RANCANG BANGUN ROBOT WALL FOLLOWER PENYEDOT DEBU BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN ROBOT WALL FOLLOWER PENYEDOT DEBU BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 Laporan Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Komputer Oleh: Dwi Anggraeni POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2015 i

2 LEMBAR PENGESAHAN RANCANG BANGUN ROBOT WALL FOLLOWER PENYEDOT DEBU BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 OLEH: Dwi Anggraeni Pembimbing I Palembang, Juli 2015 Disetujui Oleh, Pembimbing II Azwardi, S.T., M.T. Mustaziri, S.T., M.Kom. NIP NIP Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Komputer Ahyar Supani, S.T.,M.T NIP ii

3 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan atas kehadirat ALLAH SWT, karena berkat rahmat dan karunia-nya, penulis dapat menyelesaikan penyusunan Laporan Akhir pada Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya dengan judul RANCANG BANGUN ROBOT WALL FOLLOWER PENYEDOT DEBU BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535. Adapun tujuan penulisan laporan ini adalah untuk menyelesaikan Pendidikan Diploma III serta memenuhi kurikulum yang berlaku di Jurusan Teknik Komputer sehingga penulis dapat memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md) di Politeknik Negeri Sriwijaya. Dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini penulis menyadari bahwa tanpa adanya bimbingan, bantuan, dan dorongan serta petunjuk dari semua pihak tidak mungkin Lapora Akhir ini dapat diselesaikan. Oleh karena itu, pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada: 1. Allah SWT yang telah memberi petunjuk dan karunia-nya. 2. Kedua Orang Tua yang telah memberikan dukungan, semangat dan doa yang tulus. 3. Bapak Ahyar Supani, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya. 4. Bapak Azwardi S.T., M.T. dan bapak Mustaziri, S.T, M.Kom., selaku dosen pembimbing Laporan Akhir. 5. Bapak/Ibu Dosen Jurusan Teknik Komputer yang telah mendidik dan memberikan ilmunya pada penulis selama di bangku kuliah. 6. Saudaraku, Nurriansyah Mareza. Terima kasih buat bantuan, support, dan doanya. 7. Sahabat-sahabatku, Nur Indah Sari, Ayu Wulandari, dan Rodi Mardoni. Serta Muhammad Ridho Fitriyansyah terima kasih atas semangat dan bantuan tulusnya dalam penyelesaian Laporan Akhir ini. iii

4 8. Teman-teman seperjuangan angkatan 2012 di Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya khusunya anak-anak kelas CD. Semoga Laporan Akhir ini dapat dipahami bagi siapapun yang membacanya. Sekiranya Laporan yang telah disusun ini dapat berguna bagi penulis sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya penulis menyadari masih banyak kekurangan, baik dari materi maupun teknik penyajiannya, mengingat kurangnya pengetahuan dan pengalaman penulis. Oleh karena itu penulis memohon kritik dan saran yang membangun demi perbaikan di masa depan. Palembang, Juli 2015 Penulis iv

5 ABSTRACT DESIGN OF WALL FOLLOWER VACUUM CLEANER ROBOT BASED ON MICROCONTROLLER ATMEGA8535 (Dwi Anggraeni, 2015; 54 page; 40 picture; 11 table) The purpose of making the wall follower vacuum cleaner robot is able to design a system of robotic vacuum cleaner that is able to move in autonomous as well as navigate and apply fuzzy logic when the robot finds a obstacle. The wall follower vacuum cleaner robot is working to help people in the dusting, conserve electricity because the robot using the battery, and does not take the time and effort because the robot moves itself around the room. Wall follower robot vacuum cleaner uses a microcontroller based ATMega8535 ping ultrasonic sensor and fuzzy logic algorithm to detect an obstacle. If found the obstacle robot will turn to the right and keep walking around the room up to the middle of the room and will stop automatically with the speed setting proportionally based obstacle detection distance when discovered through the application of fuzzy logic algorithms. Keywords: Microcontroller ATMega8535, ping ultrasonic sensors, fuzzy logic. v

6 ABSTRAK RANCANG BANGUN ROBOT WALL FOLLOWER PENYEDOT DEBU BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 (Dwi Anggraeni, 2015; 54 halaman; 40 gambar; 11 tabel) Tujuan pembuatan robot wall follower penyedot debu ini dapat merancang suatu sistem robot penyedot debu yang mampu bergerak secara autonomous (mandiri) serta melakukan navigasi dan menerapkan logika fuzzy pada saat robot menemukan halangan. Robot wall follower penyedot debu ini berfungsi untuk membantu manusia dalam membersihkan debu, menghemat penggunaan listrik karena robot menggunakan baterai, dan tidak menyita waktu dan tenaga karena robot bergerak sendiri mengelilingi ruangan. Robot wall follower penyedot debu berbasis mikrokontroler ATMega8535 ini menggunakan sensor ultrasonik ping dan algoritma fuzzy logic dalam mendeteksi halangan. Apabila menemukan halangan robot akan berbelok ke kanan dan terus berjalan mengelilingi ruangan hingga ke tengah ruangan dan akan berhenti sendiri secara otomatis dengan pengaturan kecepatan secara proporsional berdasarkan jarak deteksi ketika menemukan halangan melalui penerapan algoritma fuzzy logic. Kata kunci: Mikrokontroler ATMega8535, sensor ultrasonic ping, fuzzy logic. vi

