Perancangan Robot Pembuat Biopori Berbasis Arduino Uno Atmega 328p Dengan Sistem Kendali Smartphone Android
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dunia teknologi pada saat ini sangat berkembang pesat terutama pada bidang
robotika. Saat ini robot telah memegang peran penting dalam mengerjakan segala hal.
Tidak hanya sekedar membantu manusia dalam mengerjakan semua tugas-tugasnya,
robot bahkan juga dapat menggantikan peran manusia itu sendiri. Banyak hal yang
dapat dikerjakan oleh robot mulai dari pekerjaan ringan sampai dengan pekerjaan
berat dan memiliki resiko yang sangat tinggi. Maka dari itu setiap negara di seluruh
dunia saling berlomba untuk menciptakan robot yang mampu mengerjakan tugastugasnya dengan cepat namun tetap tidak mengesampingkan ketelitian dalam
penyelesaiannya.
Pada saat ini banyak orang yang tidak peduli terhadap kebersihan lingkungan.
Minimnya kesadaran akan membuang sampah pada tempatnya, hemat menggunakan
air serta kebiasaan buruk lainya menyebabkan permasalahan terhadap lingkungan.
Banjir adalah salah satu bencana yang disebabkan oleh kurangnya kesadaran
masyarakat akan pentingnya menjaga kebersihan lingkungan. Menurut hasil survei
Badan Nasional Penanggulangan Bencana, hingga bulan Januari 2017 tercatat jumlah
korban bencana banjirmencapai 161.026jiwa. Jumlah tersebut merupakan angka
tertingi dibandingkan dengan jumlah korban pada bencana lainnya. Banjir tidak hanya
menyebabkan genangan air, namun juga dapat menimbulkan banyak penyakit bahkan
erosi dan tanah longsor. Seringnya terjadi banjir mendesak banyak orang untuk
mencari cara dalam penanggulangannya. Biopori adalah salah satu cara mudah untuk
mengatasi genangan air. Lubang-lubang resapan biopori memiliki banyak manfaat
seperti penguraian sampah organik menjadi kompos, meningkatkan kesuburan tanah,
meningkatkan
daya
resap
air
pada
tanah,
serta
dapat
dimodifikasi
Universitas Sumatera Utara
menjadi lubang yang ideal untuk tanaman. Walaupun proses pembuatan biopori cukup
mudah, namun proses pembuatannya membutuhkan banyak tenaga seperti proses
penggaliannya terutama pada daerah yang memiliki tingkat kekerasan tanah yang
cukup tinggi. Ditambah lagi pada kasus tertentu jumlah lubang biopori yang
dibutuhkan cukup banyak sesuai dengan luas area pembuatan dan jumlah air yang
akan diresap seperti pada kasus pembuatan lubang biopori taman tanjung laut
samarinda sebanyak 1.300 lubang dan pulau kelapa kepulauan seribu utara sebanyak
200 lubang. Semua proses pembuatan lubang resapan biopori tersebut masih
dilakukan dengan peralatan manual dan tenaga manusia.Selain itu menurut hasil
survei Badan Pusat Statistik pada tahun 2014 presentase area resapan air terutama
lubang resapan biopori di Indonesia sangat sedikit. Pada provinsi Sumatra utara hanya
sebesar 0,14% dari total luas area 72.981 KM². Untuk itu dibutuhan sebuah robot
pembuat biopori yang mampu menyelesaikan beberapa permasalahan tersebut.
Robot pembuat biopori dirancang agar dapat berjalan di tanah dan mampu
membuat lubang dalam jumlah banyak dalam sekali penggalian. Pengendalian Robot
pembuat lubang resapan biopori dirancang menggunakan koneksi bluetooth dari
smartphone android sehingga mempermudah pengguna untuk mengendalikan robot
dari jarak jauh. Sinyal-sinyal perintah akan dikirim dari smartphone android menuju
mikrokontroler ATMega 328P yang terdapat dalam modul Arduino Uno. Sinyalsinyal perintah yang diterima oleh mikrokontroler akan diproses, sehingga
memungkinkan robot melakukan gerakan-gerakan seperti berjalan dan melakukan
penggalian sesuai dengan perintah yang dikirim oleh pengguna melalui smartphone
android. Oleh sebab itu penulis ingin membuat sebuah robot pembuat lubang resapan
biopori berbasis mikrokontroler ATMega 328P pada modul Arduino Uno dengan
sistem kendali smartphone android untuk membantu manusia dalam mempermudah
pekerjaannya.
