PENGENDALI MOTOR DC DENGAN KONTROL JOYSTICK BERBASIS AT MEGA 164 PADA ROBOT PENGANGKAT BARANG - POLSRI REPOSITORY

  

PENGENDALI MOTOR DC DENGAN KONTROL JOYSTICK

BERBASIS AT MEGA 164 PADA ROBOT

PENGANGKAT BARANG

Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III

Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi

  

Politeknik Negeri Sriwijaya

Oleh :

M. SUTANTO GUMAY

0611 3033 0273

  

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

2014

  PENGENDALI MOTOR DC DENGAN KONTROL JOYSTICK BERBASIS AT MEGA 164 PADA ROBOT PENGANGKAT BARANG Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya Oleh : M. SUTANTO GUMAY 0611 3033 0273 Pembimbing I Pembimbing II Hj. Ade Silvia Handayani, S.T., M.T Aryanti, S.T., M.Kom NIP. 197609302000032002 NIP. 197708092002122002 Mengetahui, Ketua Jurusan Ketua Program Studi Teknik Elektro Teknik Telekomunikasi

( Ir.Ali Nurdin, M.T ) ( Ciksadan, S.T, M.Kom )

NIP. 196212071991031001 NIP. 196809071993031003

  

MOTTO

 Jadikanlah dirimu menjadi energi positif bagi dirimu

  sendiri dan orang banyak.

  

 Jangan menyerah dengan kegagalan, jika gagal coba lagi,

  gagal lagi coba lagi, sampai gagalnya menyerah dan tidak datang lagi.

   Teruslah haus akan ilmu, karena ilmu tiada habisnya.

Saya persembahkan kepada : Ayahanda dan Bunda, serta mbak dan adikku

  

yang saya sayangi.

  Seluruh keluarga yang selalu mendoakan dan  memberi semangat kepadaku.

   Seluruh dosen dan pembimbingku yang selalu

membimbingku.

  Meilinda izzatika yang selalu menjadi 

penyemangatku.

  Rekan-rekan HMJ Teknik Elektro yang selalu 

mendukungku.

  Sahabat  – sahabatku terutama kelas TB’11 yang telah memberikan semangat dan motivasi. Sahabatku di Tim Robot Polsri yang selalu

   memberikan motivasi.

  Almamaterku.

  

  

ABSTRAK

PENGENDALI MOTOR DC DENGAN KONTROL JOYSTICK BERBASIS

AT MEGA 164 PADA ROBOT PENGANGKAT BARANG ( 2014 : 48 Halaman + Daftar Gambar + Daftar Tabel + lampiran ) M. SUTANTO GUMAY Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya

  Robot sebagai salah satu bentuk dari teknologi, telah berkembang dengan pesat. Robot telah diimplementasikan secara luas pada berbagai aspek kehidupan manusia. Robot dapat melakukan tugas fisik, baik menggunakan pengawasan dan kontrol manusia, ataupun menggunakan program yang telah didefinisikan terlebih dulu (kecerdasan buatan). Robot manual di buat dengan menggunakan prinsip kerja roda robot dengan menggunakan PWM. Joystick digunakan untuk mengatur gerakan sistem kendali roda robot menggunakan PWM untuk gerakan maju dan mundur. switch pada joystick ditekan, maka memberikan input ke mikrokontroler, kemudian diproses lalu dikeluarkan melalui output yang memberikan data pulsa (PWM) ke motor DC. Input tegangan 24 volt digunakan untuk mengaktifkan motor DC, sehingga pada saat mikrokontroller memberikan pulsa ke motor DC, seketika motor DC bergerak menggerakkan roda robot maju atau mundur. Dari data hasil pengujian yang diperoleh menunjukan bahwa sistem kendali roda robot dengan menggunakan PWM dapat mengontrol kecepatan roda robot. Hasil yang dicapai adalah ketika Analog kanan dalam kondisi maju sejauh 50 % atau PWMnya sebesar 50% maka tegangan yang dilewatkan menuju motor DC 12 Volt artinya kecepatan motor DC hanya separuh dari kecepatan maksimal motor,ketika analog kanan dalam kondisi maju 100% maka tegangan yang dilewatkan menuju motor DC 24 volt artinya kecepatan motor berada pada kecepatan maksimal.

