PROTOTIPE ROBOT PEMINDAH GELAS KIMIA MENGGUNAKAN PC MELALUI KOMUNIKASI NIRKABEL DENGAN FASILITAS KAMERA (BAGIAN HARDWARE)

Transkripsi

1 PROTOTIPE ROBOT PEMINDAH GELAS KIMIA MENGGUNAKAN PC MELALUI KOMUNIKASI NIRKABEL DENGAN FASILITAS KAMERA (BAGIAN HARDWARE) BEAKER MOVER ROBOT PROTOTYPE USING PC VIA WIRELESS COMMUNICATION BY CAMERA FACILITY (HARDWARE PART) PROYEK AKHIR Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan Pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Disusun oleh : MAMAN SULAEMAN POLITEKNIK NEGERI BANDUNG BANDUNG 2012

2

3 ABSTRAK Perkembangan teknologi menyebabkan lahirnya berbagai macam metode yang dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari untuk mempermudah pekerjaan manusia. Salah satunya adalah robot, robot mampu mengerjakan suatu pekerjaan yang tidak dapat dikerjakan oleh manusia seperti mengangkat barang yang berbahaya bagi manusia. Alat yang akan dirancang pada proyek akhir ini adalah sebuah robot yang mampu memindahkan gelas kimia di laboraturium yang dikendalikan oleh user dengan menggunakan PC dengan fasilitas kamera, sehingga user bisa melihat area yang dilalui oleh robot di layar PC. PC ini akan memberikan input data berupa kode ASCII ke ATmega8 yang selanjutnya akan diolah menjadi data biner. Data biner ini akan menjadi input encoder (converter dari pararel ke serial) yang selanjutnya dijadikan input Transmitter. Data biner serial yang dikirim oleh transmitter akan di terima oleh receiver melalui komunikasi RF (Radio Frekuensi). Selanjutnya, data tersebut diterjemahkan oleh decoder sehingga menjadi data biner pararel 4 bit dan data tersebut akan diolah di ATMega16. Setiap data biner yang masuk ke dalam ATMega16 akan diolah untuk dijadikan tanggapan pergerakan robot. Setiap gerakan robot dikendalikan secara manual dengan PC. Pergerakan yang dapat dilakukan robot antara lain maju, mundur, belok kanan, belok kiri, serong kanan, serong kiri, buka gripper, tutup gripper, menaikkan gripper dan menurunkan gripper. Sedangkan kamera yang digunakan pada robot ini hanya berfungsi untuk mengambil gambar. Kata Kunci : ATMega16, Robot, Gripper, Kamera, PC, Komunikasi Radio Frekuensi. i

4 ABSTRACT The development of technology causes any kind of methods that can be used in daily life to make the people s work easy, for example is robot. Robot can do a job that can t be done by people, such as carrying anything danger for people. The device that will be made in this final project is a robot that can carry the beaker in a laboratory that controlled by user using PC with camera fasility, so the user can see the area that passed by robot in the PC screen. This PC will send the data input as ASCII code to ATmega8. Futhermore, this data will be coverted to binary code. This binary code will be an input for encoder ( pararel to serial converter) and then the serial data will be an input for transmitter. The receiver will receive the serial binary code from transmitter by using radio frequency communication (RF). The serial binary code will be converted by decoder to 4 bit pararel binary code and this data will be processed in the ATmega16. Every data that enter ATmega16 will be processed as the robot movement. All robot movements will be controlled manually by user in PC. The movement that can be done by robot are go forward, go back, turn right, turn left, open the gripper, close the gripper, raise up the gripper and go down the gripper. And this robot use the camera to take the picture. Keyword: ATMega16, Robot, Gripper, Wireless Camera, PC, Radio Frequency Communication. ii