1.2. Rumusan Masalah
Bagaimana membuat sebuah robot pembuat lubang resapan biopori yang dapat
menghasilkan lubang resapan biopori dalam jumlah banyak dengan cepat dan efesien
sehingga permasalahan genangan air yang disebabkan banjir dan dapat teratasi dengan
baik.
Universitas Sumatera Utara
1.3.Batasan Masalah
Beberapa batasan masalah dalam perancangan robot pembuat biopori, yaitu:
1. Mikrokontroler yang dipakai adalah Mikrokontroler ATMega 328P pada
modul Arduino Uno.
2. Robot hanya dapat dikendalikan menggunakan Smartphone Android dengan
menggunakan koneksi Bluetooth.
3. Robot hanya dapat membuat 4 buah lubang dalam sekali eksekusi.
4. Bahasa pemrograman yang digunakan Mikrokontroler ATMega 328P pada
modul Arduino UNO adalah bahasa C.
5. Lubang yang dihasilkan berdiameter 1cm dengan kedalaman 10 cm serta
masing-masing lubang berjarak 10 cm.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah:
1. Membuat prototype robot pembuat lubang resapan biopori yang dapat
dikendalikan menggunakan smartphone android.
2. Untuk menghemat waktu dan tenaga manusia dalam proses pembuatan lubang
resapan biopori.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah:
1.
Membantu pekerjaan manusia dalam proses pembuatan lubang resapan biopori
pada area yang luas.
2.
Menciptakan lingkungan yang sehat dan bersih serta bebas dari genangan air.
1.6. Metode Penelitian
Metodologi penelitian yang dipakai untuk penulisan skripsi ini adalah:
1. Studi Literatur
Pada tahap ini penulisan dimulai dengan proses pengumpulan bahan-bahan
referensi baik dari buku-buku, artikel-artikel, maupun dari hasil penelitian
Universitas Sumatera Utara
mengenai Arduino, system kendali robot dan penciptaan koneksi antara
android dan arduino.
2. Analisis dan Perancangan Sistem
Tahap analisis bertujuan untuk menganalisa setiap informasi dan masalah yang
telah didapatkan dari studi literatur untuk mencari solusi terbaik dan membuat
perancangan program, model rangkaian, flowchart dan model alat.
3. Implementasi
Untuk tahap implementasinya penulis menggunakanprototype robot yang telah
dirancang oleh penulis sendiri.
4. Pengujian
Pada tahap ini prototype robot akan diuji apakah sudah sesuai dengan yang
diinginkan serta melakukan perbaikanapabila terdapat errorpadaalat.
5. Dokumentasi
Kesimpulan dan hasil dari penelitian ini akan didokumentasikan dalam bentuk
karya ilmiah.
1.7. Sistematika Penulisan
Agar pembahasan dalam tulisan ini lebih sistematis, maka tulisan ini dibuat dalam
lima bab, yaitu:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang masalah yang dibahas
dalamskripsi ini, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat
penelitian,metode penelitian, dan sistematika penulisan skripsi.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini merupakan tinjauan teoritis yang berkaitan dengan Robotika, Papan
Microcontroller Arduino Uno, Aktuator robot (Motor DC, Motor servo), driver motor
l298, modul step down lm2596, sensor ultrasonic dan bluetooth hc-06.
Universitas Sumatera Utara
BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN
Bab ini membahas mengenai tentang analisis dan perancangan sistem dalam prototipe
robot pembuat lubang resapan biopori berbasis arduino uno atmega 328p,
denganModel Unified Modelling Language (UML) yang digunakan antara lain
usecase diagram, activity diagram, dan sequence diagram. Juga dibahas komponen
yangdigunakan robot, perancangan konstruksi robot, aktuator, dan perangkat lunak
robot.
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Bab ini akan membahas hasil implementasi dan pengujian dari sistem prototipe
robotpembuat lubang resapan biopori berbasis arduino uno atmega 328p.dalam tahap
ini robot yang dibuat dan dihasilkan akan diuji apakah pergerakan robot telah
sesuaidengan keinginan pengguna.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini menjelaskan mengenai hasil penelitian yang berisi kesimpulan daripenjelasan
bab-bab sebelumnya dan saran dari hasil yang diperoleh untuk nantinyaakan
dikembangkan atau melanjutkan penelitian tentang robot pembuat lubang resapan
biopori berbasis arduino uno yangtelah dibuat guna untuk mendapatkan hasil robot
yang lebih baik.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dunia teknologi pada saat ini sangat berkembang pesat terutama pada bidang
robotika. Saat ini robot telah memegang peran penting dalam mengerjakan segala hal.
