IMPLEMENTASI ROBOT PEMBERSIH LANTAI DENGAN PENGENDALI SMARTPHONE MENGGUNAKAN LOGIKA FUZZY SKRIPSI EDO AFFAN

Transkripsi

1 IMPLEMENTASI ROBOT PEMBERSIH LANTAI DENGAN PENGENDALI SMARTPHONE MENGGUNAKAN LOGIKA FUZZY SKRIPSI EDO AFFAN PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

2 IMPLEMENTASI ROBOT PEMBERSIH LANTAI DENGAN PENGENDALI SMARTPHONE ANDROID MENGGUNAKAN LOGIKA FUZZY SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Komputer EDO AFFAN PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

3 ii PERSETUJUAN Judul Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Fakultas : IMPLEMENTASI ROBOT PEMBERSIH LANTAI DENGAN PENGENDALI SMARTPHONE MENGGUNAKAN LOGIKA FUZZY : SKRIPSI : EDO AFFAN : : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI (FASILKOM-TI) Diluluskan di Medan, 26 Januari 2016 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Drs. Dahlan Sitompul, M.Eng NIP Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP

4 iii PERNYATAAN IMPLEMENTASI ROBOT PEMBERSIH LANTAI DENGAN PENGENDALI SMARTPHONE MENGGUNAKAN LOGIKA FUZZY SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, 27 Januari 2016 Edo Affan

5 iv PENGHARGAAN Alhamdulillahirrabbil alamin. Puji dan syukur penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan limpahan rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, Program Studi Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. Shalawat beriring salam penulis juga persembahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW. Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penyelesaian skripsi dengan judul Implementasi Pembersih Lantai Mini Dengan Pengendali Smartphone Menggunakan Logika Fuzzy. Penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Prof. Runtung Sitepu, SH, M.Hum sebagai Rektor Universitas Sumatera Utara (USU). 2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. 3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara dan sekaligus sebagai Dosen Pembimbing I. 4. Ibu Maya Silvi Lydia, BSc. MSc sebagai Sekretaris Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. 5. Bapak Drs. Dahlan Sitompul, M.Eng selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan arahan dan motivasi kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini. 6. Bapak Ade Candra, ST, M.Kom dan Bapak Jos Timanta Tarigan, S.Kom, Msc sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan kritik kepada penulis dalam penyempurnaan skripsi ini. 7. Seluruh Dosen serta staf Pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. 8. Kedua Orangtua penulis tercinta Ibunda Masnuria Harahap dan Ayahanda Effendi, adik Aldi Affan, adik Ariel Affan, dan adik Mutiara Permatasari yang telah memberikan do a, dukungan, perhatian serta kasih sayang yang tulus serta pengorbanan yang tidak ternilai harganya. 9. Teman-teman seperjuangan mahasiswa S1-Ilmu Komputer stambuk 2010, Yudha Prayogie S, S.Kom, Saddam Husein Siregar, S.Kom, dan teman-teman satu stambuk lain yang telah memberikan motivasi, arahan dan perhatiannya.

6 v 10. Adik-adik dari ruang teknisi Cholik, Agung Putu Yoga, Huda, Heru, Yogi, dan Hari Rahman Nihe yang telah memberikan perhatian dan do anya. 11. Teman-teman Ilkom USU COC Gunalan, Hanafi, Arief, Wahyu, Andri, Wesley, Razik, dan member lainnya yang telah memberikan perhatian dan do anya. 12. Abang-abang dan kakak-kakak senior khususnya abangda Ahmad Royhan Siregar, S.Kom, abangda M.Febri, S.Kom serta Adik-adik angkatan 2011 dan 2014 yang telah membakar semangat untuk menyelesaikan penyelesaian skripsi ini 13. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu penyelesaian skripsi ini. Sekali lagi penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang membantu dalam penyelesaian skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih atas ide, saran dan motivasi yang diberikan. Semoga Allah SWT memberikan limpahan karunia kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, perhatian, kasih sayang serta dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan karena kesempurnaan hanyalah milik Allah SWT semata. Oleh karena itu penulis menerima kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun dan menyempurnakan skripsi ini. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis sendiri pada khususnya dan pembaca pada umumnya. Medan, 27 Januari 2016 Edo Affan

