RANCANG BANGUN SISTEM MOBILE ROBOT PENDETEKSI OBJEK BERBASIS RASPBERRY PI B+ LAPORAN AKHIR

  

RANCANG BANGUN SISTEM MOBILE ROBOT PENDETEKSI OBJEK

BERBASIS RASPBERRY PI B+

LAPORAN AKHIR

Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III

  

Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi

Politeknik Negeri Sriwijaya

Oleh:

M ITANG RUSADY

  

0612 3033 0995

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

  

2015

  RANCANG BANGUN SISTEM MOBILE ROBOT PENDETEKSI OBJEK BERBASIS RASPBERRY PI B+ Oleh : M ITANG RUSADY 0612 3033 0995 Palembang, Juni 2015 Pembimbing I Pembimbing II Ade Silvia Handayani, ST., MT M. Zakuan Agung, S.T. NIP. 19760930 200003 2 002 NIP. 19690929 199303 1 004 Mengetahui, Ketua Jurusan Ketua Program Studi Teknik Elektro Teknik Telekomunikasi D III Ir. Ali Nurdin, M.T Ciksadan, S.T., M.Kom NIP. 19621207 199103 1 001 NIP. 19680907 199303 1 003

  

Motto

Sukses itu sederhana. Lakukan apa yang benar, dengan

cara yang tepat, dan pada saat yang tepat.

Setiap orang memiliki cerita. Setiap orang memiliki

mimpi. Setiap orang memiliki kenangan yang mengubah

mereka.

• -M. Itang Rusady-

  Kupersembahkan kepada :  Allah SWT  Nabi Muhammad SAW  Ayah & Ibu-ku yang selalu berdoa serta memberikan dukungan yang amat besar atas keberhasilanku.

   Adikku Tercinta  Kedua Dosen Pembimbingku Ibu

  Ade Silvia Handayani, S.T.,M.T & Bapak M Zakuan Agung, S.T.

   Keluargaku, Rekan LA, teman, dan semua sahabatku

   Teman - teman seperjuangan 6 TD  Seluruh Pengurus Himpunan

  Mahasiswa Jurusan Elektro  Bangsa,Negara,dan Almamaterku

  

ABSTRAK

RANCANG BANGUN SISTEM MOBILE ROBOT PENDETEKSI OBJEK

BERBASIS RASPBERRY PI B+ (2015 : xiii + 54 Halaman + 36 Gambar + 3 Tabel + 27 Lampiran + Daftar Pustaka) M Itang Rusady 0612 3033 09795 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI ABSTRAK

  Rancang Bangun Sistem Mobile Robot Pendeteksi Objek Berbasis Raspberry PI B+ merupakan rancang bangun sebuah robot pintar yang dapat mengikuti objek tanpa perlu dikoneksikan ke perangkat komputer dikarenakan memiliki sebuah inti yang dapat membantu memproses data langsung. Robot ini dapat mengikuti benda dengan bantuan kamera yang terintergrasi dengan sebuah modul Raspberry PI, robot ini juga memakai Arduino UNO sebagai pemroses data di sektor penggerak dan sensor, sensor yang dipakai adalah sensor Gyro dan Accelerometer yang berfungsi untuk menstabilkan robot. Prinsip kerja dari alat yaitu kamera yang terpasangpada modul Raspi akan menangkap objek yang telah diprogram, kemudian data dari kamera tersebut ditransmisikan ke modul Arduino yang akan membuat servo maju sehingga dapat menjangkau benda, ketika kamera mendeteksi objek, transmitter dan receiver pada Raspi dan Arduino ini akan saling mentransmisikan data yang mempunyai keluaran sebesar 5V Kata Kunci: Raspberry PI B+, Arduino UNO, Kamera Raspberry PI, Sensor Gyro dan Accelerometer, Servo, Mobile Robot

  

