PENGATURAN OTOMATIS GERAK KAMERA PADA ROBOT PENDETEKSI LOGAM DI AIR TAWAR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 16 LAPORAN AKHIR

Transkripsi

1 PENGATURAN OTOMATIS GERAK KAMERA PADA ROBOT PENDETEKSI LOGAM DI AIR TAWAR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 16 LAPORAN AKHIR Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika OLEH : DITA HARMALIA POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2015

2 ii

3 iii

4 MOTTO Kalau Allah membantumu, maka siapa pun tidak ada yang dapat mengalahkan kamu; jika Allah membiarkan kamu, maka siapakah yang dapat membantu kamu (selain) dari Allah sesudah itu? dan kepada Allah lah hendaknya orang-orang mukmin itu bertawakkal ( QS. Ali Imran : 160) Laporan Akhir Ini Saya Persembahkan : Kepada Allah SWT. Kepada Ibu dan Ayahku, Hazairin dan Junaidah yang selalu memberikan cinta dan doa tulus yang tak pernah putus. Kepada Kakakku satu-satunya, Septian Kurniawan, S.Pd yang selalu memberikanku motivasi untuk tetap semangat. Kepada Muhammad Furqon yang telah mewarnai hidupku dan selalu menghiburku di saat penat. Kepada dosen pembimbingku, Ibu Dewi Permata Sari, S.T., M.Kom dan Bapak Abdurrahman S.T., M.Kom terima kasih atas waktunya yang selalu mengajariku dan selalu mengingatkanku untuk berusaha dan berdoa. Kepada dosen pengajar terima kasih atas ilmu yang berguna yang telah kalian berikan selama ini. Kepada Partnerku, Mutiara Mitha Nahidah, M. Heris Badaruddin, dan Widodo terima kasih atas waktu dan kerja samanya untuk tugas akhir yang telah kita buat. Kepada Sahabatku, Debi, Tiara, Julia, SKP, Bun, Ninin, Olga, Atik, Cici, Ditut, Mutik, Siti, Qodar dan Rahmat terimakasih atas semangat yang telah kalian berikan secara langsung maupun tidak langsung Kepada Teman-teman seperjuanganku Teknik Elektronika Angkatan 2012 khususnya 6EEB Almamaterku tercinta iv

5 ABSTRAK PENGATURAN OTOMATIS GERAK KAMERA PADA ROBOT PENDETEKSI LOGAM DI AIR TAWAR BERBASI MIKROKONTROLER ATMEGA 16. (2015: xvi + 56 halaman + 44 Gambar + 3Tabel + Lampiran) DITA HARMALIA Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya Laporan akhir ini berjudul Pengaturan Otomatis Gerak Kamera Pada Robot Pendeteksi Logam di Air Tawar Berbasis Mikrokontroler ATMega 16. Mengingat keterbatasan manusia dalam mengobservasi bawah dasar air secara manual, maka dibuatlah sebuah robot yang mampu mengobservasi di dasar air. Dengan kamera dan metal detector yang terpasang pada robot maka akan ditampilkan pada video monitor apa yang ada di dasar air serta akan diketahui juga ada atau tidaknya logam. Pada laporan akhir ini bertujuan untuk merancang agar kamera bergerak otomatis pada robot pendeteksi logam di air tawar berbasis mikrokontroler ATMega 16. Alat ini menggunakan motor servo type tower power SG90 sebagai penggerak kamera. IC Mikrokontroler mendapat tegangan sebesar 5V dari power supply. Kemudian motor servo akan bergerak pada posisi 90 sampai130. Tampilan pada kamera akan ditampilkan pada video monitor. Ketika metal detector mendeteksi adanya logam maka metal detector mengirim data ke ic mikrokontroler ATMega 16 untuk memberhentikan motor servo pada posisi 110. Kata Kunci : Motor Servo, Kamera, IC Mikrokontroler ATMega 16 v

