Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Robot Penelusur Daerah Bencana Alam Gempa Bumi Dengan Kontrol Smartphone Android

ROBOT PENELUSUR DAERAH BENCANA ALAM GEMPA BUMI DENGAN
KONTROL SMARTPHONE ANDROID

Oleh
Andhika Tan
NIM: 612007077

Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana

Desember 2014

ROBOT PENELUSUR DAERAH BENCANA ALAM GEMPA BUMI DENGAN
KONTROL SMARTPHONE ANDROID

Oleh
Andhika Tan

NIM : 612007077

Skripsi ini telah diterima dan disahkan
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
dalam
Konsentrasi Teknik Elektronika
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga

Disahkan oleh :

Pembimbing I

Pembimbing II

Lukas B. Setyawan, M.Sc.


Deddy Susilo, M.Eng.

Tanggal :

Tanggal :

PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

Saya, yang bertanda tangan di bawah ini:
NAMA

: Andhika Tan

NIM

: 612007077

JUDUL SKRIPSI

: ROBOT PENELUSUR DAERAH BENANA ALAM

GEMPA BUMI DENGAN KONTROL SMARTPHONE
ANDROID

Menyatakan bahwa skripsi tersebut di atas bebas plagiat. Apabila ternyata ditemukan
unsur plagiat di dalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan sanksi apapun sesuai
aturan yang berlaku.

Salatiga,

Desember 2014
Materai
Rp, 6000,-

Andhika Tan

INTISARI
Pada skripsi ini telah dibuat sebuah mobile robot yang berguna untuk membantu
regu penyelamat dalam proses evakuasi dan penyelamatan korban gempa bumi yang mana
biasanya regu penyelamat dihadapkan pada medan yang sulit dijangkau. Mobile robot ini
dapat dinavigasikan menuju daerah yang tidak terjangkau dan memberikan informasi citra

pada daerah sekelilingnya kepada regu penyelamat.
Robot dirancang menggunakan sistem penggerak empat roda yang dihubungkan
belt (sabuk) untuk setiap pasang roda dan dilengkapi dengan lengan packbot untuk
membantu saat melewati medan terjal. Robot dilengkapi dengan IP kamera yang dapat
bergerak angguk dan geleng. Robot dikendalikan dari jarak jauh melalui WiFi dengan
menggunakan smartphone dengan sistem operasi Android. Dari smartphone, pengguna
dapat mengendalikan gerak robot sekaligus menerima citra yang dikirimkan oleh robot.
Dimensi robot yang telah direalisasikan berukuran 60 cm(p) x 40 cm(l) x 25 cm(t)
dengan berat 10kg. Sebagai sumber daya digunakan baterai Li-Ion dengan tegangan 11.1
volt dan dapat beroperasi pada medan datar selama 45 menit. Aplikasi android yang telah
direalisasikan dapat digunakan pada platform Android 1.6 ke atas. Pada pengujian
jangkauan jarak sistem dapat diakses hingga jarak 80m dalam keadaan di dalam ruangan,
dan jarak 90m dalam keadaan di luar ruangan.

i

ABSTRACT

A mobile robot was designed to help rescue team in evacuation process that usually
facing difficult field to reach.This mobile robot can be navigated to evacuation field, and

send surrounding image. Robot is designed with four wheels that connected by belt for
each wheels and equiped by packbot-arm to help robot passing through the rugged terrain.
Robot is equiped with pan-and-tilt IP camera. Robot is controlled remotely through Wifi
by Android smart phone . From this smartphone, user can control robot's movement and
receive images that sent by the robot.
Mobile robot's dimension is 60 cm x 40 cm x 25 cm, and weight 10kg. A Li-Ion
11.1 Volt battery is used as main power source. With this power source, robot can operate
for 45 minutes. The maximum controlling distance is up to 80m (indoor) and 90m
(outdoor). The Android application use API 1.6 or higher.

ii

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur dipanjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
melimpahkan berkat-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan
perancangan serta penulisan skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas
Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga.
Pada kesempatan ini juga penulis hendak mengucapkan terima kasih kepada
berbagai pihak yang baik secara langsung maupun tidak telah membantu penulis dalam

menyelesaikan skripsi ini:
1. Papa dan Mama yang telah memberikan cinta dan kasih sayang tiada hentinya
kepada penulis baik secara moril maupun materiil.
2. Cece Hannie yang menjadi inspirasi dan motivasi bagi penulis.
3. Bapak Ir. Lukas B. Setyawan, M.Sc. selaku pembimbing I dan Bapak Deddy
Susilo, M.Eng. selaku pembimbing II, terima kasih atas bimbingan dan
pengarahannya selama penulis menyelesaikan skripsi ini.
4. Seluruh Dosen Pengajar di FTEK atas ilmu yang diberikan selama penulis
menempuh studi.
5. Seluruh karyawan TU FTEK yang telah membantu urusan administrasi.
6. Seluruh laboran FTEK atas ketersediaan alat.
7. Teman-teman kost “Duren” atas kebersamaan dalam suka dan duka, “doyong
boss”
8. Teman-teman angkatan 2007.
9. Daniel a.k.a Dancuk a.k.a mas Anto matur suwun njih bos gosokan “kompon”
yang membuat cerah.
10. Teman-teman “Boros”.
11. Teman-teman penghuni lab XT selama penulis menyelesaikan skripsi.
12. Bro-bro sekalian yang selalu ada di Kantor “BERSAMA”.
13. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan

terima kasih.

iii

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu
penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga skripsi
ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.