  Kata Kunci : Robot, Joystick, PWM, Motor DC, AT MEGA 164

  

ABSTRACT

DC MOTOR CONTROLLER WITH JOYSTICK CONTROL BASED AT MEGA 164 ON A ROBOT LIFTER GOODS ( 2014 : 48 pages + image list + table list + attachments ) M. SUTANTO GUMAY Department Of Electrical Engineering Telecommunication Study Program State Polythecnic Of Sriwijaya

  Robot as a form of technology, has grown rapidly. Robots have been widely implemented in various aspects of human life. Robots can perform physical tasks, using either human supervision and control, or using a program that has been defined first (artificial intelligence). Robot created manually using the working principle wheel robot using PWM. The joystick is used to regulate the movement of wheeled robot control system using PWM for forward and backward movement. switch on the joystick is pressed, then provide input to the microcontroller, then processed and issued via the output that provides the data pulses (PWM) to the DC motor. Input voltage 24 volt DC motor is used to enable, so that when the microcontroller gives a pulse to the DC motors, DC motors instantly move the wheels of the robot moves forward or backward. From the data obtained test results indicate that the control system of wheeled robot by using PWM to control the speed of the robot wheels. Can result in a condition when the right analog forward as far as 50% of his or PWM at 50% then the voltage that is passed to the 12 Volt DC motor DC motor speed means only half of the maximum speed of the motor, while the right analog in a state of advanced 100% then the voltage which is passed to the 24-volt DC motor speed means the motor is at maximum speed.

  Keywords: Robot, Joystick, PWM, DC motors, AT MEGA 164

  Alhamdulillahirabbil’alamin, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini. Salam dan shalawat selalu tercurah pada junjungan kita Nabi Besar Muhammad SAW beserta para pengikutnya hingga akhir zaman.

  Laporan Akhir ini berjudul

  “PENGENDALI MOTOR DC DENGAN

KONTROL JOYSTICK BERBASIS AT MEGA 164 PADA ROBOT

PENGANGKAT BARANG

  ” disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan

  pendidikan Diploma III (D3) Politeknik Negeri Sriwijaya Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi.

  Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar

• – besarnya kepada : 1.

  Ibu Hj. Ade Silvia Handayani., S.T., M.T sebagai Pembimbing I 2. Ibu Aryanti., S.T., M.Kom sebagai Pembimbing II

  Yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, dan nasehat kepada penulis dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini. Selain itu penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak RD Kusumanto, S.T., M.M., selaku Direktur Politeknik Negeri sriwijaya.

  2. Bapak Ir. Ali Nurdin, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.

  3. Bapak Ir. Siswandi, M.T., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.

  4. Bapak Ciksadan, S.T., M.Kom selaku Ketua Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya.

  5. Bapak Ir. H. Abdul Rakhman., M.T selaku Ketua Program Studi D4 Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya.

  6. Segenap Dosen Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya.

  7. Keluargaku khususnya kedua orang tua serta saudaraku yang selama ini menjadi motivasi terbesarku.

  8. Seluruh sahabat-sahabatku yang telah membantu dan memberi inspirasiku.

  9. Rekan-rekan HMJ Teknik Elektro dan tim robot Polsri yang selalu memberikan semangatku.

  10. Serta semua pihak yang telah membantu baik berupa tenaga maupun pikiran selama penyusunan Laporan Akhir ini.

  Dalam penyusunan laporan ini penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam pembuatannya, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangatlah diharapkan guna pebaikan dimasa yang akan datang.

  Akhir kata penulis mengharapkan semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua yang membacanya, Amin.