7 vi ABSTRAK Robot pembersih lantai adalah robot yang dirakit untuk dapat membersihkan lantai dengan menggunakan penyedot debu mini. Robot ini bergerak sesuai keinginan pengguna yang dikendalikan melalui smartphone android dan diterima melalui bluetooth eksternal yang telah terhubung dibagian robot dengan menggunakan logika Fuzzy. Pada penelitian ini robot pembersih lantai menggunakan mikrokontroler ATMega32A dan dirakit menjadi robot pembersih lantai yang bergerak sesuai keinginan pengguna dari penerapan logika fuzzy. Penerapan logika fuzzy untuk memperoleh bentuk sistem kendali, dari hasil proses logika fuzzy akan dimasukkan kedalam robot yang menentukan gerak dari robot pembersih lantai berupa belok kanan, belok kiri maju, mundur dan hanya dapat bergerak di lantai yang tempat yang datar. Hasil yang diperoleh dari pengujian sistem ini adalah robot bergerak sesuai dengan kontrol yang dihasilkan oleh logika fuzzy dan membuat robot bergerak sesuai keinginan pengguna seperti belok kanan, kiri, maju dan mundur. Sehingga robot dapat menyedot debu selama pengguna mengontrolnya bergerak sesuai keinginannya. Katakunci: Robot Pembersih Lantai, ATMega32a, Pengendali Smartphone, Logika Fuzzy

8 vii IMPLEMENTATION OF FLOOR CLEANER ROBOT WITH SMARTPHONE CONTROLLER BY USING FUZZY LOGIC ABSTRACT Floor cleaning robot is a robot that can be assembled to clean the floor using a mini vacuum cleaner. This robot moves as the user desires are controlled via android smartphone and received via external bluetooth has connected section robots using fuzzy logic. In this study, using a floor cleaning robot microcontroller ATMega32A and assembled into a floor cleaning robot that moves as the user desires from the application of fuzzy logic. Application of fuzzy logic to obtain the shape of the control system, the results of the process fuzzy logic will be incorporated into the robot that determine the motion of the robot floor cleaner such as turn right, turn left, go forward, backward and can only move on flat floor. The results obtained from the testing of this system is the robot moves in accordance with the control generated by the fuzzy logic and make the robot move as the user desires such as turn right, left, forward and backward. So that the robot can suck up dust during manual control move as user Keywords: Floor Cleaning Robot, ATMega32A, Fuzzy Logic Smartphone Controller,

9 viii DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Bab 1 Bab 2 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Batasan Masalah 1.4 Tujuan Penelitian 1.5 Manfaat Penelitian 1.6 Metode Penelitian 1.7 Sistematika Penulisan Tinjauan Pustaka 2.1 Robotika Sejarah Robot Karakteristik Robot Tipe Robot 2.2 Logika Fuzzy Sejarah Logika Fuzzy Fuzzyfikasi 2.3 Mikrokontroler ATMega32A Cara Kerja Mikrokontroler 2.4 Aktuator Motor DC Driver Motor DC L Bluetooth External Bab 3 Analisis Dan Perancangan Sistem 3.1 Analisis Sistem Analisis Masalah Analisis Kebutuhan Sistem Kebutuhan Fungsional Sistem Kebutuhan Non-Fungsional Sistem Pemodelan Use Case Diagram Activity Diagram ii iii iv vi vii viii xi xii

10 ix Sequence Diagram 3.2 Perancangan Sistem Komponen yang Digunakan Robot Perancangan Konstruksi Robot Pembersih Lantai Perancangan Kerangka Robot Perancangan Aktuator Robot Perancangan Sirkuit Elektronik Rangkaian Sumber Tegangan Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega Rangkaian Driver Motor DC Rangkaian Program Mikrokontroler Perancangan Logika Fuzzy Perancangan Diagram Block Robot Pembersih Lantai Bab 4 Implementasi Dan Pengujian Sistem 4.1 Implementasi Sistem Implementasi Konstruksi Utama Implementasi Konstruksi Aktuator Robot Pembersih Lantai Implementasi Rangkaian Sirkuit Elektronik Implementasi Board Mikrokontroller (main board) Implementasi Board Driver Motor DC 4.2 Implementasi Perangkat Lunak Implementasi Modul Program Mikrokontroler Rutin Program untuk Aktuator Robot Skema pembuatan program di mikrokontroller ATMega32a atau cara menanamkan program di mikrokontroller ATMega32a 4.3 Pengujian Sistem Pengujian Input Robot Pembersih Lantai Pengujian Input Button Open pada Robot Pembersih Lantai Pengujian Input Button Close pada Robot Pembersih Lantai Pengujian Input Button Arah Panah ke atas pada Robot Pembersih Lantai Pengujian Input Button Arah kanan ke atas pada Robot Pembersih Lantai Pengujian Input Button Arah kiri pada Robot Pembersih Lantai Pengujian Input Button Arah bawah pada Robot Pembersih Lantai Pengujian Aktuator Robot Pengujian Vacum Clenaer pada Robot Pengujian Bluetooth pada Robot

