ROBOT PENGANTAR MAKANAN DENGAN PENENTUAN POSISI MEJA MENGGUNAKAN LINE TRACER.

ROBOT PENGANTAR MAKANAN DENGAN PENENTUAN POSISI MEJ A
MENGGUNAKAN LINE TRACER

TUGAS AKHIR

Oleh :

TRI RAHMAWANTO
0834010187

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR
2012

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

ROBOT PENGANTAR MAKANAN DENGAN PENENTUAN POSISI MEJ A
MENGGUNAKAN LINE TRACER

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan
Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Komputer
Program Studi Teknik Informatika

Oleh :

TRI RAHMAWANTO
0834010187

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR
2012

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

LEMBAR PENGESAHAN

ROBOT PENGANTAR MAKANAN DENGAN PENENTUAN POSISI MEJ A
MENGGUNAKAN LINE TRACER
Disusun Oleh :

TRI RAHMAWANTO
NPM. 0834010187

Telah disetujui untuk mengikuti Ujian Negara Lisan
Gelombang VI Tahun Akademik 2011/2012

Pembimbing Utama

Pembimbing Pendamping

Basuki Rahmat, S.Si, M.T
NPT. 369 070 602 091

Syur fah Ayu Ithr iah, S.Kom
NPT. 385 011 002 941

Mengetahui,
Ketua J ur usan Teknik Infor matika
Fakultas Teknologi Industri
UPN ”Veteran” J awa Timur

Dr . Ir . Ni Ketut Sar i, MT.
NIP. 19650731 199203 2 001

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

TUGAS AKHIR
ROBOT PENGANTAR MAKANAN DENGAN PENENTUAN POSISI MEJ A
MENGGUNAKAN LINE TRACER
Disusun Oleh :

TRI RAHMAWANTO
NPM. 0834010187

Telah diper tahankan di hadapan dan diter ima oleh Tim Penguji Skr ipsi
J ur usan Teknik Infor matika Fakultas Teknologi Industr i
Univer sitas Pembangunan Nasional ”Veter an” J awa Timur
Pada Tanggal 15 J uni 2012
Pembimbing :

Tim Penguji :

1.

1.

Basuki Rahmat, S,si, MT
NPT. 3 6907 06 0209 1

Ir.R.Pur nomo Edi Sasongko, MP
NIP/NPT. 19640714 198803 1 001

2.

2.

Syur fah Ayu Ithriah,S.kom
NPT. 3 8501 10 0294 1

Ir. Ketut Sumada.MS
NIP/NPT. 19620118 198803 1 001
3.

Rinci Kembang Hapsari. S.si, M.Kom
NPT. 3 7712 08 0168 1
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknologi Industr i
Univer sitas Pembangunan Nasional ”Veter an” J awa Timur

Ir . SUTIYONO, MT.
NIP. 19600713 198703 1001
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillaahi rabbil ‘alamin terucap ke hadirat Allah SWT atas
segala limpahan Kekuatan-Nya sehingga dengan segala keterbatasan waktu,
tenaga, pikiran dan keberuntungan yang dimiliki penyusun, akhirnya penyusun
dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul “ Robot Pengantar Makanan
Dengan Penentuan Posisi Meja Menggunakan Line Tracer. ” tepat waktu.
Skripsi dengan beban 4 SKS ini disusun guna diajukan sebagai salah satu
syarat untuk menyelesaikan program Strata Satu (S1) pada jurusan Teknik
Informatika, Fakultas Teknologi Industri, UPN ”VETERAN” Jawa Timur.
Melalui Skripsi ini penyusun merasa mendapatkan kesempatan emas untuk
memperdalam ilmu pengetahuan yang diperoleh selama di bangku perkuliahan,
terutama berkenaan tentang penerapan teknologi perangkat bergerak. Namun,
penyusun menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu
penyusun sangat mengharapkan saran dan kritik dari para pembaca untuk
pengembangan aplikasi lebih lanjut.

Surabaya, Juni 2012

(Tri Rahmawantto)

ii

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih ini saya persembahkan sebagai perwujudan rasa syukur atas
terselesaikannya Laporan Skripsi. Ucapan terima kasih ini saya tujukan kepada :
1. Allah SWT., karena berkat Rahmat dan berkahNya kami dapat menyusun dan
menyelesaikan Laporan Skripsi ini hingga selesai.
2. Bapak Prof. Dr. Ir. Teguh Soedarto, MP selaku Rektor Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
3. Bapak Sutiyono, MT selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri UPN
“Veteran” Jawa Timur.
4. Ibu Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika UPN
“Veteran” Jawa Timur yang telah dengan sabar membimbing dengan segala
kerendahan hati dan selalu memberikan kemudahan dan kesempatan bagi saya
untuk berkreasi.

5. Bapak Firza Prima Aditiawan, S.Kom., Selaku PIA Tugas Akhir Teknik
Informatika UPN “Veteran” Jawa Timur.
6.

Bapak Basuki Rahmat, S.si. M.T. selaku dosen pembimbing utama pada
Proyek Skripsi ini di UPN “Veteran” Jawa Timur yang telah banyak
memberikan petunjuk, masukan, bimbingan, dorongan serta kritik yang
bermanfaat sejak awal hingga terselesainya Skripsi ini.

7. Ibu Syurfah Ayu Ithriah, S.Kom selaku dosen pembimbing Pendamping
(Pembimbing II) yang telah memberikan banyak kritik dan saran yang
bermanfaat dalam menyelesaikan skripsi ini.
8. Keluarga tercinta, terutama Bapak Ibuku tersayang, dan kedua Kakak ku
terima kasih atas semua doa, dukungan serta harapan-harapanya pada saat
iii

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

iv

penulis menyelesaikan Skripsi dan laporan ini. Yang penulis minta hanya doa
restunya, sehingga penulis bisa membuat sesuatu yang lebih baik dari laporan
ini.
9.