ABSTRACT

MOBILE ROBOT SYSTEM DESIGN BASED DETECTION OBJECT

RASPBERRY PI B+ (2015 : xiii + 54 Pages + 36 Images + 3 Tables + 27 Attachments + List of Refferences) M Itang Rusady 0612 3033 0995 ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT MAJORING TELECOMMUNICATION ENGINEERING ABSTRACT

  Design of Mobile Robot System Based Object Detection Raspberry PI B + is design an intelligent robot that can follow an object without the need to connect to the device because the computer has a core that can help process the data directly. This robot can follow objects with the aid of a camera that is integrated with a module Raspberry PI, this robot also uses Arduino UNO as a data processor in the driving sectors and the sensor, the sensor used is Gyro and Accelerometer sensor that serves to stabilize the robot. The working principle of the device is a camera that terpasangpada module Raspi will capture objects that have been programmed, then the data from the camera is transmitted to the module Arduino that will make the servo go forward so it can reach the object, when the camera detects an object, the transmitter and receiver on Raspi and Arduino will each transmits data that has output of 5V Keywords: Raspberry PI B +, Arduino UNO, Camera Raspberry PI, Gyro and Accelerometer Sensor, Servo, Mobile Robot

  

KATA PENGANTAR

Assalammu’alaikum Wr, Wb.

  Segala puji dan syukur bagi Allah Rabb alam semesta. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah kepada junjungan dan tauladan kita, Muhammad Rasulullah, keluarga, dan para sahabatnya. Wa Ba’du. Berkat rahmat dan hidayah- Nya penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir dengan judul

  “Rancang Bangun Sistem Mobile Robot Pendeteksi Objek Berbasis Raspberry PI B+ ”.

  Adapun tujuan dari penulisan Laporan Akhir ini adalah untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III (tiga) di Politeknik Negeri Sriwijaya. Dalam penyusunan laporan ini, penulis banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak berupa bimbingan, petunjuk, keterangan dan data, baik yang diberikan secara tertulis maupun secara lisan. Oleh sebab itu dalam kesempatan ini, dengan tulus dan ikhlas penulis mengucapkan banyak terimakasih atas bantuan dan kesempatan yang telah diberikan oleh berbagai pihak sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini. Maka dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terimakasih sebesar-besarnya kepada : 1.

  Ibu Ade Silvia Handayani, S.T, M.T. selaku Dosen Pembimbing I 2. Bapak M Zakuan Agung, S.T selaku Dosen Pembimbing II

  Yang telah memberikan bimbingan, pengarahan dan nasihat kepada penulis dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada pihak-pihak yang telah mendukung serta membantu hingga Laporan Akhir ini dapat diselesaikan, terutama kepada :

  1. Bapak RD. Kusumanto, S.T., M.M. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.

  2. Bapak Ir. Ali Nurdin, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.

  3. Bapak Ir. Siswandi, M.T. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.

  4. Bapak Ciksadan, S.T., M.Kom. selaku Ketua Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya.

  5. Seluruh Staff Pengajar Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya 6. Orang tua dan keluarga yang telah memberikan banyak dorongan secara lahiriah dan batiniah

  7. Teman seperjuanganku kelompok tugas akhir mobile robot, Dwi Setyo Darmawan dan Tia Apsari atas komitmen, bantuan dan kerjasamanya selama ini meskipun menghadapi berbagai cobaan.

  8. Segenap keluarga besar mahasiswa D3 Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya angkatan 2012.

  9. Segenap keluarga besar Himpunan Mahasiswa Elektro atas do’a dan dukungannya.

  10. Dan seluruh teman-teman serta sahabat yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

  Semoga Allah SWT berkenan melimpahkan balasan yang lebih baik melebihi apa yang telah diberikan kepada penulis. Penulis menyadari bahwa dalam Laporan Tugas Akhir ini masih terdapat kekurangan, untuk itu saran dari semua pihak sangat diharapkan demi kesempurnaan laporan ini. Semoga laporan ini dapat menambah khasanah pengetahuan dan bermanfaat bagi kita semua.