6 ABSTRACT AUTOMATIC CONTROL THE MOTION OF THE CAMERA ON THE ROBOT METAL DETECTOR IN FRESHWATER BASED MICROCONTROLLER ATMEGA 16 (2015: xvi + 56 pages + 44 Figures + 3 Tables+ Attacments DITA HARMALIA Department Electrical Engineering Elektronic Engineering Program Polypechnic of Sriwijaya Final report is titled Automatic Control The Motion of The Camera on The Robot Metal Detector in Freshwater Based Microcontroller ATMega 16. Given the limitations of human beings in observing the base water manually then made a robot capable of observing at the base of the water. With camera and metal detector are mounted on a robot will then be shown on the video monitor what is on the base of water and will be known well or no metal. This final report aims to design the camera moves automatically of the camera on the robot metal detector in freshwater based microcontroller ATMega 16. This tool use a servo motor type tower power SG90 as the driving camera. IC Microcontroller get voltage of 5V from the power supply. Then the servo motor will move at position 90 to 130. The display on the camera will be shown on the video monitor. When the metal detector detects metal then metal detector send data to the microcontroller ATMega 16 to remove servo motor position 110. Keywords : Servo Motor, Camera, IC Microcontroller ATMega 16. vi

7 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayat-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini. Salam dan salawat selalu tercurah pada junjungan kita Nabi Besar Muhammad SAW beserta para pengikutnya hingga akhir zaman. Laporan akhir ini berjudul Pengaturan Otomatis Gerak Kamera Pada Robot Pendeteksi Logam di Air Tawar Berbasis Mikrokontroler ATMega 16 yang merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan diploma III Politeknik Negeri Sriwijaya Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika. Dalam penyelesaian Laporan Akhir ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak yang telah memberikan bimbingan juga saran, baik secara langsung maupun tidak langsung sehingga Laporan Akhir ini dapat selesai sesuai dengan waktunya. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Ibu Dewi Permata Sari, S.T., M.Kom. selaku dosen Pembimbing I. 2. Bapak Abdurrahman, S.T., M.Kom. selaku dosen Pembimbing II. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah mendukung serta membantu hingga Laporan Akhir ini dapat terselesaikan yaitu kepada : 1. Bapak R.D 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 Yudi Wijanarko, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya. 5. Teman-teman 6EEB yang bersama-sama mengerjakan Laporan Akhir. vii

8 6. Serta pihak lain yang tidak bisa disebutkan sehingga Laporan Akhir ini dapat dilaksanakan dengan baik Tentunya dalam pembuatan laporan ini banyak sekali kekurangan dan kesalahan baik drai cara penyampaian maupun tulisan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca. Penulis berharap laporan ini membawa manfaat dan kegunaan. Semoga Allah SWT senantiasa membalas semua amal baik kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini. Palembang, Juni 2015 Penulis viii

9 DAFTAR ISI Halaman Judul... Halaman Pengesahan... Pernyataan Keaslian... Motto dan Persembahan... Abstrak... Abstract... Kata Pengantar... Daftar Isi... Daftar Gambar... Daftar Tabel... Daftar Lampiran... i ii iii iv v vi vi ix xii xv xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Perumusan Masalah Pembatasan Masalah Tujuan dan Manfaat Tujuan Manfaat Metodologi Penulisan Metode Literatur Metode Observasi Metode Wawancara Sistematika Penulisan... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1.Baterai Baterai Primer Baterai Sekunder... 6 ix

10 2.2.IC Mikrokontroler ATMega Arsitektur ATMega Konfigurasi PIN ATMega Deskripsi Mikrokontroler ATMega Bahasa Pemograman pada Mikrokontroler Basic Complier (BASCOM) AVR Dasar Pemograman Basic Kontrol Program Memasukkan Program ke Mikrokontroler Remote Control Aktuator Motor DC Brushless Konstruksi Motor DC Brushless Motor Servo Motor Servo Standar Motor Servo Continuous Konstruksi Motor Servo Prinsip Kerja Motor Servo Pulse Width Modulation (PWM) Kamera Metal Detector BAB III RANCANG BANGUN 3.1 Umum Tujuan Perancangan Diagram Blok Diagram Alir Tahap Perancangan Perancangan Elektronik Rangkaian Power Supply Rangkaian Sistem Minimum x