11 x Bab 5 Kesimpulan Dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran Daftar Pustaka 61 LAMPIRAN A: Listing Program Smartphone Android LAMPIRAN B: Listing Program Mikrokontroler LAMPIRAN C: Curriculum Vitae A-1 B-1 C-1

12 xi DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Konfigurasi Pin ATMega32 16 Tabel 2.2 Koneksi Pin Port Paralel dan ATMega32 17 Tabel 2.3 Tabel Logika Prinsip Kerja IC L Tabel 3.1 Dokumentasi Naratif Use Case Sistem 27 Tabel 3.2 Tabel Peralatan yang Digunakan 30 Tabel 3.3 Tabel Rincian Komponen Fisik 30 Tabel 3.4 Tabel Rincian Komponen Elektronik 31 Tabel 3.5 Rincian Komponen Mikrokontroler ATMega32a 35 Tabel 3.6 Rincian Komponen Driver Motor ICL L298D 36

13 xii DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Bentuk Fisik Mikrokontroler ATMega32A 12 Gambar 2.2 Arsitektur ATMega32A 13 Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ATMega32A 15 Gambar 2.4 Memory ATMega32A 16 Gambar 2.5 Prinsip Gaya Lorentz 18 Gambar 2.6 Arah perputaran motor DC 19 Gambar 2.7 Penampang IC L Gambar 2.8 Bagian-Bagian Bluetooth 21 Gambar 2.9 Embedded Blue Gambar 3.1 Diagram Ishikawa untuk Analisis Permasalahan Sistem 25 Gambar 3.2 Use case diagram pencarian lintasan terpendek 27 Gambar 3.3 Activity Diagram Sistem 28 Gambar 3.4 Sequence Diagram Sistem 29 Gambar 3.5 Rancangan Kerangka Robot 32 Gambar 3.6 Rancangan atkuator robot 33 Gambar 3.7 Rangkaian regulator IC Gambar 3.8 Bentuk sinyal clock 35 Gambar 3.9 Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega32A 36 Gambar 3.10 Perancangan Rangkaian Driver Motor DC IC L Gambar 3.11 Flowchart Logika Fuzzy 38 Gambar 3.12 Diagram Block pada Robot Pembersih Lantai 39 Gambar 4.1 Implementasi kerangka robot Pembersih Lantai 41 Gambar 4.2 Implementasi aktuator robot Pembersih Lantai 42 Gambar 4.3 Implemenasi Rangkaian Sirkuit Elektronik 43 Gambar 4.4 Implementasi Rangkaian Mikrokontroler pada PCB 44 Gambar 4.5 layout Driver Motor Dengan Menggunakan ARES 44 Gambar 4.6 Proses penyablonan Layout pada PCB 45 Gambar 4.7 Pelarutan PCB 46

14 xiii Gambar 4.8 Proses pengeboran pada PCB 46 Gambar 4.9 Proses Pemasangan komponen pada PCB 47 Gambar 4.10 Uji komponen pada PCB 47 Gambar 4.11 Proses Pembuatan Program Mikrokontroler Robot Pembersih Lantai 48 Gambar 4.12 Skema Pembuatan Program di Mikrokontroller ATMega32A 50 Gambar 4.13 Pengujian Input pada Robot Pembersih Lantai 50 Gambar 4.14 Pengujian Input Button Open pada Robot Pembersih Lantai 51 Gambar 4.15 Pengujian Input Button Close pada Robot Pembersih Lantai 52 Gambar 4.16 Pengujian Input Button Arah Panah ke Atas pada Robot 53 Pembersih Lantai Gambar 4.17 Pengujian Input Button Arah Panah ke Kanan pada Robot 54 Pembersih Lantai Gambar 4.18 Pengujian Input Button Arah Panah ke Kiri pada Robot 55 Pembersih Lantai Gambar 4.19 Pengujian Input Button Arah Panah ke Bawah pada Robot 56 Pembersih Lantai Gambar 4.20 Pengujian Aktuator pada Robot Pembersih Lantai 57 Gambar 4.21 Pengujian vacum cleaner mini pada Robot Pembersih Lantai 58 Gambar 4.22 Pengujian Bluetooth pada Robot Pembersih Lantai 59