Wassalammu’alaikum Wr, Wb

  Palembang, Juni 2015 Penulis

  

DAFTAR ISI

Hal

HALAMAN JUDUL ................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... ii

MOTTO ....................................................................................................... iii

ABSTRAK .................................................................................................. iv

ABSTRACT ................................................................................................ v

KATA PENGANTAR ................................................................................. vi

DAFTAR ISI ................................................................................................ viii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... x

DAFTAR TABEL ....................................................................................... xi

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xii

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ..................................................................................

  1 1.2 Perumusan Masalah ..........................................................................

  2 1.3 Batasan Masalah ...............................................................................

  2 1.4 Tujuan dan Manfaat ..........................................................................

  2 1.5 Metodologi .......................................................................................

  2 1.6 Sistematika Penulisan ......................................................................

  3 1.6.1 Perancangan Perangkat Keras ...............................................

  4 1.6.2 Perancangan Perangkat Lunak ...............................................

  4 1.6.3 Pengujian Robot ............................................... .....................

  4 1.6.4 Analisa ............................................... ...................................

  4 1.7 Sistematika Penulisan ......................................................................

  5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  2.1 Sensor Ultrasonik HC-SRF04 ......................................................... 6

  2.2 Perangkat Server Mini PC ( Raspberry PI) ................................... 6 2.2.1 Software Sistem Raspberry PI ..............................................

  7 2.2.2 Sistem Operasi Raspberry PI .................................................

  8

  2.2.3 Raspberry PI B+ .................................................................... 10

  2.2.4 GPIO Raspberry PI B+ ......................................................... 13

  2.3 Giroskop dan Accelerometer ........................................................... 15

  2.4 Servo .............................................................................................. 15

  2.5 Baterai LiPo 12V ............................................................................ 17

  2.6 Arduino ........................................................................................... 17

  2.6.1 Sejarah Arduino ..................................................................... 19

  2.6.2 Hardware Arduino ................................................................. 20

  2.6.3 Software Arduino ................................................................... 21

  BAB III RANCANG BANGUN

  4.4 Langkah-Langkah Pengukuran ...................................................... 43

  3.10.6 Install Sudo ..................................................................... .... 41

  3.10.3 Login Otomatis Ke Konsol ................................................. 40

  BAB IV PEMBAHASAN

  4.1 Pengukuran Alat ............................................................................. 43

  4.2 Tujuan Pengukuran ........................................................................ 43

  4.3 Alat-Alat Yang Digunakan ............................................................ 43

  4.5 Titik Uji Pengukuran....................................................................... 44

  3.10.4 Set Hostname ..................................................................... . 41

  4.5.1 Titik Uji pengukuran pada tegangan Input Baterai LiPo 12v 44

  4.5.2 Titik Uji Pengukuran pada Modul Raspberry PI B+ ......... 45

  4.5.3 Titik Uji Pengukuran pada Modul Arduino Uno ................ 48

  4.6 Analisa Kerja Rangkaian ............................................................. .. 51

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1 Kesimpulan .................................................................................... 53

  5.2 Saran .............................................................................................. 54

  3.10.5 Tambah User ..................................................................... .. 41

  3.10.3 Ekstend Partisi ..................................................................... 40

  3.1 Umum ............................................................................................. 24

  3.7.1 Gambar Rangkaian Modul Raspberry pi B+ ........................ 29

  3.2 Tujuan Perancangan ........................................................................ 24

  3.3 Langkah – Langkah Perancangan .................................................. 24

  3.4 Diagram Blok Rangkaian ............................................................... 25

  3.5 Prinsip Kerja Alat .......................................................................... 26

  3.6 Flowchart ....................................................................................... 28

  3.7 Gambar Rangkaian ......................................................................... 29

  3.7.2 Gambar Rangkaian Modul HC-SRF04 ........................ ......... 31

  3.10.2 Koneksi Via SSH ................................................................ 39

  3.7.3 Gambar Diagram Modul Arduino UNO ........................ ....... 32

  3.7.4 Gambar Rangkaian Keseluruhan ........................ .................. 34

  3.7.1 Tata Letak Raspberry pi ........................................................ 35

  3.8 Board Perakitan ............................................................................. 36

  3.9 Perancangan Mekanik .................................................................... 36

  3.10Perancangan Software ................................................................... . 39