Terimakasih buat teman seperjuangan sekaligus partner yang baik, Rury
Asprianto dan Syamsul Arif, yang telah berjuang bersama sampai akhir.
Serta teman-temanku Kiki (buketu), Jalal, Adit Pm, Julaika, Mimin, Robet,
Abas, Adam dll yang telah memberi semangat.

10. Kawan-kawan yang telah membantu dalam penyelesaian Laporan Skripsi ini.
Yang telah memberikan dorongan dan doa, yang tak bisa penulis sebutkan
satu persatu. Terima Kasih yang tak terhingga untuk kalian semua. Semoga
Allah SWT yang membalas semua kebaikan dan bantuan tersebut

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

ROBOT PENGANTAR MAKANAN DENGAN PENENTUAN

MENGGUNAKAN LINE TRACER
DOSEN PEMBIMBING I
: BASUKI RAHMAT, S.si . M.T.
DOSEN PEMBIMBING II : SYURFAH AYU ITHRIAH, S.Kom.
PENYUSUN
: TRI RAHMAWANTO

POSISI

MEJA

ABSTRAK
Robot line tracer merupakan suatu jenis robot bergerak (mobile robot) yang
mempunyai misi mendeteksi dan mengikuti suatu garis pandu yang telah dibuat
pada bidang lintasan.
Robot pengantar makanan menggunakan line tracer merupakan suatu robot
bergerak yang sudah terprogram dari otaknya dan telah ditentukan untuk robot
membaca track garis hitam. Robot menggunakan jalur line tracer ini mempunyai
kelebihan untuk mengantar makanan dan juga menghindari rintangan yang ada
didepannya, dan jika sampai pada meja yang ditentukan dan pesanan sudah di

letakkan maka secara otomatis robot akan kembali ketempat semula.
Robot pengantar makanan menggunakan line tracer ini menggunakan
mikrokontroler Atmega16 dan dua sensor sebagai alat untuk pendeteksi yang
saling berhubungan. Dua sensor tersebut adalah sensor proximity yang berfungsi
untuk mendeteksi garis hitam dengan menggunakan lampu LED sebagai
pemancar cahaya dan photodiode sebagai penangkap cahaya. Sensor yang kedua
adalah sensor jarak GP2D12 yang berfungsi untuk mendeteksi rintangan yang
ada di depannya dengan cara mengeluarkan cahaya inframerah dari rangkaian
transmiternya dan menangkapnya dengan menggunakan rangkaian receivernya.
Cahaya inframerah yang sudah ditangkap dikirim ke microkontoler untuk di ubah
dari tegangan analog menjadi tegangan digital melalui port ADC. Hasil konversi
dari kedua sensor tersebut dikirimkan kerangkaian komparator untuk kemudian
bisa menggerakkan roda robot.
Pembuatan robot ini diharapkan dapat menjadi pedoman untuk
pengembangan selanjutnya. Sehingga robot tidak hanya bisa mendeteksi
rintangan dan juga membawa makanan saja tetapi juga bisa menyajikan dan
menghalangi halangan disekitarnya.
Kata Kunci : Robot Line Tracer, Mikrokontoler, Proximity, GP2D12, ADC

i

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

DAFTAR ISI

Halaman
LEMBAR PENGESAHAN
ABSTRAK ..................................................................................................

i

KATA PENGANTAR .................................................................................. ii
UCAPAN TERIMA KASIH ........................................................................ iii
DAFTAR ISI ................................................................................................

v

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ........................................................................................ xi

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

1

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

1

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

2

1.3 Batasan Masalah .........................................................................

2

1.4 Tujuan .........................................................................................

2

1.5 Manfaat ......................................................................................

3

1.6 Metodologi Penulisan .................................................................

3

1.7 Sistematika Penelitian..................................................................

3

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

6

2.1 Robot Line Tracer ......................................................................

6

2.1.1 Sejarah Dan Pengertian Robot ...........................................

7

2.1.2 Teori Kinematika Robot ....................................................

8

2.1.2.1 Konsep Kinematika ...............................................

8

2.2 mikrokontroler AVR .................................................................

9

2.2.1 Memori Program ..............................................................

9

2.2.2 EEPROM ......................................................................... 10
2.3 Mikrokontroler ATmega16 ......................................................... 11

v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

vi

2.3.1 Konfigurasi Pinn ATmega16 ............................................. 11
2.3.2 Arsitektur ATmega16 ....................................................... 12
2.3.3 Deskripsi Mikrokontroler ATmega16 ............................... 13
2.3.4 Peta Memori atmega16 ..........................................................15
2.3.4.1 Memori Program .......................................................15
2.3.4.2 Memori Data (SRAM) ..............................................16
2.3.4.3 Memori Data EEPROM ............................................17
2.3.4 Analog To Digital Converter ............................................. 17
2.4 Rangkaian Mekanik .................................................................. 21
2.5 Rangkaian Elektronik .....................................................................21
2.5.1 PCB .......................................................................................21
2.5.2 Resistor .................................................................................23
2.5.3 Sensor Proximity ..................................................................23
2.5.3.1 Photodiode ..............................................................24
2.5.4 Optocoupler .........................................................................24
2.5.5 Transistor .............................................................................25
2.5.6 Dioda ....................................................................................26
2.5.7 Kapasitor ..............................................................................27
2.5.8 DC Motor ................................................................. ...........27
2.6 Perangkat Lunak ............................................................................28
BAB III PERANCANGAN SISTEM ............................................................ 31
3.1 Analisa Sistem .......................................................................... 29
3.2 Perancangan Sistem .................................................................. 29
3.2.1 Diagram Sistem................................................................ 29
3.2.2 Rangkaian Mikrokontroler ATmega16 ............................. 31
3.2.3 Motor DC ........................................................................ 34
3.2.4 Driver Motor DC ............................................................. 36
3.2.5 Rangkaian Photodiode Dan InfraRed ............................... 37
3.3 Perancangan Perangkat Keras .................................................... 38