  Palembang, Juli 2014 Penulis

  DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ................................................................................. i

LEMBAR PENGESAHAN....................................................................... ii

HALAMAN PERSEMBAHAN .............................................................. iii

ABSTRAK ............................................................................................... iv

KATA PENGANTAR............................................................................... vi

DAFTAR ISI.............................................................................................. viii

DAFTAR GAMBAR................................................................................. x

DAFTAR TABEL .................................................................................... xi

  2.3.1. Perhitungan duty cycle PWM ........................................... 10

  2.8.1. Rangkaian Antarmuka LCD ............................................. 26

  2.8 LCD ........................................................................................... 24

  2.7.3. Gaya Gerak Listrik ........................................................... 24

  2.7.2. Prinsip Arah Putaran Motor .............................................. 23

  2.7.1. Prinsip Dasar .................................................................... 21

  2.7 Motor DC .................................................................................... 20

  2.6 Driver Motor DC ........................................................................ 20

  2.5.1 Spesifikasi SPC Gamepad ................................................. 20

  2.5 Smart Pheriperal Converter ....................................................... 19

  2.4.3. Memori AT Mega 164 ...................................................... 16

  2.4.2. Sistem Minimum AT Mega 164 ....................................... 15

  2.4.1. Arsitektur AT Mega 164................................................... 12

  2.4 Mikrokontroller .......................................................................... 11

  2.3 Pulse Width Modulation ............................................................. 8

  

BAB I PENDAHULUAN......................................................................... 1

  2.2.2. Cara Kerja Joystick .......................................................... 7

  2.2.1. Komponen Joystick........................................................... 6

  2.2 Joystick ...................................................................................... 6

  Kontrol Robot ................................................................... 4

  2.1 Robot ........................................................................................ 4 2.1.1.

  

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .............................................................. 4

  Metode Referensi .......................................................... 3 1.6.2. Metode Wawancara .......................................................... 3 1.6.3. Metode Observasi .......................................................... 3 1.6.4. Metode Cyber ................................................................. 3

  1.6 Metodelogi Penulisan ................................................................ 3 1.6.1.

  1.5 Manfaat ...................................................................................... 2

  1.4 Tujuan ........................................................................................ 2

  1.3 Pembatasan Masalah ................................................................. 2

  1.2 Perumusan Masalah .................................................................... 2

  1.1 Latar Belakang............................................................................ 1

  2.9 Gerbang Logika Not ................................................................... 27

  

BAB III RANCANG BANGUN ALAT................................................... 29

  4.1 Tujuan Pengukuran Alat ............................................................. 39

  5.2 Saran........................................................................................ 48 DAFTAR PUSTAKA..............................................................................

  5.1 Kesimpulan.............................................................................. 48

  48

  4.5 Analisa ........................................................................................ 44 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN..................................................

  4.4.2. Hasil Pengukuran Pada Driver EMS H-Bridge ................ 42

  4.4.1. Hasil Pengukuran Pada SPC ............................................. 41

  4.4 Hasil Pengukuran ........................................................................ 41

  4.3 Langkah – Langkah Pengukuran ................................................ 41

  4.2 Peralatan Pengukuran ................................................................. 40

  

BAB IV PEMBAHASAN ......................................................................... 39

  3.1 Perancangan dan Tahap – Tahap Perancangan............................ 29

  3.7 Spesifikasi Alat ........................................................................... 38

  3.6 Perancangan Mekanik................................................................. 37

  3.5.4. Rangkaian Driver Selenoid Valve..................................... 36

  3.5.3. Rangkaian Driver EMS H-Bridge..................................... 36

  3.5.2. Rangkaian SPC ................................................................. 33

  3.5.1. Rangkaian Joystick ........................................................... 33

  3.5 Perancangan Rangkaian Elektronika .......................................... 32

  3.4 Sistem Kerja Alat ....................................................................... 31

  3.3 Prinsip Kerja Alat ....................................................................... 30

  3.2 Blok Diagram ............................................................................. 30

  49 LAMPIRAN............................................................................................. xii

  DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Sistem Robot.......................................................................

