampu menerima inputan dari Sensor Ultrasonik dan Switch yang terpasang yang kemudian diolah dan diproses menjadi suatu output yang selanjutnya diterjemahkan oleh Servo Kontrol DSR-08 untuk menggerakkan Motor Servo sehingga robot dapat bergerak sesuai dengan yang diharapkan.

3. Gerak robot hanya pada ruang lingkup area kerja robot.

4. Motor Servo dapat melakukan fungsinya dengan baik sebagai penggerak robot lengan dengan gerakan yang presisi. Kepresisian gerakan tergantung pada kwalitas transmisi roda gigi.

(97)

5. Beberapa gangguan pada gerak Robot Lengan ini terutama disebabkan oleh beban objek yang akan dipindahkan terlalu berat dari jangkauan kekuatan Motor Servo, sehingga Motor Servo tidak dapat bekerja dengan maksimal dan terkadang tidak mau bergerak sama sekali.

6. Konsep kerja berdasarkan pengaturan oleh sebuah program.

6.2 Saran

Dari hasil pengerjaan Tugas Akhir pembuatan Robot Lengan ini penulis memberikan saran untuk pengembangan system yang telah dirancang yaitu sebagai berikut :

1. Untuk menjaga keseimbangan system bekerja dengan baik, maka diperlukan Motor Servo yang bisa mengangkat beban yang lebih berat. 2. Mengganti kerangka mekanik dengan menggunakan bahan yang lebih

baik dari yang penulis buat agar Robot Lengan yang dibuat lebih kuat dan kokoh. Seperti Plat aluminium, besi, dsb.

3. Pengembangan pendeteksi ukuran benda dengan menggunakan Sensor Ultrasonik, Infra red maupun dengan menggunakan perangkat lainnya sehingga ukuran benda yang dipilah bisa lebih presisi.

(98)

4. Pengembangan pendeteksi ukuran benda lebih dari dua ukuran benda yaitu besar, sedang dan kecil. Atau dibuat bisa mendeteksi ukuran sesuai dengan penghitungan ukuran benda dari robot.

5. Pengembangan menggunakan LCD, sehingga memudahkan untuk mengetahui jarak benda yang akan dipilah.

6. Pengembangan menggunakan Roda sehingga robot dapat mecari keberadaan benda yang akan dipilah dengan sendirinya sehingga robot dapat bergerak bebas mencari keberadaan benda.

(99)

Budiharto, Widodo. 2009. Robotika, Teori dan Implementasi. Yogyakarta : Andi Offset.

Budiharto, Widodo. 2006. Membuat Robot Cerdas. Jakarta : Elex Media Komputindo.

Budiharto, Widodo. 2009. Membuat Sendiri Robot Humanoid. Jakarta : Elex Media Komputindo.

Budiharto, Widodo. 2004. Interfacing Komputer dan Mikrokontroller. Jakarta : Elex Media Komputindo.

Pitowarno, Endra. 2006. Desain Kontrol dan Kecerdasan Buatan. Yogyakarta : Andi Offset.

Setiawan, Sulhan. 2006. Mudah dan Menyenangkan Belajar Mikrokontroller. Yogyakarta : AndiOffset.

Eko, Agfianto. 2005. Pengendalian Mobile Robot dengan MOBOTSIM v1.0. Yogyakarta : Gava Media.

Malik, Ibnu. 2006. Pengantar Membuat Robot. Yogyakarta : Gava Media.

Henry. 2002. Crust Crawler Robotic, (Online), (http://www.crustcrawler.com/motors/servos/index.php, diakses 4 Maret 2010).

Delta Electronik. 2008. Electronik Design & Componen Supplier, (Online), (http://deltakits-sby.com/shop/, diakses 4 Maret 2010).

(1)

Lcall SetPosisiServo ;

Mov DPTR,#servo_tiga

Lcall SetPosisiServo ; Lcall Delay_1detik

Mov DPTR,#servo_gripper_buka Lcall SetPosisiServo

lcall Delay_1detik

Mov DPTR,#servo_tiga_balik

Lcall SetPosisiServo ;

Mov DPTR,#servo_dua_balik

Lcall SetPosisiServo ; Lcall Delay_1detik

ljmp main

5.3 Evaluasi

(2)

(3)

BAB VI

PENUTUP

6.1 Kesimpulan

1. Hasil pembuatan prototype Robot Lengan ini telah selesai.

3. Gerak robot hanya pada ruang lingkup area kerja robot.

4. Motor Servo dapat melakukan fungsinya dengan baik sebagai penggerak robot lengan dengan gerakan yang presisi. Kepresisian gerakan tergantung pada kwalitas transmisi roda gigi.

(4)

6. Konsep kerja berdasarkan pengaturan oleh sebuah program.

6.2 Saran

Dari hasil pengerjaan Tugas Akhir pembuatan Robot Lengan ini penulis memberikan saran untuk pengembangan system yang telah dirancang yaitu sebagai berikut :

1. Untuk menjaga keseimbangan system bekerja dengan baik, maka diperlukan Motor Servo yang bisa mengangkat beban yang lebih berat.

2. Mengganti kerangka mekanik dengan menggunakan bahan yang lebih baik dari yang penulis buat agar Robot Lengan yang dibuat lebih kuat dan kokoh. Seperti Plat aluminium, besi, dsb.