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

vii

3.3.1 Rangka Dan Body .................................................................39
3.3.2 minimum Sistem ....................................................................39
3.3.3 Sensor ....................................................................................40
3.3.4 Driver Motor ..........................................................................41
3.3.5 Perancangan Sensor Garis .....................................................41
3.3.6. Komparator ............................................................................43
3.4 Perancangan Perangkat Lunak .........................................................43
3.4.1 Algoritma Pergerakan Robot ..................................................44
3.4.2 Diagram Alur Perancangan Robot .........................................45
3.5 Perancangan Maket Lapangan .........................................................50
BAB IV IMPLEMENTASI ........................................................................... 52
4.1 Kebutuhan Sistem ...................................................................... 52
4.1.1 Perangkat Sistem ...................................................................52
4.2 Prosedur Pembuatan Program ................................................... 53
4.3 Implementasi Coding ................................................................ 59
4.3.1 Sub Rutin Fungsi ...................................................................61
BAB V UJI COBA DAN EVALUASI .......................................................... 67
5.1 Analisa Pengujian Hardware ..................................................... 67
5.2 Pengujian Alat ........................................................................... 67
5.2.1 Pengujian Sensor Garis ..................................................... 67
5.2.2 Pengujian Driver Motor .................................................... 68
5.2.3 Pengujian Limit Switch ..................................................... 69
5.2.4 Pengujian Sensor Line Tracer ............................................ 69
5.3 Pengujian Robot Line Tracer ...........................................................70
BAB VI PENUTUP ..................................................................................... 80
6.1 Kesimpulan ............................................................................. 80
6.2 Saran ...................................................................................... 80
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

viii

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

1

BAB I
PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang
Seiring dengan berkembangnya teknologi mikrokontroller yang sangat

pesat yang pada akhirnya mengantarkan kita pada suatu era teknologi robotika,
telah membuat kualitas kehidupan manusia semakin tinggi. Berbagai robot
canggih, sistem keamanan rumah, telekomunikasi, dan sistem komputer banyak
menggunakan mikrokontroller sebagai unit pengontrol utama. Tentunya hal ini
dimaksudkan untuk lebih mempermudah manusia untuk melakukan pekerjaan
atau activitasnya sehari-hari.
Saat ini perkembangan teknologi robotika telah mampu meningkatkan
kualitas maupun kuantitas produksi berbagai pabrik. Teknologi robotika juga telah
menjangkau sisi hiburan dan pendidikan bagi manusia. Salah satu jenis robot yang
paling banyak diminati adalah jenis mobil robot. Mobil robot yang dibuat
menggunakan mikrokontroler . Selain dapat berjalan mengikuti garis hitam juga
diciptakan untuk bisa mendeteksi halangan didepannya. Menggunakan lampu
LED sebagai pemancar sinar dan photodioda sebagai penerimaan sinar yang mana
sensor inilah yang selalu bekerja mendeteksi garis hitam dan sensor inframerah
sebagai pendeteksi halangan, sehingga jika terdapat suatu halangan didepan robot,
robot akan berhenti sejenak dan jika halangannya sudah lewat robot akan jalan
kembali.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2

1.2.

Per umusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang dipaparkan di atas, maka robot dapat

dirumuskan permasalahan sebagai berikut :
a. Bagaimana membuat atau merangkai robot dengan mikrokontroler.
b. Bagaimana robot dapat berjalan menuju meja dan jalur yang sudah ditentukan
untuk mengantar makanan yang dibawa.

1.3.

Batasan Masalah
Agar nantinya di dalam pembahasan Laporan Akhir ini tidak keluar dari

pokok permasalahan, maka ruang lingkup permasalahannya akan dibatasi pada:
a. Robot yang dibuat hanya akan berjalan di area yang telah dibuat oleh penulis.
b. Robot yang dibuat hanya untuk mengenali jalur menuju meja yang sudah
ditentukan.
c. Letak posisi meja sudah ditentukan oleh penulis.
d. Bahasa pemrograman yang akan digunakan adalah bahasa C.

1.4.

Tujuan
Tujuan yang hendak dicapai dalam penyusunan Tugas Akhir ini adalah :

a. Merancang robot yang bisa bergerak mengantar makanan menelusuri jalur
hitam/ Line Tracer sesuai lintasan yang menuju meja yang sudah ditentukan.
b. Mempelajari dan mengendalikan mikrokontroler .
c. Mengimplementasikan robot dalam bentuk nyata.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

3

1.5.

Manfaat
Adapun manfaat yang dapat diambil dari pembuatan robot pengikut garis /

line tracer dengan menggunakan ATmega16 .
a. Mengetahui cara merangkai dan membuat robot yang dapat berjalan
mengikuti garis hitam/ Line tracer.
b. Mengetahui cara kerja mikrokontroler pada pembuatan robot pengikut garis /
Line tracer pada jalur yang telah ditentukan.

1.6.

Metodologi Penelitian
Metodologi yang akan digunakan dalam perancangan robot ini terdiri dari

langkah - langkah sebagai berikut :
a. Perancangan rangkaian sensor proximity yang di implementasikan pada PCB
matrik.
b. Pembuatan perangkat keras elektronika dan mekanik robot pengikut garis /
Line tracer.
c. Perancangan perangkat lunak menggunakan bahasa C.
d. Menguji dan mengambil data dari hasil perancangan. Pengujian untuk keja
robot dilakukan di arena yang telah ditentukan oleh penulis.
e. Menganalisa hasil dan membuat kesimpulan.

1.7.

Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang dibuat dalam Tugas Akhir ini disusun dalam

beberapa bab, yang dijelaskan sebagai berikut :

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

4

BAB I

PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan tentang latar belakang, rumusan masalah,
batasan masalah, tujuan masalah, metodologi penelitian dan
sistematika penulisan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini dijelaskan tentang teori - teori serta penjelasanpenjelasan yang dibutuhkan dalam pembuatan robot line tracer
dan pendeteksi rintangan dengan menggunakan ATmega16.

BAB III

PERANCANGAN
Bab ini berisi tentang analisa dan perancangan sistem dalam
pembuatan Tugas Akhir robot line tracer ATmega.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi penjelasan hasil Tugas Akhir serta pembahasannya
tentang robot line tracer dengan ATmega16.

BAB V

UJI COBA DAN EVALUASI
Bab ini berisi pengujian program Tugas Akhir.

BAB VI

PENUTUP
Pada bab ini berisi kesimpulan dan saran untuk pengembangan
robot lebih lanjut dalam upaya memperbaiki kelemahan pada robot
yang telah dibuat guna untuk mendapatkan hasil robot yang lebih
baik.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

5

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

6

BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA

2.1.

Robot Line Tracer
Line tracer Robot (Robot Pengikut Garis) adalah robot yang dapat berjalan

mengikuti sebuah lintasan, ada yang menyebutnya dengan Line Tracker, Line
Tracer Robot dan sebagainya. Garis yang dimaksud adalah garis berwarna hitam
diatas permukaan berwarna putih atau sebaliknya, ada juga lintasan dengan warna
lain dengan permukaan yang kontras dengan warna garisnya. Ada juga garis yang
tak terlihat yang digunakan sebagai lintasan robot, misalnya medan magnet.
Seperti layaknya manusia, bagaimana manusia dapat berjalan pada mengikuti
jalan yang ada tanpa menabrak dan sebagainya, tentunya karena manusia
memiliki “mata” sebagai penginderanya. Begitu juga robot line tracer ini, dia
memiliki sensor garis yang berfungsi seperti “mata” pada manusia. Sensor garis
ini mendeteksi adanya garis atau tidak pada permukaan lintasan robot tersebut,
dan informasi yang diterima sensor garis kemudian diteruskan ke prosesor untuk
diolah sedemikian rupa dan akhirnya hasil informasi hasil olahannya akan
diteruskan ke penggerak atau motor agar motor dapat menyesuaikan gerak tubuh
robot sesuai garis yang dideteksinya.
Line tracer memiliki kelebihan dapat digunakan sebagai media pengantar
barang atau benda dari suatu ruangan ke ruangan lain dengan jalur tunggal tanpa
percabangan. Selain memiliki kelebihan line tracer juga memiliki kelemahan

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

7

seperti :
1) Mekanisme pengontrolan tidak mudah diterapkan pada kendaraan yang besar
dan tidak diterapkan pada kendaraan yang non-elektrik.
2)Ada beberapa jenis tikungan yang harus dihindari karena sulit dalam
penentuan setting nilainya
3) Tidak cocok digunakan pada permukaan yang kasar terlebih bergelombang
4) Bila kendali kecepatan tidak diatur, terkadang akan menyebabkan robot
menjadi tidak stabil
2.1.1. Sejarah Dan Penger tian robot
Kata robot pertama kali diperkenalakan oleh seorang penulis dari Czech
yang bernama Karel pada tahun 1921. Kata Robot berasal dari kata ‘robota’ yang
berarti: pekerja sendiri. Sejarah robot bermula ketika sistem otomatis dibuat oleh
Jacques de Vaucanson pada tahun 1938, yang membuat bebek mekanik yang
dapat memakan dan mencincang biiji bijian, membuka dan menutup sayapnya.
Kemudian tahun 1796, Hisashine Tanaga di Jepang berhasil membuat mainan
mekanik yang dapat mnghidangkan the dan menulis huruf kanji. Lalu 1926,
Nikola Tesla mendemintrasikan perahu bot yang dapat dikontrol dengan radio.
Tahun 1928, Makoto Nishimura membuat robot pertama di Jepang.
Sejalan dengan perkembangan teknologi Elektronika, maka perkembangan
robot ini melaju pesat, seprti tahun 1948, William Grey Walter membuat robot
elektronik otomatis pertama dimana robot ini dapat merespon cahaya dan dapat
melakukan kontak dengan objek dari luar. Pada tahun 1954, saat dimulainya

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

8

zaman digital, sebuah robot digital yang dapat deprogram ditemukan oleh George
Devol. Pada abad modern ini sudah bermacam-macam robot yang dicipta dan
digunakan seperti dalam industri, rumah sakit, transportasi, pendidikan dan
kehidupan sehari-hari. Seperti robot yang digunakan untuk mengecat mobil, robot
yang digunakan untuk merakit komponen elektronik dan juga humanoid robot
yaiitu robot yang memiliki muka, yang mampu berjalan dan bertindak seperti
manusia.
2.1.2

Teori Kinematika Robot
Terdapat dua metode analisa untuk menganalisa pergerakan robot, yaitu

analisa kinematika dan analisa dinamik. Pada bab ini penulisan hanya akan
membahas mengenai analisa kinematika. Analisa kinematika adalah analisa yang
berkaitan dengan pergerakan robot tanpa memandang efek kinersia/kelembaman
yang terjadi ketika robot bergerak.

2.1.2.1 Konsep Kinematika
Konsep kinematika didasarkan pada diagram system control robotik yang
dijelaskan pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 Diagram sistem kontrol robotik

Pada Gambar 2.1 diatas, Jadi kinematika dalam robot adalah suatu bentuk

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

9

pernyataan yang berisi tentang deskripsi matematik geomatri suatu struktur robot.
dari persamaan kinetika dapat diperoleh hubungan antara konsep geometri ruang
sendi pada robot dengan konsep koordinat yang biasa dipakai untuk menentukan
kedudukan dari suatu objek. dengan kinetika programmer dapat menentukan
konfigurasi referensi input yang harus di umpankan ke setiap actuator agar robot
dapat melakukan gerakan dimultan (seluruh sendi) untuk mencapi posisi yang
akan di kehendaki.
2.2.