Salatiga, Desember 2014
Penulis

iv

DAFTAR ISI
INTISARI ............................................................................................................................... i
ABSTRACT .......................................................................................................................... ii
KATA PENGANTAR ......................................................................................................... iii
DAFTAR ISI ......................................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ................................................................................................................ ix

DAFTAR ISTILAH ...............................................................................................................x
BAB I

PENDAHULUAN ................................................................................................1
1.1. Latar Belakang Masalah .............................................................................. 1
1.2. Spesifikasi Sistem ........................................................................................ 2
1.3. Sistematika Penulisan .................................................................................. 3

BAB II

KONSEP DASAR SISTEM.................................................................................. 4
2.1. Gambaran Sistem ......................................................................................... 4
2.2. Prinsip Kerja Sistem .................................................................................... 6
2.3. Komponen Pembentuk Sistem ..................................................................... 6

BAB III PERANCANGAN SISTEM ................................................................................. 9
3.1. Perancangan Perangkat Keras ...................................................................... 9
3.1.1. Perancangan Mekanik Robot ........................................................... 9
3.1.2. Perancangan Board Utama............................................................. 12
3.1.2.1. Mikrokontroler ................................................................. 12

3.1.2.2. Ethernet Controller .......................................................... 14
3.1.2.3. Sensor Suhu DS1822 ....................................................... 16
3.1.2.4. Sensor Tegangan Baterai ................................................. 16
3.1.3. Perancangan Board Driver Motor.................................................. 17
3.1.3.1. Driver Motor Utama ........................................................ 17
3.1.3.2. Driver Motor Lengan Packbot ......................................... 18
3.2. Perancangan Perangkat Lunak ................................................................... 18
3.2.1. Perancangan Perangkat Lunak Mikrokontroler ............................. 19
3.2.2. Perancangan Perangkat Lunak Aplikasi Mobile ............................ 20
3.2.2.1. Activity ............................................................................. 22
3.2.2.2. Pengiriman Data .............................................................. 24
v

3.2.2.2.1. Pengiriman Data Gambar ..................................... 25
3.2.2.3. Layout .............................................................................. 26
3.2.2.3.1. Tampilan Pembuka ............................................... 26
3.2.2.3.2. Menu..................................................................... 27
3.2.2.3.3. Layout Kontrol ..................................................... 27
3.2.2.4. Diagram Alir Pengguna ................................................... 28
3.3. Metode Jaringan ......................................................................................... 30

3.3.1.

Wireless Router ............................................................................. 30

3.3.2.

IP Kamera ...................................................................................... 32

3.3.3.

Mikrokontroler .............................................................................. 34

3.3.4.

Smartphone Android ..................................................................... 34

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS .......................................................................... 35
4.1. Pengujian Mekanik Robot ......................................................................... 35
..................................................................... 35


4.1.1.

Robot Berputar

4.1.2.

Robot Melewati Bidang Miring .................................................... 38

4.2. Pengujian IP Kamera ................................................................................. 39
4.3. Pengujian Jangkauan Kerja ........................................................................ 41
4.3.1.

Pengujian di Dalam Ruangan ........................................................ 41

4.3.2.

Pengujian di Luar Ruangan ........................................................... 42

4.4. Pengujian Sensor Suhu DS1822 ................................................................ 43
4.5. Pengujian Sensor Tegangan ....................................................................... 45
4.6. Pengujian Durabilitas Baterai .................................................................... 46
BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................... 48
5.1. Kesimpulan ................................................................................................ 48
5.2. Saran .......................................................................................................... 48

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... 50
LAMPIRAN……................................................................................................................. 51

vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Robot penelusur pada umumnya ..................................................................... 4
Gambar 2.2. Sistem robot penelusur yang telah direalisasikan ........................................... 5
Gambar 2.3. Blok diagram keseluruhan sistem ................................................................... 8
Gambar 3.1. Perancangan mekanik robot .......................................................................... 10
Gambar 3.2. Mekanik robot yang telah direalisasikan ...................................................... 11
Gambar 3.3. Mekanik robot yang telah direalisasikan ...................................................... 11
Gambar 3.4. Mekanik robot yang telah direalisasikan ...................................................... 12
Gambar 3.5. Pinout ATmega8 ........................................................................................... 13
Gambar 3.6. Konfigurasi pin USR-TCP232 ...................................................................... 14
Gambar 3.7. USR-TCP232 ................................................................................................ 14
Gambar 3.8. Skematik untai antarmuka mikrokontroler dengan Ethernet controller ...... 15
Gambar 3.9. Skematik untai sensor suhu ........................................................................... 16
Gambar 3.10. Skematik untai sensor tegangan baterai ...................................................... 17
Gambar 3.11. Skematik untai driver motor ....................................................................... 18
Gambar 3.12. Skematik untai driver Motor lengan packbot ............................................. 18
Gambar 3.13. Diagram alir perangkat lunak mikrokontroler ............................................ 19
Gambar 3.14. Tampilan layout pembuka........................................................................... 26
Gambar 3.15. Tampilan menu pada aplikasi Android ....................................................... 27
Gambar 3.16. Tampilan layout kontrol .............................................................................. 28
Gambar 3.17. Diagram alir pengguna ................................................................................ 29
Gambar 3.18. Bentuk jaringan sistem ................................................................................ 30
Gambar 3.19. Setting wireless router dengan mode DHCP .............................................. 31
Gambar 3.20. Wireless Router ........................................................................................... 32
Gambar 3.21. Setting IP address dari kamera ................................................................... 32
vii