11 Rangkaian Driver Motor L Rangkaian Driver Motor Relay Motor Servo Rangkaian Metal Detector Rangkaian Modul TX2B dan RX2B Rangkaian LED Perancangan Mekanik Cara Pengoperasian Alat BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Umum Tujuan Pengukuran Alat-alat Pendukung Pengukuran Rangkaian Pengukuran Langkah Pengukuran Alat Titik Uji Pengukuran Analisa Pengukuran Sudut Pada Motor Servo BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xi

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Macam-macam Jenis Baterai... 5 Gambar 2.2 Blok Diagram AVR ATMega Gambar 2.3 Pin-pin ATMega Gambar 2.4 Bagian-bagian BASCOM AVR Gambar 2.5 Remote Control HK T6A Gambar 2.6 Konstruksi Silindris Gambar 2.7 Konstruksi Pancake Gambar 2.8 Model Fisik Motor Servo Gambar 2.9 Teknik PWM Untuk Mengatur Servo Sudut Standar Gambar 2.10 Arah Putaran Motor Servo Standar Gambar 2.11 Arah Putaran Motor Servo Continuous Gambar 2.12 Pin Pengkabel Pada Motor Servo Gambar 2.13 Bentuk Gelombang PWM Gambar 2.14 Kamera JMK JK-307A Gambar 3.1 Diagram Blok Keseluruhan Gambar 3.2 Gambar 3.3 Diagram Blok Menggerakkan Kamera Menggunakan Motor Servo Diagram Alir Menggerakkan Kamera Menggunakan Motor Servo Gambar 3.4 Rangkaian Power Supply Gambar 3.5 Layout dan Tata Letak Komponen Power Supply xii

13 Gambar 3.6 Rangkaian Sistem Minimum Gambar 3.7 Layout Sistem Minimum Gambar 3.8 Tata Letak Komponen Sistem Minimum Gambar 3.9 Rangkaian Driver Motor L Gambar 3.10 Layout Driver Motor L Gambar 3.11 Tata Letak Komponen Driver Motor L Gambar 3.12 Rangkaian Driver Motor Relay Gambar 3.13 Layout Driver Motor Relay Gambar 3.14 Tata Letak Komponen Driver Motor Relay Gambar 3.15 Motor Servo Gambar 3.16 Motor Servo Tower Power Pro SG Gambar 3.17 Rangkaian Metal Detector Gambar 3.18 Layout Metal Detector Gambar 3.19 Tata Letak Komponen Metal Detector Gambar 3.20 Rangkaian Modul TX2B Gambar 3.21 Rangkaian Modul RX2B Gambar 3.22 Rangkaian LED Gambar 3.23 Layout Led Gambar 3.24 Tata Letak Komponen Gambar 3.25 Desain Robot Tampak Atas Gambar 3.26 Desain Robot Tampak Bawah xiii

14 Gambar 3.27 Desain Robot Tampak Samping Gambar 3.28 Desain Robot Tampak Depan Gambar 3.29 Ukuran Robot Pendeteksi Logam di Air Tawar Gambar 4.1 Skema Titik Pengukuran Rangkaian Motor Servo pada Pengaturan Otomatis Gerak Kamera Pada Robot Pendeteksi Logam di Air Tawar xiv

15 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Keterangan Ikon-ikon dari Program BASCOM AVR Tabel 2.2 Keterangan Operator Relas Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Pada Titik Pengukuran Satu xv

16 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Lampiran B Lampiran C Lampiran D Lampiran E Lampiran F Lembar Kesepakatan Bimbingan Lembar Bimbingan Laporan Akhir Reomendasi Ujian Laporan Akhir Revisi Laporan Akhir Program Datasheet xvi