Sistem Pengendali Line Follower Pengangkat Barang

SISTEM PENGENDALI LINE FOLLOWER PENGANGKAT
BARANG

TUGAS AKHIR

SISKA AGUSTINA SIREGAR
122408027

PROGRAM STUDI D-3 FISIKA
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

SISTEM PENGENDALI LINE FOLLOWER PENGANGKAT
BARANG

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Dan Memenuhi Syarat Memperoleh Ahli

Madya

SISKA AGUSTINA SIREGAR
122408027

PROGRAM STUDI D-3 FISIKA
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

PERSETUJUAN

Judul

: Sistem Pengendali Line Follower Pengangkat
Barang

Kategori


: Tugas Akhir

Nama

: SISKA AGUSTINA SIREGAR

Nomor Induk Mahasiswa

: 122408027

Program Studi

: Diploma 3 (D-3) Fisika

Departemen

: Fisika

Fakultas


: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatra Utara

Diluluskan di
Medan, 28 Juli 2015

Disetujui Oleh
Ketua Program Studi

Pembimbing,

Dr. Susilawati, M.Si

Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc

NIP. 197412072000122001

NIP : 195507061981021002


i

LEMBAR PERNYATAAN

SISTEM PENGENDALI LINE FOLLOWER PENGANGKAT BARANG

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, 28 Juli 2015

SISKA AGUSTINA SIREGAR
122408027

ii

PENGHARGAAN


Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa,
dengan limpahan berkat-NYA penyusunan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan
dalam waktu yang ditetapkan yang berjudul “SISTEM PENGENDALI LINE
FOLLOWER PENGANGKAT BARANG”. Tugas Akhir ini disusun sebagai
syarat akademis dalam menyelelesaikan studi program Diploma (D-3) jurusan
Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera
Utara. Penulis menyadari bahwa selama proses hingga terselesaikannya
penyusunan tugas akhir ini banyak mendapat kontribusi dari berbagai pihak.
Dengan kerendahan hati, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang
sebesar-besarnya atas segala bantuan, dukungan secara saran yang telah diberikan.
Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih
kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Sutarman, M.Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Ibu Dr.Marpongahtun,M.Sc selaku Pembantu Dekan I Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
3. Ibu Dr. Susilawati, M.Si selaku ketua Program Studi D-3 Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam universitas
Sumatera Utara.
4. Bapak Dr. H. Nasruddin. MM. M.Eng.Sc, selaku pembimbing yang

telah

membimbing

dan

mengarahkan

kepada

penulis

dalam

menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Seluruh Staf Pengajar / Pegawai program studi fakultas MIPA
Universitas Sumatera Utara.
6. Terkhusus dan yang paling teristimewa kepada Ayahanda dan Ibunda
tercinta yang telah memberikan bantuan berupa dukungan moril dan
materil yang sangat membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

7. Buat senior saya Andika dan Faturahman yang telah membantu serta
membimbing saya dalam mengerjakan tugas akhir ini.

iii

8. Teman-teman semasa PKL Irda, Dani, Rudi yang telah memberikan
kesan dan kenangan manis selama mengisi hari-hari di tempat PKL.
9. Teman separtner proyek Arman Hidayat Sirait yang telah memotivasi,
mendampingi dan memberikan semangat dalam pengerjaan proyek ini.
10. Teman terbaik di perkuliahan Putri, Dani, Ilfa, Rudi, Dondo, Alboin,
Marina, Gunawan, Sevni, Fitri, Yosef, Armansyah dan Kak Ana yang
selalu memberikan tawa dan tangis selama di bangku perkuliahan dan
seluruh rekan FIN 12 yang tidak dapat disebutkan satu per satu
11. Adik saya Roni Parulian Siregar dan Rio Vernandes Siregar yang
bersikap dewasa memberikan saran dan pujian yang membangkitkan
semangat penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
12. Kakak dan Abang saya Eka Nabasaria Siregar dan Rido Winson
Siregar yang selalu menghibur dan memberikan semangat motivasi
pada penulis
13. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu, terima kasih

atas semua bantuannya dalam menyelesaikan laporan proyek ini.

Oleh karena itu, penulis menerima kritikan dan saran yang positif untuk
kesempurnaan tugas proyek ini. Akhir kata penulis ucapkan terima kasih kepada
semua pihak yang telah membantu saya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

iv

SISTEM PENGENDALI LINEFOLLOWER PENGANGKAT BARANG
ABSTRAK

Robot Pengikut Garis merupakan suatu bentuk robot bergerak otomatis
yang mempunyai misi mengikuti suatu garis pandu yang telah ditentukan secara
otonom. Dalam perancangan dan implementasinya. Dalam proyek ini akan
dibahas mengenai robot Line Follower. Robot ini merupakan salah satu bentuk
robot beroda yang memiliki komponen utama diantaranya, seperti resistor, dioda,
transistor, Led yang dirangkai untuk menghasilkan jenis kendaraan yang berjalan
secara otomatis dengan kecepatan tertentu mengikuti garis. Tujuan penelitian ini
adalah merancang dan mengimplementasikan suatu Robot Pengikut Garis dengan
menggunakan mikrokontroler ATMEGA16 dan sensor infra merah.