Gambar 3.22. IP kamera .................................................................................................... 33
Gambar 3.23. Setting Ethernet controller ......................................................................... 34
Gambar 4.1. Robot bergerak dari
Gambar 4.2. Robot bergerak dari

menuju

............................................................ 35

menuju

........................................................ 36

Gambar 4.3. Robot bergerak dari

menuju

...................................................... 36

Gambar 4.4. Robot bergerak dari

menuju

...................................................... 37

Gambar 4.5. Pergeseran setalah berputar

................................................................. 37

Gambar 4.6. Robot berjalan naik pada bidang dengan sudut kemiringan

.................. 38

Gambar 4.7. Robot berjalan naik melewati penghalang kotak .......................................... 38
Gambar 4.8. Pengambilan gambar di dalam ruangan ........................................................ 39
Gambar 4.9. Pengambilan Gambar di luar ruangan pada siang hari ................................. 40
Gambar 4.10. Pengambilan Gambar di luar ruangan pada malam hari (gelap)................. 40
Gambar 4.11 Hasil pengukuran termometer dan hasil pada smartphone. ......................... 43
Gambar 4.12. Diagram metode pengujian sensor suhu pada sistem ................................. 44
Gambar 4.13. Diagram pengujian sensor tegangan baterai pada sistem robot ................. 45
Gambar 4.14. Hasil pengukuran multimeter dan hasil pada smartphone .......................... 45

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1. Perbandingan spesifikasi sistem ......................................................................... 2
Tabel 3.1. Konfigurasi penggunaan pin ATmega8 pada board utama .............................. 13
Tabel 3.2. konfigurasi penggunaan pin USR-TCP232 ...................................................... 15
Tabel 3.3. Penjelasan nama pada diagram alir mikrokontroler ........................................ 20
Tabel 3.4. Spesifikasi Wireless router ............................................................................... 31
Tabel 3.5. Spesifikasi IP kamera ....................................................................................... 33
Tabel 4.1. Hasil pengujian robot di dalam ruangan ........................................................... 41
Tabel 4.2. Hasil pengujian robot di luar ruangan .............................................................. 42
Tabel 4.3. Hasil pengujian sensor suhu ............................................................................. 44
Tabel 4.4. Hasil pengujian blok rangkaian sensor tegangan.............................................. 46
Tabel 4.5. Hasil pengujian durabilitas baterai ................................................................... 47

ix

DAFTAR ISTILAH

WIFI

Wireless Fidelity

AVR

Alf, Vegard and RISC

Din

Data in

Dout

Data out

TX

Transmitter

RX

Receiver

IC

Integrated Circuit

LED

Light Emitting Diode

SDK

Software Development Kit

IP

Internet Protocol

DHCP

Dynamic Host Configuration Protocol

x

Dokumen yang terkait

Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Robot Penelusur Daerah Bencana Alam Gempa Bumi Dengan Kontrol Smartphone Android T1 612007077 BAB I

0 0 3

Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Robot Penelusur Daerah Bencana Alam Gempa Bumi Dengan Kontrol Smartphone Android T1 612007077 BAB II

0 0 5

Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Robot Penelusur Daerah Bencana Alam Gempa Bumi Dengan Kontrol Smartphone Android T1 612007077 BAB IV

0 0 13

Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Robot Penelusur Daerah Bencana Alam Gempa Bumi Dengan Kontrol Smartphone Android T1 612007077 BAB V

0 0 2

Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Robot Penelusur Daerah Bencana Alam Gempa Bumi Dengan Kontrol Smartphone Android

0 0 16

Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Dongkrak Elektrik dengan Kontrol Smartphone Android Menggunakan Media Koneksi Bluetooth

0 1 15

Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Perancangan Aplikasi Informasi Gempa Bumi dan Cuaca Pelayaran Berbasis Android

0 0 7

Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Perancangan Aplikasi Informasi Gempa Bumi dan Cuaca Pelayaran Berbasis Android

0 0 1

T1 Judul Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Slider Timelapse dengan Kontrol Smartphone Android Menggunakan Media Koneksi Bluetooth

0 0 10

MITIGASI BENCANA ALAM GEMPA BUMI

0 0 7