5 KATA PENGANTAR Puji dan syukur dipanjatkan kepada ALLAH SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Proyek Akhir yang berjudul PROTOTIPE ROBOT PEMINDAH GELAS KIMIA MENGGUNAKAN PC MELALUI KOMUNIKASI NIRKABEL DENGAN FASILITAS KAMERA. Tujuan pembuatan laporan ini adalah untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Bandung. Dalam penyelesaian Proyek Akhir ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, maka dari itu penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ir. Hari Purnama. M.Eng. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung. 2. Ervin Masita Dewi, ST.,MT selaku Ketua Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bandung dan selaku penguji II. 3. Cucun Wida Nurhaeti, ST., M.Eng. dan Dodi Budiman Margana, ST., MT. selaku wali kelas EC-A 2009 yang selalu memberikan nasihat dan motivasi selama masa pendidikan di Politeknik Negeri Bandung. 4. Ir. Noor Cholis Basjaruddin, MT selaku pembimbing I yang telah memeberikan pengarahan dalam penyelesaian Proyek Akhir ini. 5. Yana Sudarsa, BSEE., MT selakui pembimbing II yang telah memberikan petunjuk dan masukan dalam penyelesaian Proyek Akhir ini. 6. Firman Prima Djauhari, ST.,MT selaku penguji I. 7. Dr. Drs. Petrus Pratomo, M.Eng. selaku penguji III. 8. Tjan Swi Hong, B.Sc., M.Sc selaku Ketua Panitia Proyek Akhir Seluruh staf dosen Teknik Elektronika atas semua ilmu yang diberikan kepada penulis. 10. Seluruh staf teknisi laboratorium Teknik Elektronika, terutama Ibu Iyom yang telah membantu penulis dalam peminjaman peralatan lab. iii

6 11. Ihsan Kurnia Ramadhan sebagai partner dalam menyelesaikan proyek akhir ini. 12. Pemilik rumah kos Bro Zey yang telah menyediakan tempat selama proses pembuatan alat. 13. Seluruh rekan-rekan Teknik Elektronika 2009, khususnya EC-3A atas dukungan dan bantuan yang telah diberikan selama ini. 14. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah membantu dalam pembuatan Proyek Akhir ini. Penulis berharap laporan Proyek Akhir ini dapat berguna bagi mahasiswa pada khususnya dan masyarakat pada umumnya. Penulis juga menyadari masih banyak kekurangan dalam pembuatan laporan ini, untuk itu penulis sangat mengharapkan saran untuk penyempurnaan tulisan ini. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Bandung, Juni 2012 Penulis iv

7 DAFTAR ISI Hal LEMBAR RIWAYAT HIDUP LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSEMBAHAN ABSTRAK... i ABSTRACT... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR TABEL... x BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Perumusan Masalah Pembatasan Masalah Metodologi Sistematka Penulisan... 4 BAB II DASAR TEORI Robot Mikrokontroller ATmeg Mikrokontroller ATmega Frekuensi Radio v

8 2.5. Transmitter Modul RF Transmitter Encoder Receiver Modul RF Receiver Decoder Driver Motor Driver Motor dengan IC L Driver Motor dengan Relay Aktuator Motor DC Motor Servo Catu Daya Perbandingan Proyek Akhir BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI Tujuan Perancangan Langkah Perancangan Fungsi dan Cara Kerja Alat Spesifikasi Alat Diagram Blok Sistem Perancangan Perangkat Keras (Hardware) Perancangan Perangkat Elektronik Perancangan Perangkat Mekanik Realisasi Realisasi Perangkat Elektronik Realisasi Perangkat Mekanik vi

9 3.8. Prosedur Menggunakan Alat BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA Tujuan Pengujian Metoda Pengujjian Alat yang Digunakan Pengujian dan Analisa pada Sistem Minimum ATmega Pengujian dan Analisa Komunikasi Transmitter dan Receiver Transmitter Receiver Pengujian dan Analisa pada Driver Motor dengan IC L Pengujian dan Analisa pada Driver Motor dengan Relay Pengujian Sistem Katrol pada Robot Pengujian Catu Daya Pengukuran Sistem secara Keseluruhan Hasil Pengukuran Akhir BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A LAMPIRAN B vii

10 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Angka maksimum mutlak encoder HT12E Tabel 2.2 Angka maksimum mutlak decoder HT12D Tabel 2.3 Tabel perbandingan proyek akhir sebelumnya dengan tugas akhir yang dirancang Tabel 4.1 Data Hasil Pengukuran Rangkaian Sismin ATmega Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Pengiriman Data Tabel 4.3 Hasil pengujian rangkaian driver motor dengan IC L Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Rangkaian Driver Motor dengan IC L298 Kanan Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Rangkaian Driver Motor dengan IC L298 Kiri Tabel 4.6 Hasil Pengukuran pada Rangkaian Driver Motor dengan Relay Tabel 4.7 Hasil Pengujian Sistem Katrol pada Robot Tabel 4.8 Hasil Pengujian Catu Daya Tabel 4.9 Hasil Pengukuran Sistem Keseluruhan Tabel 4.10 Hasil Pengujian Gerakan Robot Tabel 4.11 Hasil Pengujian Aksi Robot x