Mikr okontroller AVR
Mikrokontroller AVR (Alf and Vegard's Risc prosesor) standar memiliki 8

bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit, dan sebagian besar
instruksi dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock. AVR berteknologi RISC
(Reduced Instruction Set Computing) dimana set instruksinya dikurangi dari segi
ukurannya dan kompleksitas mode pengalamatannya, sedangkan seri MCS-51
berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing). Konsep arsitektur AVR
sendiri awalnya dibuat oleh 2 orang mahasiswa di Norwegia dan AVR dapat
dikelompokkan menjadi empat kelas, yaitu ATtiny, keluarga ATSOSxx, keluarga
ATmega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas
adalah memori, peripheral, dan fungsinya.

2.2.1

Memor i Program

Memori program adalah memori dimana program mikrokontroler
disimpan. Tidak hanya program, tapi juga konstanta-konstanta program. Untuk
mengakses memori program AVR digunakan instruksi LPM (Load Program

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

10

Memory). Instruksi LPM berfungsi membaca satu byte data pada memori
program dengan alamat yang ditunjuk oleh Register Z dan meng-copy-nya ke
suatu register (R0-R31). Perlu diketahui bahwa tidak semua tipe mikrokontroler
AVR mendukung instruksi LPM, salah satu contohnya adalah AT90S1200.
Memori program AVR diatur dalam satuan word (16-bit), sementara Register Z
menunjuk alamat memori program dalam satuan byte. 1 word kan tersusun dari 2
byte yakni high-byte (8-bit MSB) dan low-byte (8-bit LSB). Digunakan bit
terendah (Least Significant Bit) dari Register Z (ZLSB). Jika ZLSB=0, maka
instruksi LPM akan membaca byte bawah pada alamat memori program yang
ditunjuk oleh Register Z. Sebaliknya, jika ZLSB=1, maka instruksi LPM akan
membaca byte atas.

2.2.2. EEPROM
Beberapa mikrokontroler AVR telah memiliki EEPROM (Electrically
Erasable

Programmable Read

Only

Memory)

internal sebagai

tempat

penyimpanan data semi-permanen. Jadi seperti halnya flash memory, EEPROM
tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan, dengan kata lain data
tidak akan hilang walaupun catu daya dimatikan. EEPROM internal ini tidak
dipetakan bersama dengan register utama, register I/O dan SRAM. EEPROM
hanya dapat diakses melalui register spesial dan operasi read/write sehingga
waktu aksesnya lebih lamban dari pada mengakses register ataupun SRAM.
Mikrokontroler Atmega16 memiliki alamat memory EEPROM internal sebesar
512 bit dengan lebar data memory 8 bit. Sehingga mampu menampung data
sebesar 512 byte. Untuk melakukan intruksi write/read ke memory EEPROM

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

11

dilakukan melalui beberapa register yaitu register EEARH, EEARL, EEDR dan
EECR.
2.3

Mikr okontroler ATMega16
Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer lengkap dalam satu serpih

(chip). Mikrokontroler lebih dari sekedar sebuah mikroprosesor karena sudah
terdapat atau berisikan ROM (Read-Only Memory), RAM (Read-Write Memory),
beberapa bandar masukan maupun keluaran, dan beberapa peripheral seperti
pencacah/pewaktu, ADC (Analog to Digital converter), DAC (Digital to Analog
converter) dan serial komunikasi.Salah satu mikrokontroler yang banyak di
gunakan saat ini yaitu,mikrokontroler AVR. AVR adalah mikrokontroler RISC
(Reduce Instuction SetCompute) 8 bit berdasarkan arsitektur Harvard. Secara
umum mikrokontrolerAVR dapat dapat dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yait
u keluarga AT90Sxx,ATMega dan ATtiny. Pada dasarnya yang membedakan
masing-masing

kelas

adalah memori, peripheral, dan fiturnya

Seperti mikroprosesor pada umumnya, secara internal mikrokontroler
ATMega16 terdiri atas unit-unit fungsionalnya Arithmetic and Logical Unit
(ALU), himpunan register kerja, register dan dekoder instruksi, dan pewaktu
beserta komponen kendali lainnya. Berbeda dengan mikroprosesor
mikrokontroler menyediakan memori dalam serpih

yang

sama

dengan

prosesornya (in chip).

2.3.1

Konfigurasi Pin ATMega16
Konfigurasi pena (pin) mikrokontroler Atmega16 dengan kemasan 40-

pena dapat dilihat pada Gambar 2.2. Dari gambar tersebut dapat terlihat

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

12

ATMega16 memiliki 8 pena untuk masing-masing bandar A (Port A), bandar B

(Port B), bandar C (Port C), dan bandar D (Port D).

