Rancang Robot Ponyortie Benda Berdasarkan (16 Warna) Berbasis Mikrokontroler

  

RANCANG ROBOT PENYORTIR BENDA BERDASARKAN (16

WARNA) BERBASIS MIKROKONTROLER

SKRIPSI

LYRI MARTIN SIMORANGKIR

  

080801038

  RANCANG ROBOT PENYORTIR BENDA BERDASARKAN (16 WARNA) BERBASIS MIKROKONTROLER SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains LYRI MARTIN SIMORANGKIR 080801038

  PERSETUJUAN Judul : RANCANG ROBOT PENYORTIR BENDA BERDASARKAN (16 WARNA) BERBASIS MIKROKONTROLER Kategori : SKRIPSI Nama : LYRI MARTIN SIMORANGKIR NIM : 080801038 Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

  Diluluskan di Medan, 2 April 2013

  Komisi Pembimbing : Diketahui Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing Ketua,

  

PERNYATAAN

RANCANG ROBOT PENYORTIR BENDA BERDASARKAN (16 WARNA)

BERBASIS MIKROKONTROLER

SKRIPSI

  Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

  Medan, April 2013 LYRI MARTIN SIMORANGKIR 080801038

  

PENGHARGAAN

  Terpuji dan agunglah namaMuTuhan Yesus Kristus buat segala apa yang diberikan untuk penulis. Kekuatan, kesehatan, petunjuk, hikmat dan kebijaksanaan, waktu, dimana selama proses pengerjaan tugas akhir ini rintangan yang dihadapi oleh penulis dapat diselesaikan. Bukan karena kekuatan dan kemampuan penulis tetapi karena berkat, kasih dan karunia Tuhan sajalah sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, dalam waktu yang ditetapkan. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada orang

• – orang yang menjadi bagian hidup penulis, Terima kasih yang sebesar
• – besarnya kepada 1.

  Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku dosen pembimbing penulis yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan, motivasi dan ide/masukan dalam menyempurnakan skripsi menjadi lebih baik.

  2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku ketua Jurusan, Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc selaku seketaris, Bapak Dekan FMIPA USU, beserta seluruh Civitas Akademika FMIPA USU.

  3. Bapak Dr. Kerista Tarigan M.Eng.Sc yang telah banyak memberikan penulis kesempatan melakukan penelitian di laboratorium elektronika dasar FMIPA.

  4. Ibu saya yang tercinta Dinar Tampubolon yang telah memberikan kasih sayang, motivasi, materi, kerja kerasnya, serta mendoakan penulis.

  5. Kelompok kecil The Young Leader (Albert Saragih, Hiras Sitanggang, Perdana O. Manik) atas motivasi dan dukungan doanya.

  6. Bang Mula Sigiro atas begitu banyak motivasi dan dukungan doanya 7.

  Teman-teman asisten Lab. Elektronika Dasar (Bang Nonggor, Ervina

  

ABSTRAK

Rancang Robot Penyortir Benda Berdasarkan (16 Warna) Berbasis

Mikrokontroler

  Telah dirancang robot penyortir benda berbasis mikrokontroler ATMega8535.Robot ini berfungsi sebagai pemindah benda ringan berdasarkan warna secara otomatis. Secara keseluruhan sistem otomatis ini terdiri dari robot lengan, konveyor statis bidang datar sebagai tempat benda/obyek, dan masing-masing tempat untuk ke-16 warna yang akan disortir. Secara garis besar sistem ini terdiri dari 4 (empat) buah motor servo sebagai aktuator lengan, 1 (satu) buah motor servo sebagai penggerak konyeyor, DT-Sense Color sebagai sensor warna, Infra Red, Infra Red Adjustable, dan mikrokontroler. Pada sistem ini terdapat ruang pembacaan warna yang di dalamnya terdapat Infra Red untuk memberhentikan gerak motor konveyor ketika sensor mengenai benda sehingga posisi benda tepat di bawah sensor warna dan DT-Sense Color Sensor berfungsi sebagai pembaca 16 warna RGB benda. Untuk pertama sekali sensor warna yang digunakan dilakukan proses pengkalibrasian warna untuk disimpan pada EEPROM mikrokontroler, lalu dilakukan pembacaan warna untuk mendapatkan warna yang akan dibaca yang kemudian ditampilkan pada LCD.

  Untuk penentuan posisi peletakan benda pada tempat berdasarkan warnanya digunakan metode pemetaan arena. Dengan demikian proses keseluruhan kerja sistem dapat bekerja dengan baik sesuai yang diharapkan.

  

ABSTRACT

The Design Robot to Sorting Objects By (Sixteen Colors) Based On

Microcontroler

  Have designed a microcontroller-based robot ATMega8535 sorter object.This robot serves as a transfer light objects by color automatically. Overall automated system consists of robotic arms, conveyor static plane as the object / objects, and each point to all 16 colors that will be sorted. Broadly speaking, this system consists of 4 (four) pieces of the servo motor as an actuator arm, 1 (one) servo motor as the driving konyeyor, DT-Sense Color as color sensors, Infra Red, Infra Red Adjustable, and microcontrollers.In this system there is a reading of the color space in which there is Infra Red to stop the conveyor when the motor motion sensor so that the position of objects on the body just below the color sensor and the DT-Sense Color Sensor RGB color serves as a reader object. For the first time color sensors that are used to do the color calibration is stored in the EEPROM microcontroller and color readings done to get the color that will be read and then displayed on the LCD. For positioning objects laying on the color space used by the mapping method arena. Thus the overall performance of the system can work well as expected.