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Blok Diagram ATMega Gambar 2.2 Konfigurasi pin ATMega Gambar 2.3 Diagram Blok ATMega Gambar 2.4 Konfigurasi pin ATMega Gambar 2.5 Blok Diagram Rangkaian Transmitter Gambar 2.6 TLP 315 MHz Gambar 2.7 Kofigurasi pin IC HT12E Gambar 2.8 Diagram Blok Rangkaian Receiver Gambar 2.9 RLP 315 MHz Gambar 2.10 Konfigurasi pin IC HT12D Gambar 2.11 IC Driver Motor L Gambar 2.12 Blok Diagram IC L Gambar 2.13 Rangkain Driver Motor dengan Relay Gambar 2.14 Proses Konversi Energi pada Motor DC Gambar 2.15 Motor Servo Standar Gambar 2.16 Aki Kering Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem Keseluruhan Gambar 3.2 Skematik Rangkaian Sistem Minimum ATMega Gambar 3.3 Skematik Rangkaian Sistem Minimum ATMega Gambar 3.4 Skematik Rangkaian Transmitter HT12E Gambar 3.5 Skematik Rangkaian Receiver HT12D Gambar 3.6 Skematik Rangkaian Driver Motor dengan IC L Gambar 3.7 Skematik Rangkaian Driver Motor dengan Relay Gambar 3.8 Skematik Rangkaian Regulator Gambar 3.9 Desain Gripper Gambar 3.10 Desain Sistem Katrol Gambar 3.11 Desain Robot Keseluruhan Gambar 3.12 Realisasi PCB Sismin ATMega viii

12 Gambar 3.13 Realisasi PCB Sismin ATMega Gambar 3.14 Realisasi PCB Transmitter HT12E Gambar 3.15 Realisasi PCB Receiver HT12D Gambar 3.16 Realisasi PCB Driver dengan L Gambar 3.17 Realisasi PCB Driver dengan Relay Gambar 3.18 Realisasi PCB Regulator Gambar 3.19 Realisasi Gripper Gambar 3.20 Sistem Pengangkat Gripper Gambar 3.21 Box Transmitter Gambar 3.22 Box Receiver Kamera Gambar 3.23 Robot Secara Keseluruhan Gambar 3.24 Switch Sistem Gambar 3.25 Switch Kamera Gambar 3.26 Serial to RS 232 dan USB Gambar 4.1 Rangkaian Led Gambar 4.2 Standar Level Tegangan Logika TTL Gambar 4.3 Grafik Frekuensi Osilator terhadap Tegangan (Transmitter) Gambar 4.4 Grafik Frekuensi Osilator terhadap Tegangan (Receiver) Gambar 4.5 Rangkaian Driver Motor dengan Relay ix

13 DAFTAR PUSTAKA [1] diunduh pada tanggal 10 April 2012 pukul [2] diunduh pada tanggal 10 April 2012, pukul [3] Sumantri, Bambang. Rancang Bangun Robot Gripper Menggunakan Penggerak Motor Dc Secara Direct Coupling. Politeknik Elektronika Negeri Surabaya. Surabaya, [4] diunduh pada tanggal 28 Maret 2012 pukul [5] diunduh pada tanggal 28 Maret 2012 pukul [6] diunduh pada tanggal 22 April 2012 pukul [7] [8] Aditya,Benfani. Sistem Kotrrol Prototipe Robot Pemindah Tabung Melalui Komunikasi Tanpa Kabel, Proyek Akhir Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bandung Bandung, 2007 [9] Maulana, Ihsan dan Dadin. Prototipe Robot Pemindah Kotak Komponen Menggunakan Komunikasi Tanpa Kabel. Proyek Akhir Teknik Elektronika Politeknik Negeri Bandung Bandung, 2008

14 RIWAYAT HIDUP Nama : Maman Sulaeman NIM : Alamat : Dsn/Ds Mandalaherang RT/RW 02, Kecamatan Cimalaka, Kabupaten Sumedang Tempat, Tanggal Lahir : Sumedang, 18 Nopember mamenz_poliitb@yahoo.co.id PENDIDIKAN : Program Studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Bandung : SMA Negeri 1 Sumedang (International Class) : SMP Negeri 1 Cimalaka : SD Negeri Mandalaherang 3 PENGALAMAN ORGANISASI : Anggota Himpunan Mahasiswa Elektronika POLBAN : Anggota Forum Komunikasi Elektro Se-Bandung Raya : Ketua Ikatan Mahasiswa Sumedang POLBAN