Tidak hanya sekedar membantu manusia dalam mengerjakan semua tugas-tugasnya,
robot bahkan juga dapat menggantikan peran manusia itu sendiri. Banyak hal yang
dapat dikerjakan oleh robot mulai dari pekerjaan ringan sampai dengan pekerjaan
berat dan memiliki resiko yang sangat tinggi. Maka dari itu setiap negara di seluruh
dunia saling berlomba untuk menciptakan robot yang mampu mengerjakan tugastugasnya dengan cepat namun tetap tidak mengesampingkan ketelitian dalam
penyelesaiannya.
Pada saat ini banyak orang yang tidak peduli terhadap kebersihan lingkungan.
Minimnya kesadaran akan membuang sampah pada tempatnya, hemat menggunakan
air serta kebiasaan buruk lainya menyebabkan permasalahan terhadap lingkungan.
Banjir adalah salah satu bencana yang disebabkan oleh kurangnya kesadaran
masyarakat akan pentingnya menjaga kebersihan lingkungan. Menurut hasil survei
Badan Nasional Penanggulangan Bencana, hingga bulan Januari 2017 tercatat jumlah
korban bencana banjirmencapai 161.026jiwa. Jumlah tersebut merupakan angka
tertingi dibandingkan dengan jumlah korban pada bencana lainnya. Banjir tidak hanya
menyebabkan genangan air, namun juga dapat menimbulkan banyak penyakit bahkan
erosi dan tanah longsor. Seringnya terjadi banjir mendesak banyak orang untuk
mencari cara dalam penanggulangannya. Biopori adalah salah satu cara mudah untuk
mengatasi genangan air. Lubang-lubang resapan biopori memiliki banyak manfaat
seperti penguraian sampah organik menjadi kompos, meningkatkan kesuburan tanah,
meningkatkan
daya
resap
air
pada
tanah,
serta
dapat
dimodifikasi
Universitas Sumatera Utara
menjadi lubang yang ideal untuk tanaman. Walaupun proses pembuatan biopori cukup
mudah, namun proses pembuatannya membutuhkan banyak tenaga seperti proses
penggaliannya terutama pada daerah yang memiliki tingkat kekerasan tanah yang
cukup tinggi. Ditambah lagi pada kasus tertentu jumlah lubang biopori yang
dibutuhkan cukup banyak sesuai dengan luas area pembuatan dan jumlah air yang
akan diresap seperti pada kasus pembuatan lubang biopori taman tanjung laut
samarinda sebanyak 1.300 lubang dan pulau kelapa kepulauan seribu utara sebanyak
200 lubang. Semua proses pembuatan lubang resapan biopori tersebut masih
dilakukan dengan peralatan manual dan tenaga manusia.Selain itu menurut hasil
survei Badan Pusat Statistik pada tahun 2014 presentase area resapan air terutama
lubang resapan biopori di Indonesia sangat sedikit. Pada provinsi Sumatra utara hanya
sebesar 0,14% dari total luas area 72.981 KM². Untuk itu dibutuhan sebuah robot
pembuat biopori yang mampu menyelesaikan beberapa permasalahan tersebut.
Robot pembuat biopori dirancang agar dapat berjalan di tanah dan mampu
membuat lubang dalam jumlah banyak dalam sekali penggalian. Pengendalian Robot
pembuat lubang resapan biopori dirancang menggunakan koneksi bluetooth dari
smartphone android sehingga mempermudah pengguna untuk mengendalikan robot
dari jarak jauh. Sinyal-sinyal perintah akan dikirim dari smartphone android menuju
mikrokontroler ATMega 328P yang terdapat dalam modul Arduino Uno. Sinyalsinyal perintah yang diterima oleh mikrokontroler akan diproses, sehingga
memungkinkan robot melakukan gerakan-gerakan seperti berjalan dan melakukan
penggalian sesuai dengan perintah yang dikirim oleh pengguna melalui smartphone
android. Oleh sebab itu penulis ingin membuat sebuah robot pembuat lubang resapan
biopori berbasis mikrokontroler ATMega 328P pada modul Arduino Uno dengan
sistem kendali smartphone android untuk membantu manusia dalam mempermudah
pekerjaannya.