7 MOTTO: Jika orang lain bisa melakukannya, mengapa kita tidak? Percayalah pada kemampuan diri sendiri Berpegang teguhlah pada pendirian dan prinsipmu. Itulah yang membedakanmu dengan orang lain. Diri sendirilah yang tahu kemampuanmu. Biarlah orang berkata apa, kamu harus yakin dan tidak goyah pada pendirian dan prinsipmu Apapun yang terjadi, doa orang tua selalui menyertaimu. Jangan putus asa! Aku harus bisa! Dengan rahmat Allah SWT kupersembahkan kepada: Allah SWT Papa dan Mamaku tercinta Kakakku tercinta Semua keluargaku Sahabat-sahabatku Indah, Ayu, dan Doni serta temanteman kelas 6CD Penyemangatku, M. Ridho Fitriyansyah Teman satu angkatan Teknik Komputer POLSRI 2012 Seluruh staf dosen Teknik Komputer POLSRI Almamaterku vii

8 DAFTAR ISI HALAMAN HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii ABSTRAK... v MOTTO... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan dan Manfaat Tujuan Manfaat... 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Landasan Teori Logika Fuzzy Fungsi Keanggotaan Fuzzification Inference Defuzzification Mikrokontroler ATMega Arsitektur ATMega Pin-Pin Pada Mikrokontroler ATMega Sensor Jarak Ultrasonik Ping LCD (Liquid Crystal Display) Motor DC IC L Dioda Baterai CodeVisionAVR Bahasa Pemrograman C Flowchart BAB III RANCANG BANGUN 3.1 Pengertian Rancang Bangun Perancangan Sistem Alat Rangkaian Keseluruhan Rangkaian Sistem Minimum ATMega8535 dan LCD Rangkaian Driver Motor viii

9 3.3.3 Rangkaian Power Supply Pemilihan Komponen Perancangan Hardware Langkah-Langkah Pembuatan Alat Langkah-Langkah Pembuatan dan Pencetakan PCB Perancangan Software Perancangan Mekanik Pembuatan Program Menggunakan Software CodeVisionAVR Prinsip Kerja Robot BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengujian Tujuan Pengukuran Peralatan yang Digunakan Langkah Pengukuran Titik Uji Pengukuran Pengukuran pada Regulator Pengukuran Motor DC Ketika Sensor Menemukan Halangan Pengukuran Driver Motor Hasil Algoritma Fuzzy Fuzzifikasi Basis Aturan Mekanisme Aturan Defuzzifikasi Pembahasan BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN ix

10 DAFTAR GAMBAR HALAMAN Gambar 2.1 Struktur Dasar Kendali Fuzzy Logic... 5 Gambar 2.2 Representasi Kurva Linear... 6 Gambar 2.3 Representasi Kurva Segitiga... 7 Gambar 2.4 Kurva Trapesium... 7 Gambar 2.5 ATMega Gambar 2.6 Blok Diagram Fungsional ATMega Gambar 2.7 Konfigurasi IC Mikrokontroller ATMega Gambar 2.8 Sensor Jarak Ultrasonik Ping Gambar 2.9 Liquid Crystal Display Gambar 2.10 Konstruksi Pin IC L Gambar 2.11 Dioda Gambar 2.12 Struktur Fisik Baterai Gambar 3.1 Diagram Blok Gambar 3.2 Rangkaian Keseluruhan Gambar 3.3 Layout Rangkaian Keseluruhan Gambar 3.4 Rangkaian Sistem Minimum ATMega8535 dan LCD Gambar 3.5 Layout Sistem Minimum ATMega8535 dan LCD Gambar 3.6 Rangkaian Driver Motor Gambar 3.7 Layout Driver Motor Gambar 3.8 Rangkaian Power Supply Gambar 3.9 Layout Power Supply Gambar 3.10 Flowchart Rancangan Sistem Gambar 3.11 Tampak Robot dari Atas Gambar 3.12 Tampak Robot dari Samping Gambar 3.13 Tampilan Awal Membuat Program Gambar 3.14 Tampilan Setting Chip Mikrokontroler Gambar 3.15 Tampilan Pilihan Alphanumeric LCD Gambar 3.16 Tampilan Pengaturan Port A dan Port B Gambar 3.17 Tampilan Pengaturan PORT C dan PORT D Gambar 3.18 Tampilan Pengaturan Timer Gambar 3.19 Tampilan Penyimpanan File Gambar 3.20 Tampilan Program Utama Gambar 4.1 Pengukuran titik tegangan Input/ Output pada LM Gambar 4.2 Pengukuran titik tegangan pada Motor DC Gambar 4.3 Titik Pengukuran IC L Gambar 4.4 Grafik Himpunan Fuzzy Jarak Gambar 4.5 Pseudo-code Fuzzifikasi Input Jarak Gambar 4.6 Pseudo-code Basis Aturan Gambar 4.7 Himpunan Fuzzy Output pada Mekanisme Aturan Gambar 4.8 Pseudo-code Defuzzifikasi x

11 DAFTAR TABEL HALAMAN Tabel 2.1 Tabel Data Penelitian Sebelumnya... 3 Tabel 2.2 Tabel Data Penelitian yang Akan Dibuat... 4 Tabel 2.3 Simbol - Simbol Flowchart Tabel 3.1 Daftar Komponen yang Digunakan Tabel 3.2 Daftar Alat dan Bahan yang Digunakan Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Tegangan Input (Vin) dan Output (Vout) pada LM Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Tegangan Output pada Motor DC Terhadap Jarak Deteksi Sensor Tabel 4.3 Hasil Pengukuruan Tegangan Output pada IC L Tabel 4.4 Tabel Input Jarak Tabel 4.5 Basis Aturan Metode Fuzzy Tabel 4.6 Tabel Output Arus Dengan Model Sugeno xi