Sistem mekanik robot mengadopsi sistem maneuver pada mobil empat
roda biasa. Agar robot memiliki kemampuan bermanuver tinggi dan dapat
dikontrol relative mudah, sistem kemudi yang digunakan dalam penelitian ini
adalah jenis diferensial : Robot memiliki dua roda utama yang digerakan oleh
sistem penggerak (motor DC) tersendiri dan satu buah kastor sebagai roda
penyeimbang. Hasilnya memperlihatkan bahwa robot mampu menjejak garis
hitam pada bidang warna putih (atau sebaliknya: garis putih pada bidang warna
hitam). Hasil uji coba rangkaian Line Follower ini menunjukkan performa yang
mampu berjalan di beberapa medan, diantaranya medan lurus, belok, naik, dan
menurun.
Kata Kunci : robot, infra merah, ATMEGA16

v

DAFTAR ISI
Halaman
PENGHARGAAN .............................................................................................. i
ABSTRAK .......................................................................................................... iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL .............................................................................................. . vi

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vii
BAB 1. PENDAHULUAN ................................................................................
1.1. Latar Belakang masalah ................................................................
1.2. Rumusan Masalah .......................................................................
1.3. Tujuan Penulisan ..........................................................................
1.4. Metodologi Penulisan ...................................................................
1.5. Sistematika Penulisan ...................................................................

1
1
2
2
3
3

BAB 2. LANDASAN TEORI ........................................................................... 5
2.1. Pengertian Sensor Secara Umum .................................................. 5
2.2 LED Inframerah. ........................................................................... 7
2.3 Photodioda..................................................................................... 9
2.4 Sensor Garis .................................................................................. 11

2.5 Sensor Inframerah TCRT 5000 .................................................... 12
2.6 LCD (Liquid Crystal Display ........................................................ 13
2.7. Driver Motor DC menggunakan IC L293 ..................................... 16
2.8 Mikrokontroler ATMega16 .......................................................... 18
2.9 Fitur mikrokontroler ATMega 16 ................................................. 19
2.10 Konfigurasi Pin ATMega 16 ......................................................... 21
2.11 Peta Memori ATMega16 .............................................................. 24
2.12 Motor Stepper................................................................................ 27
2.12.1. Kelebihan Motor Steper .................................................... 27
2.12.2. Prinsip Kerja Motor Stepper ............................................. 28
2.12.3. Jenis-Jenis Motor Stepper ................................................ 28
2.12.4. Motor Stepper Variabel Reluctance (VR) ......................... 29
2.12.5. Motor Stepper Permanent Magnet (PM)........................... 29
2.12.6. Motor Stepper Hybrid (HB) .............................................. 30
2.12.7. Motor Stepper Unipolar .................................................... 31
2.12.8. Motor Stepper Bipolar ...................................................... 32
2.13. Motor DC ...................................................................................... 33
2.14. Bahasa Pemograman Bascom-AVR ............................................. 35
BAB 3. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ............................................. 38
3.1. Diagram Blok Sistem ...................................................................... 38
3.2. Rangkaian Sensor Inframerah Sensor Garis dan Sensor Barang ... 39
3.3. Rangkaian LCD Karakter 16x2....................................................... 41
3.4. Rangkaian Minimum Sistem AtMega16......................................... 42
3.5. Flowchart Sistem............................................................................. 43
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 44
4.1. Pengujian Rangkaian Catu Daya..................................................... 44
4.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ............................................. 45
4.3. Pengujian Rangkaian LCD.............................................................. 46

vi

4.4. Pengujian Rangkaian L293D .......................................................... 48
BAB 5. PENUTUP............................................................................................... 50
5.1. Kesimpulan .................................................................................... 50
5.2. Saran ........................................................................................... .. 50
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 51
LAMPIRAN

vii

DAFTAR TABEL
Tabel 4.1

hasil pengujian rangkaian L293D .................................................48

viii

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar 2.4
Gambar 2.5
Gambar 2.6
Gambar 2.7
Gambar 2.8
Gambar 2.9
Gambar 2.10
Gambar 2.11
Gambar 2.12
Gambar 2.13
Gambar 2.14
Gambar 2.15
Gambar 2.16
Gambar 3.1
Gambar 3.2
Gambar 3.3
Gambar 3.4
Gambar 3.5
Gambar 3.6
Gambar 4.1
Gambar 4.2
Gambar 4.3

Inframerah ……………….................................................... 8
Photodioda…………………………………....................... 9
Sensor Garis......................................................................... 11
Modul TCRT 5000……….................................................. 12
LCD 2X16………………………………………………… 14
konfigurasi pin driver L293D ............................................. 17
Konfigurasi Pin ATMega16 PDIP…………....................... 22
Peta Memori ATMega 16………......................................... 25
Prinsip Kerja Motor Stepper………………………………. 28
Motor stepper tipe variable reluctance (VR)……………… 29
Motor stepper tipe permanent magnet (PM……………….. 30
Motor stepper tipe hibrid……………………………….….. 31
Motor stepper dengan lilitan unipolar……………………... 32
Motor stepper dengan lilitan bipolar……………………… 32
Motor DC…………………………..……………………… 34
Prinsip kerja Motor DC…………………………………… 35
Diagram blok Sistem………………………….…………… 38
Bentuk modul TCRT5000……………………………….... 39
Modul E18-D80NK……….………………………………. 40
Rangkaian LCD karakter 16……………………………..... 41
Rangkaian Minimum System AtMega16………………..... 42
Flowchart System………………………………………….. 43
Pengujian Pada Rangkaian Catu Daya…………………….. 44
Pengujian Rangkaian Mikrokontoler………………..…….. 45
Pengujian Rangkaian LCD……………………………….. 46

ix