Ga mbar 2.2 Pena-Pena Atmega16

2.3.2. Asitektur ATMega16
Mikrokontroler ini menggunakan arsitektur Harvard yang memisahkan
memori program dari memori data, baik bus alamat maupun bus data, sehingga
pengaksesan program dan data dapat dilakukan secara bersamaan (concurrent).
Secara garis besar mikrokontroler ATMega16 terdiri dari :

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

13

1.) Ar

si
te
kt
ur
R
I
S
C
d
e
n
g
a
n
t
hr
o
u
g
h
p
ut
m
e
n
c
a
pai 16 MIPS pada frek.16Mhz.
2.) Memiliki kapasitas Flash memori 16Kbyte, EEPROM 512Byte,SRAM 1Kb

3.) Saluran I/O 32 buah, yaitu Bandar A, Bandar B, Bandar C, dan Bandar D.
4.) CPU yang terdiri dari 32 buah register.
5.) User interupsi internal dan eksternal
6.) Bandar antarmuka SPI dan Bandar USART sebagai komunikasi serial
7.) Fitur Peripheral

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

14

Gambar 2.3 Blok diagram ATMega16

2.3.3. DESK RIP SI MIK RO KO NTROLER ATMEG A16
· VCC (Power Supply) dan GND(Ground)
· Bandar A (PA7..PA0)
Bandar A berfungsi sebagai input analog pada konverter A/D. Bandar A
juga sebagai suatu bandar I/O 8-bit dua arah, jika A/D konverter tidak digunakan.
Pena - pena Bandar dapat menyediakan resistor internal pull-up (yang dipilih

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

15

untuk masing-masing bit). Bandar A output buffer mempunyai karakteristik
gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Ketika
pena PA0 ke PA7 digunakan sebagai input dan secara eksternal ditarik rendah,
pena–pena akan memungkinkan arus sumber jika resistor

internal pull-up

diaktifkan. Pena Bandar A adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi
aktif, sekalipun waktu habis.
· Bandar B (PB7..PB0)
Bandar B adalah suatu bandar I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal
pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Bandar B output buffer mempunyai
karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan
sumber. Sebagai input, pena Bandar B yang secara eksternal ditarik rendah akan
arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pena Bandar B adalah tri-stated
manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
· Bandar C (PC7..PC0)
Bandar C adalah suatu bandar I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal
pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Bandar C output buffer mempunyai
karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan
sumber. Sebagai input, pena bandar C yang secara eksternal ditarik rendah akan
arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pena bandar C adalah tri-stated
manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
· Bandar D (PD7..PD0)
Bandar D adalah suatu bandar I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal
pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Bandar D output buffer mempunyai
karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

16

sumber. Sebagai input, pena bandar D yang secara eksternal ditarik rendah akan
arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pena Bandar D adalah tri-stated
manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
· RESET (Reset input)
· XTAL1 (Input Oscillator)
· XTAL2 (Output Oscillator)
·AVCC adalah pena penyedia tegangan untuk bandar A dan Konverter A/D
.
· AREF adalah pena referensi analog untuk konverter A/D.
2.3.4. Peta Memor i ATMega16
2.3.4.1. Memori Pr ogram
Arsitektur ATMega16 mempunyai dua memori utama, yaitu memori data
dan memori program. Selain itu, ATMega16 memiliki memori EEPROM untuk
Menyimpan data. ATMega16 memiliki

16K

byte

On-chip

System

Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program. Instruksi ATMega16
semuanya memiliki format 16 atau 32 bit, maka memori flash diatur dalam 8K x
16 bit. Memori flash dibagi kedalam dua bagian, yaitu bagian program boot dan
aplikasi seperti terlihat pada Gambar 2.4. Bootloader adalah program kecil yang
bekerja pada saat sistem dimulai yang dapat memasukkan seluruh program
aplikasi ke dalam memori prosesor.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

17

Ga mbar 2.4 Peta Memori ATMega16

2.3.4.2 Memor i Data (SRAM)
Memori data AVR ATMega16 terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 register
umum, 64 buah register I/O dan 1 Kbyte SRAM internal. General purpose
register menempati alamat data terbawah, yaitu $00 sampai $1F. Sedangkan
memori I/O menempati 64 alamat berikutnya mulai dari $20 hingga $5F. Memori
I/O merupakan register yang khusus digunakan untuk mengatur fungsi terhadap
berbagai fitur mikrokontroler seperti kontrol register, timer/counter, fungsi-fungsi
I/O, dan sebagainya. 1024 alamat berikutnya mulai dari $60 hingga $45F
digunakan untuk SRAM internal.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

18

2.3.4.3 Memor i Data EEPROM
ATMega16 terdiri dari 512 byte memori data EEPROM 8 bit, data dapat

ditulis/dibaca dari memori ini, ketika catu daya dimatikan, data terakhir
yanditulis pada memori EEPROM masih tersimpan pada memori ini, atau dengan
kata lain memori EEPROM bersifat nonvolatile. Alamat EEPROM mulai dari
$000 sampai $1FF.

2.3.5

Analog To Digital Converter
AVR ATMega16 merupakan tipe AVR yang telah dilengkapi dengan 8

saluran ADC internal dengan resolusi 10 bit. Dalam mode operasinya, ADC dapat
dikonfigurasi, baik single ended input maupun differential input. Selain itu, ADC
ATMega16 memiliki konfigurasi pewaktuan, tegangan referensi, mode operasi,
dan kemampuan filter derau (noise) yang amat fleksibel sehingga dapat dengan
mudah disesuaikan dengan kebutuhan dari ADC itu sendiri. ADC pada ATMega1
6 memiliki fitur-fitur antara lain :
· Resolusi mencapai 10-bit
· Akurasi mencapai ± 2 LSB
· aktu konversi 13-260µs
· 8 saluran ADC dapat digunakan secara bergantian
· Jangkauan tegangan input ADC bernilai dari 0 hingga VCC
· Disediakan 2,56V tegangan referensi internal ADC
· Mode konversi kontinyu atau mode konversi tunggal
· Interupsi ADC complete

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

19

· Sleep Mode Noise canceler

Proses inisialisasi

ADC meliputi proses penentuan

clock,

tegangan

referensi, formal data keluaran, dan modus pembacaan. Registerregister yang perlu diatur adalah sebagai berikut:
ADC Control and Status Register A – ADCSRA

Ga mbar 2.5 ADC Control and Status Register A – ADCSRA

ADEN

: 1 = adc enable, 0 = adc disable

ADCS

: 1 = mulai konversi, 0 = konversi belum terjadi

ADATE

: 1 = auto trigger diaktifkan, trigger berasal dari sinyal yang dipilih
(set pada trigger SFIOR bit ADTS). ADC akan start konversi pada
edge positif sinyal trigger.