  Keywords: Color Sensor, Robot Arm, Microcontroller.

  Halaman Persetujuan ii

  Pernyataan iii

  Penghargaan iv

  Abstrak v

  Abstract vi

  Daftar Isi vii

  Daftar Tabel ix

  Daftar Gambar x

  Daftar Lampiran xi

  Bab I Pendahuluan 1. 1 Latar Belakang

  1 1. 2 Rumusan Masalah

  2 1. 3 Tujuan Penelitian

  2 1. 4 Manfaat Penelitian

  2 1. 5 Batasan Masalah

  3 1. 6 Sistematika Penulisan

  3 Bab II Tinjauan Pustaka

  2.1 Teori Warna

  6

  2.1.1Pengertian Warna

  8

  2.2 Mikrokontroler AVR

  10

  2.5.2 fotodiode

  4.1.1 Pengujian Sistem Mikrokontroler AVR ATMega8535

  46

  3.2 Perancangan diagram alir program perangkat lunak

  47

  3.2.1 Diagram Alir program utama

  47

  3.2.1 Diagram alir pembacaan warna oleh sensor

  49 Bab IV Pengujian Alat dan Pembahasan

  4.1 Pengujian Minimum sistem

  51

  51

  43

  4.1.2 Pengujian LCD

  52

  4.1.3 Pengujian Motor Servo

  53

  4.1.4 Pengujian Sensor

  58

  4.2 Pembahasan/ Hasil Pengukuran alat

  60

  4.2.1 Hasil Pembacaan Data Sensor

  3.1.8 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)

  3.1.7 Perancangan Rangkaian Sensor Kedekatan

  30

  36

  2.5.3 Switch Sensor DFRobot Adjustable Infrared

  31

  32 Bab III Perancangan Sistem

  3.1 Perancangan Alat

  3.1.1 Diagram Blok Rangkaian

  34

  3.1.2 Sistem Kontrol Robot

  36

  3.1.2.1 Cara kerja alat

  3.1.3 Perancangan keseluruhan rangkaian, konveyor dan lengan robot

  43

  37

  3.1.3.1 Perancangan konveyor

  38

  3.1.3.2 Perancangan lengan robot

  38

  3.1.4 Sensor warna

  40

  3.1.5 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535

  41

  3.1.6 Rangkaian Power Supply (PSA)

  60

  

DAFTAR TABEL

  Halaman

Tabel 2.1 Konfigurasi Data AVR ATMega8535

  17 Tabel 2.2Terminologi TWI

  20 Tabel 2.3 Fungsi Terminal

  23 Tabel 2.4 Fungsi Jumper Pull-UP

  23 Tabel 2.5 Alamat Jumper PIN

  24 Tabel 3.1 Kondisi masukan terhadap logika keluaran

  46 Tabel 4.1 Pengujian mikrokontroler

  52 Tabel 4.2 Hasil Pengujian LCD

  53 Tabel 4.3 Input Pulse Width serta posisi servo

  55Tabel 4.4 Data warna (Red, Green, Blue) kalibrasi sensor

  60 Tabel 4.5 Pembacaan warna benda pada mode normal

  61 Tabel 4.6 Waktu yang dibutuhkan lengan untuk memindahkan benda (dalam detik)

  63 Tabel 4.7 Persen(%) Kesalahan data warna kalibrasi dengan pembacaan normal 64

  

DAFTAR GAMBAR

  Halaman

Gambar 2.1 Diagram Percobaan Maxwell

  7 Gambar 2.2 Arsitektur Mikrokontroler ATMega8535

  12 Gambar 2.3 Konfigurasi PIN

  13 Gambar 2.4 Sistem Clock

  15 Gambar 2.5 Memori Program ATMega8535

  18 Gambar 2.6 Tata letak Komponen DT Sesne Color Sensor

  22 Gambar 2.7 Contoh Paket Data Digital Yang Dikirim

  25 Gambar 2.8 Contoh Paket data digital yang dibaca

  26 Gambar 2.9 Model Fisik dan Pin-pin motor servo

  27 Gambar 2.10 Mode Pensinyalan motor servo

  28 Gambar 2.11 Contoh Posisi dan Waktu pemberian pulsa

  28 Gambar 2.12 Sambungan P-N dan Simbol fotodioda

  31 Gambar 2.13 Snesor Switch Infra merah Adjustable

  31 Gambar 2.14 Rangkaian Skematik dari LCD ke Mikrokontroler

  33 Gambar 3.1Diagram Blok Rangkaian Sistem

  34 Gambar 3.2 Sistem Kontrol Robot Loop Tertutup

  36 Gambar 3.3 Perancangan Sistem Pemetaan

  37 Gambar 3.4 Konveyor Statis Bidang Datar

  38 Gambar 3.5 Rancangan bentuk robot lengan dan konfigurasi robot lengan 39