1.2. Rumusan Masalah
Bagaimana membuat sebuah robot pembuat lubang resapan biopori yang dapat
menghasilkan lubang resapan biopori dalam jumlah banyak dengan cepat dan efesien
sehingga permasalahan genangan air yang disebabkan banjir dan dapat teratasi dengan
baik.
Universitas Sumatera Utara
1.3.Batasan Masalah
Beberapa batasan masalah dalam perancangan robot pembuat biopori, yaitu:
1. Mikrokontroler yang dipakai adalah Mikrokontroler ATMega 328P pada
modul Arduino Uno.
2. Robot hanya dapat dikendalikan menggunakan Smartphone Android dengan
menggunakan koneksi Bluetooth.
3. Robot hanya dapat membuat 4 buah lubang dalam sekali eksekusi.
4. Bahasa pemrograman yang digunakan Mikrokontroler ATMega 328P pada
modul Arduino UNO adalah bahasa C.
5. Lubang yang dihasilkan berdiameter 1cm dengan kedalaman 10 cm serta
masing-masing lubang berjarak 10 cm.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah:
1. Membuat prototype robot pembuat lubang resapan biopori yang dapat
dikendalikan menggunakan smartphone android.
2. Untuk menghemat waktu dan tenaga manusia dalam proses pembuatan lubang
resapan biopori.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah:
1.
Membantu pekerjaan manusia dalam proses pembuatan lubang resapan biopori
pada area yang luas.
2.
Menciptakan lingkungan yang sehat dan bersih serta bebas dari genangan air.
1.6. Metode Penelitian
Metodologi penelitian yang dipakai untuk penulisan skripsi ini adalah:
1. Studi Literatur
Pada tahap ini penulisan dimulai dengan proses pengumpulan bahan-bahan
referensi baik dari buku-buku, artikel-artikel, maupun dari hasil penelitian
Universitas Sumatera Utara
mengenai Arduino, system kendali robot dan penciptaan koneksi antara
android dan arduino.
2. Analisis dan Perancangan Sistem
Tahap analisis bertujuan untuk menganalisa setiap informasi dan masalah yang
telah didapatkan dari studi literatur untuk mencari solusi terbaik dan membuat
perancangan program, model rangkaian, flowchart dan model alat.
3. Implementasi
Untuk tahap implementasinya penulis menggunakanprototype robot yang telah
dirancang oleh penulis sendiri.
4. Pengujian
Pada tahap ini prototype robot akan diuji apakah sudah sesuai dengan yang
diinginkan serta melakukan perbaikanapabila terdapat errorpadaalat.
5. Dokumentasi
Kesimpulan dan hasil dari penelitian ini akan didokumentasikan dalam bentuk
karya ilmiah.
1.7. Sistematika Penulisan
Agar pembahasan dalam tulisan ini lebih sistematis, maka tulisan ini dibuat dalam
lima bab, yaitu:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang masalah yang dibahas
dalamskripsi ini, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat
penelitian,metode penelitian, dan sistematika penulisan skripsi.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini merupakan tinjauan teoritis yang berkaitan dengan Robotika, Papan
Microcontroller Arduino Uno, Aktuator robot (Motor DC, Motor servo), driver motor
l298, modul step down lm2596, sensor ultrasonic dan bluetooth hc-06.
Universitas Sumatera Utara
BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN
Bab ini membahas mengenai tentang analisis dan perancangan sistem dalam prototipe
robot pembuat lubang resapan biopori berbasis arduino uno atmega 328p,
denganModel Unified Modelling Language (UML) yang digunakan antara lain
usecase diagram, activity diagram, dan sequence diagram. Juga dibahas komponen
yangdigunakan robot, perancangan konstruksi robot, aktuator, dan perangkat lunak
robot.
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Bab ini akan membahas hasil implementasi dan pengujian dari sistem prototipe
robotpembuat lubang resapan biopori berbasis arduino uno atmega 328p.dalam tahap
ini robot yang dibuat dan dihasilkan akan diuji apakah pergerakan robot telah
sesuaidengan keinginan pengguna.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini menjelaskan mengenai hasil penelitian yang berisi kesimpulan daripenjelasan
bab-bab sebelumnya dan saran dari hasil yang diperoleh untuk nantinyaakan
dikembangkan atau melanjutkan penelitian tentang robot pembuat lubang resapan
biopori berbasis arduino uno yangtelah dibuat guna untuk mendapatkan hasil robot
yang lebih baik.
Universitas Sumatera Utara