  3.10.1 Instalasi ARCH LINUX ARM RPI .................................... 39

  DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

  

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 1.1 Perancangan Alat ..................................................................

  3 Gambar 1.2 Blok Diagram ........................................................................

  4 Gambar 2.1 Diagram Pin Sensor Ultrasonik HC-SRF04 .........................

  6 Gambar 2.2 Logo Raspberry PI ...............................................................

  7 Gambar 2.3 Raspberry PI B+ ...................................................................

  11 Gambar 2.4 Raspberry PI B+ tampak atas ...............................................

  11 Gambar 2.5 Raspberry PI B+ tampak bawah ...........................................

  12 Gambar 2.6 Raspberry PI GPIO Pin ........................................................

  13 Gambar 2.7 Servo .....................................................................................

  16 Gambar 2.8 Perbedaan Lebar Pulsa Servo ...............................................

  17 Gambar 2.9 Arduino Pin Out ....................................................................

  20 Gambar 2.10 Tampilan Toolbar Arduino ...................................................

  22 Gambar 3.1 Diagram Blok Rancang Bangun Sistem Mobile Robot Pendeteksi Objek Berbasis Raspberry Pi B+ .......................................... 26

Gambar 3.2 Flowchart Saat robot bekerja................................................ 28Gambar 3.3 Rangkaian Modul Raspberry Pi B+ ...................................... 29Gambar 3.4 Diagram Modul HCSR 04 .................................................... 31Gambar 3.5 Diagram Arduino uno ........................................................... 32Gambar 3.6 Rangkaian Keseluruhan ........................................................ 34Gambar 3.7 Tata Letak rangkaian Raspberry pi....................................... 35Gambar 3.8 Board Perakitan .................................................................... 36Gambar 3.9 Chassing Robot Tampak Depan .......................................... 37Gambar 3.10 Chassing Robot Tampak Samping Kiri ............................... 37Gambar 3.11 Chassing Robot Tampak Samping Kanan ........................... 38Gambar 3.12 Chassing Robot Tampak Belakang ..................................... 38Gambar 4.1 Hasil Pengukuran pada Baterai LiPo ..................................... 44Gambar 4.2 Data Hasil Pengukuran pada Modul Raspberry Pi B+ TP 2 (Pin

  GPIO 14) .. ............................................................................ 45

Gambar 4.3 Data Hasil Pengukuran pada Modul Raspberry Pi B+ TP 3 (Port

  GPIO 15) .............................................................................. 45

Gambar 4.4 Hasil pengukuran pada Transmitter Modul Raspberry Pi B+ 46Gambar 4.5 Hasil pengukuran pada Receiver Modul Raspberry Pi B+ .... 47Gambar 4.6 Titik Pengukuran 4 pada pin 9 Arduino Uno baterai full ...... 48Gambar 4.7 Titik Pengukuran 5 pada pin 10 Arduino Uno baterai full . .. 48Gambar 4.8 Titik Pengukuran 6 pada pin 8 Arduino Uno baterai full ...... 49Gambar 4.9 Titik Pengukuran 4 pada pin 9 Arduino Uno baterai 10 % .. 49Gambar 4.10 Titik Pengukuran 5 pada pin 10 Arduino Uno baterai 10 % . 50Gambar 4.11 Titik Pengukuran 6 pada pin 8 Arduino Uno baterai 10 % ... 50

  

DAFTAR TABEL

Hal