ADIF

: diset ke 1, jika konversi ADC selesai dan data register ter-update.
Namun ADC Conversion Complete Interrupt dieksekusi jika bit
ADIE dan bit-I dalam register SREG diset.

ADIE

: diset 1, jika bit-I dalam register SREG di-set.

ADPS[0..2] : Bit pengatur clock ADC, faktor pembagi 0 … 7 = 2, 4, 8, 16, 32,
64, 128.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

20

Tabel 2.1 Konfigurasi Clock ADC

·

ADC Multiplexer-ADMUX

Gambar 2.6 ADC Multiplexer

REFS 0, 1

: Pemilihan tegangan referensi ADC

00

: Vref = Aref

01

: vref = AVCC dengan eksternal capasitor pada AREF

10

: vref = internal 2.56 volt dengan eksternal kapasitor pada AREF

ADLAR

: Untuk setting format data hasil konversi ADC, default = 0

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

21

· Special Function IO Register-SFIOR
SFIOR merupakan register 8 bit pengatur sumber picu konversi ADC,

apakah dari picu eksternal atau dari picu internal, susunannya seperti yang terlihat
pada Gambar 2.7 berikut :

Gambar 2.7 Register SFIOR
ADTS[0...2] : Pemilihan trigger (pengatur picu) untuk konversi ADC, bit-bit ini
akan berfungsi jika bit ADATE pada register ADCSRA bernilai 1. Konfigurasi bit

ADTS[0...2] dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Pemilihan sumber picu ADC

ADHSM

: 1. ADC high speed mode enabled. Untuk operasi ADC, bit

ACME, PUD, PSR2 dan PSR10 tidak diaktifkan.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

22

2.4

Rangkaian Mekanik

Robot Tampak Atas

Robot Tampak Bawah

Gambar 2.8. Mekanik Robot

2.5.

Rangkaian Elektronika

2.5.1. PCB
PCB adalah singkatan dari Printed Circuit Board, sebuah papan yang
digunakan untuk mendukung semua komponen-komponen elektronika yang
berada diatasnya, papan PCB juga memiliki jalur-jalur konduktor yang terbuat
dari tembaga dan berfungsi untuk menghubungkan antara satu komponen dengan
komponen lainnya. adalah Bahan yang digunakan untuk membuat PCB adalah
sejenis fiber sebagai media isolasinya yang dilapisi cat berwarna hijau, sedangkan
untuk jalur konduktor menggunakan tembaga. Ada beberapa macam jenis PCB
menurut kegunaannya yaitu PCB 1 side (biasa digunakan pada rangkaian
elektronika seperti radio, TV, dll) PCB double side (maksudnya kedua sisi PCB

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

23

digunakan

untuk

menghubungkan komponen) dan PCB multi side ( bagian PCB luar maupun
dalam digunakan sebagai media penghantar, misalnya pada rangkaian-rangkaian
PC).

Gambar 2.9. PCB
Papan

PCB

dapat

digolongkan

atas

beberapa

jenis

berdasarkan:

*

susunan

o

lapis

tunggal

o

lapis

ganda

o

multi

lapis

(4,

lapis

6,

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

8

lapis)

24

*

bentuk

o

keras

o

lunak

o

gabungan

(fleksibel)

keras

dan

lunak

*

spesifikasi

o

konvensional

o

penghubung

kepadatan

*

tinggi

(High

Density

material

Interconnect)

basis

o

FR4

o

logam

o keramik
2.5.2. Resistor
Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk
membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan
namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon . Dari
hukum Ohms diketahui, resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang
mengalir melaluinya. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau
dilambangkan dengan simbol

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

25

2.5.3. Sensor Pr oximity

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

26

Gambar 2.10.

2.5.3.1 Photodioda

2.5.4. Optocoupler

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

27

Gambar

2.5.5.

Transistor

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2.11.

28

2.5.6. Dioda

Gambar 2.12.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

29

2.5.7. Kapasitor

2.5.8. DC Motor

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

30

Gambar 2.13

2.6.

Per angkat Lunak

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

31

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

BAB III
PERANCANGAN SISTEM

3.1

Analisis Sistem
Dalam pembuatan robot ini penulis memperhatikan beberapa aspek yang

dibutuhkan, yaitu :
a. Robot ini dirancang dengan menggunakan sensor photodiode sebagai
pendeteksi adanya cahaya.
b. Robot ini dirancang dengan menggunakan Mikrokontroler ATMega16
sebagai otak atau pengendali utama pada robot.
c. Robot ini menggunakan bahasa C sebagai bahasa pemrograman.
d. Robot ini dirancang untuk dapat berjalan secara otomatis pada rute yang
sudah disediakan dengan kemampuan program yang telah diinputkan di
dalam robot tersebut.
e. Robot ini dirancang untuk mengantar makanan ke tempat yang sudah
ditentukan dengan mengikuti garis yang ada. Jika sudah sampai tujuan dan
barang sudah diambil, maka secara otomatis robot akan kembali secara
otomatis ke tempat semula atau start dengan melalui garis hitam lagi.

3.2

Perancangan Sistem

3.2.1

Diagram Sistem
Bagian ini membahas tentang perancangan mengenai komponen -

komponen yang digunakan pada robot line follower. Sebelumnya masuk di
29
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

30

perancangan hardware dan software maka akan di buat terlebih dahulu diagram
blok sistem.