  5 Gambar 2.2 Mekanisme Sistem Kerja Kontrol Robot............................

  5 Gambar 2.3 Joystick ................................................................................ 6

Gambar 2.4 Rangkaian Joystick .............................................................. 7Gambar 2.5 Joystick menentukan arah putaran motor ............................ 8Gambar 2.6 Cara Potensiometer Joystick menentukan arah putaran motor ................................................................................... 8Gambar 2.7 Sinyal PWM ........................................................................ 9Gambar 2.8 Duty Cycle dan Resolusi PWM ........................................... 10Gambar 2.9 Duty Cycle ........................................................................... 10Gambar 2.10 Diagram Blok arsitektur AVR ............................................. 13Gambar 2.11 Pewaktuan eksekusi program secara parallel ...................... 14Gambar 2.12 Sistem Minimum AT Mega 164.......................................... 15Gambar 2.13 Peta Memori AT Mega 164 ................................................. 16Gambar 2.14 Pin out AT Mega 164 .......................................................... 18Gambar 2.15 Blok Diagram AT Mega 164 ............................................... 19Gambar 2.16 Rangkaian Driver Motor H-Bridge .................................... 20Gambar 2.17 Motor DC Sederhana ........................................................... 21Gambar 2.18 Medan Magnet Yang Membawa Arus Mengelilingi

  Konduktor ................................................................................... 21

Gambar 2.19 Medan Magnet Yang Membawa Arus Mengelilingi

  Konduktor ................................................................................... 22

Gambar 2.20 Prinsip Kerja Motor DC ............................................................. 23Gambar 2.21 EMF Kembali ............................................................................. 24Gambar 2.22 LCD 12x2 ................................................................................ 26Gambar 2.23 Gerbang Logika Not ............................................................... 27Gambar 2.24 IC 7404 ................................................................................ 27Gambar 2.25 Databook IC 7404 ................................................................... 28Gambar 3.1 Blok Diagram Rangkaian ........................................................ 30Gambar 3.2 Diagram Kinerja Alat .............................................................. 32Gambar 3.3 Skema Rangkaian Joystick ...................................................... 33Gambar 3.4 Skema Rangkaian SPC ........................................................... 34Gambar 3.5 Skema Rangkaian Driver Motor H-Bridge ............................ 36Gambar 3.6 Skema Rangkaian Driver Selenoid Valve ............................... 36Gambar 3.7 Desain Mekanik Robot Manual Pengangkat Barang ............. 37Gambar 4.1 Titik Pengukuran Pada SPC .................................................... 39Gambar 4.2 Titik Pengukuran Pada Motor Driver H-Bridge ..................... 40

  DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Fungsi Kaki

• – Kaki LCD ......................................................... 26

Tabel 3.1 Tombol

• – Tombol Pada Joystick ............................................... 35

Tabel 4.1 Data Output pada rangkaian smart pheriferal converter

  (SPC) saat analog kanan pada joystick ditekan ........................ 41

Tabel 4.2 Data Output pada rangkaian driver EMS-H bridge saat analog kanan pada joystick ditekan .......................................... 42Tabel 4.3 Data Output pada rangkaian smart pheriferal converter

  (SPC) saat analog kanan pada joystick ditekan ........................ 44

Tabel 4.4 Data Output pada rangkaian driver EMS-H bridge saat analog kanan pada joystick ditekan .......................................... 45Tabel 4.5 Data Output pada rangkaian smart pheriferal converter

  (SPC) saat analog kanan pada joystick ditekan ........................ 45

Tabel 4.6 Data Output pada rangkaian driver EMS-H bridge saat analog kanan pada joystick ditekan .......................................... 45Tabel 4.7 Data Output pada rangkaian smart pheriferal converter

  (SPC) saat analog kanan pada joystick ditekan ........................ 46