Gambar 3.1 Diagram blok sistem

Berikut penjelasan tentang blok sistem pada gambar 3.1.
1. Mikrokontroller
Pada Robot Line tracer ini digunakan mikrokontroler

ATmega

berfungsi sebagai pengontrolan pergerakan robot, pemeriksaan sensor
serta pengaturan pergerakan motor yang diinginkan sehingga robot dapat
bergerak sesuai dengan pembacaan sensor agar robot tidak keluar jalur
yang telah ditentukan.
2. Sensor Garis
Sensor garis sebagai pengirim menggunakan lad dan sebagai
penerima menggunakan pototransistor yang masing-masing berjumlah
7 sensor. Sensor garis ini berfungsi untuk mendeteksi jalur yang ada,

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

16 yang

31

dan data yang ada kan di atur komparator, selanjutnya data digital di
kirim ke mikrokontroler sehingga mikrokontroler dapat mengatur
pergerakan robot agar tidak keluar dari jalur.
3. Komparator
Komparator disini menggunakan IC LM393,komparator berfungsi
untuk mengatur sensor garis agar pembacaan sensor pada jalur selalu
tepat, dan selanjutnya data pada sensor di kirim ke mikrokontroler.
4. Driver Motor
Driver motor berfungsi sebagai sakelar untuk mengatur pergerakan
motor, dalam robot line tracer ini menggunakan satu driver motor tiap
driver motor mengontrol dua motor dan dapat mengatur motor DC
berputar atau tidak, driver motor pertama mengontrol motor pada roda
kiri dan kanan.
5. Motor DC
Motor DC sebagai penggerak robot

yang dapat bergerak maju

mundur atau bergerak kiri kanan, pada line tracer ini menggunakan
dua penggerak motor DC yang terpasang pada ke dua sisi bagian
robot yaitu pada bagian kiri, kanan, belakang robot. Motor DC terhubung pada
gearbox yang,berfungsi untuk menambah tenaga putaran agar motor DC dapat
berputar dengan beban yang ada pada robot.

3.2.2

Rangkaian Mikrokontroler ATMega16
Rangkaian Mikrokontroler berfungsi untuk mengolah sinyal yang

dikirimkan oleh beberapa sensor kemudian di olah. pemeriksaan sensor serta

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

32

pengaturan pergerakan motor yang diinginkan sehingga robot dapat bergerak
sesuai dengan pembacaan sensor agar robot tidak keluar jalur yang telah
ditentukan Gambar rangkaian mikrokontroler ATMega16 ditunjukkan pada
gambar berikut ini:

Gambar 3.2. Rangkaian Mikrokontroler ATMega16
Mikrokontroler ini menggunakan arsitektur Harvard yang memisahkan
memori program dari memori data, baik bus alamat maupun bus data, sehingga
pengaksesan program dan data dapat dilakukan secara bersamaan (concurrent).
Secara garis besar mikrokontroler ATMega16 terdiri dari :
1. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi
16Mhz.Memiliki kapasitas Flash memori 16Kbyte, EEPROM 512 Byte,
dan SRAM 1Kbyte.
2. Saluran I/O 32 buah, yaitu Bandar A, Bandar B, Bandar C, dan Bandar D.
3. CPU yang terdiri dari 32 buah register.
2. User interupsi internal dan eksternal

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

33

3. Bandar antarmuka SPI dan Bandar USART sebagai komunikasi serial
4. Fitur Peripheral
·

Satu buah 16-bit timer/counter dengan prescaler terpisah

·

Real time counter dengan osilator tersendiri

·

Empat kanal PWM dan Antarmuka komparator analog

·

8 kanal, 10 bit ADC

·

Byte-oriented Two-wire Serial Interface

·

Watchdog timer dengan osilator internal

a. Gerak Maju
Gerakan maju dilakukan dengan menggerakkan roda kiri dan roda kanan
ke arah depan secara bersama-sama. Untuk dapat menggerakkan robot dengan
arah maju, pada mikrokontroler diberikan instruksi sebagai berikut :
Mki2=1;

/*putaran motor kiri arah maju

Mka1=1;

/*putaram moor kanan arah maju

Data di atas merupakan bilangan heksadesimal jika dikoversikan ke bilangan
biner adalah 0010 1101b. Bilangan biner ini merupakan bit-bit yang dikeluarkan
dari port 0 di mikrokontroler. Bit 1 artinya bit tersebut aktif dan mengeluarkan
sinyal sedangkan bit 0 adalah bit tersebut tidak aktif dan tidak mengeluarkan
sinyal. Untuk menggerakkan motor diberikan konfigurasi bit-bit yang harus
dikeluarkan dari mikrokontroler dan masuk ke driver motor, konfigurasi pin-pin

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

34

driver motor dapat dilihat pada tabel 3.1 dan tabel kebenarannya dapat dilihat
pada tabel 3.2.
b. Belok Kir i dan Belok Kanan
Gerakan belok kiri dan belok kanan dilakukan dengan menggerakkan roda
kiri dan kanan dengan arah yang berlawanan. Jika ingin melakukan gerakan belok
kiri, maka motor kiri digerakkan dengan arah mundur dan motor kanan
digerakkan dengan arah maju, dan begitu pula sebaliknya untuk belok kanan
yakni menggerakkan motor kanan dengan arah mundur dan motor kiri dengan
arah maju. Untuk membuat gerakan belok kiri dan belok kanan ini, pada
mikrokontroler diberikan instruksi sebagai berikut :
Mki2=1

; putaran motor belok kanan

Mka2=1
mki1=1
mka1=1

3.2.3

; putaran motor belok kir i

Motor DC
Motor DC sebagai penggerak robot yang dapat bergerak maju mundur atau

bergerak kiri kanan, pada line tracer ini menggunakan dua penggerak motor DC
yang terpasang pada ke dua sisi bagian robot yaitu pada bagian kiri, kanan,
belakang robot. Dimana motor DC pada roda kiri dan kanan bertujuan bergerak
maju dan mundur.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

35

Tabel 3.1 Konfigurasi inputan untuk menjalankan moto