Kata Kunci : Robot Beroda, KRCI, Sensor UVtron, Sensor Jarak Ultrasonic, Pengontrol Mikro Atmega128.

dokumen-dokumen yang mirip
Pengontrol PID pada Robot Beroda untuk Kontes Robot Cerdas Indonesia

WHEELED ROBOT BASED FOR INDONESIAN INTELLIGENT ROBOT CONTEST ROBOT BERODA UNTUK KONTES ROBOT CERDAS INDONESIA

Implementasi Sistem Navigasi Maze Mapping Pada Robot Beroda Pemadam Api

MODIFIKASI NAVIGASI PLEDGE UNTUK ROBOT PEMADAM API KRCI 2011 DIVISI BERODA

IMPLEMENTASI KONTROL PID PADA PENDULUM TERBALIK MENGGUNAKAN PENGONTROL MIKRO AVR ATMEGA 16 ABSTRAK

PENGONTROL PID BERBASIS PENGONTROL MIKRO UNTUK MENGGERAKKAN ROBOT BERODA. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik. Universitas Kristen Maranatha

APLIKASI PERINTAH SUARA UNTUK MENGGERAKKAN ROBOT. Disusun Oleh : Nama : Astron Adrian Nrp :

REALISASI PROTOTIPE KURSI RODA LISTRIK DENGAN PENGONTROL PID

DAFTAR ISI. LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING... Error! Bookmark not defined. LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN... iii. LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI...

MODEL SISTEM CRANE DUA AXIS DENGAN PENGONTROL FUZZY. Disusun Oleh : Nama : Irwing Antonio T Candra Nrp :

REALISASI ROBOT CERDAS PEMADAM API BERODA KRCI 2009 (ROBOT LADY)

GERAKAN BERJALAN OMNIDIRECTIONAL UNTUK ROBOT HUMANOID PEMAIN BOLA

REALISASI ROBOT HEXAPOD SEBAGAI ROBOT PEMADAM API BERDASARKAN KRPAI 2013 ABSTRAK

REALISASI ROBOT DALAM AIR

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... xiv. DAFTAR GAMBAR... xvi BAB I PENDAHULUAN Kontribusi... 3

Perancangan dan Simulasi Autotuning PID Controller Menggunakan Metoda Relay Feedback pada PLC Modicon M340. Renzy Richie /

PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM PENGENDALI PENYARINGAN AIR BERDASARKAN TINGKAT KEKERUHAN AIR. Disusun Oleh : Nama : Rico Teja Nrp :

Kata kunci:sensor rotary encoder, IC L 298, Sensor ultrasonik. i Universitas Kristen Maranatha

Kata Kunci : ROV (Remotely operated underwater vehicles), X-Bee, FSR-01

REALISASI SISTEM PENGENDALIAN PROSES SIRKULASI AIR PADA MINIATUR PLANT PENJERNIHAN AIR

IMPLEMENTASI ROBOT THREE OMNI-DIRECTIONAL MENGGUNAKAN KONTROLER PID PADA ROBOT KONTES ROBOT ABU INDONESIA (KRAI)

PENGENALAN UCAPAN DENGAN METODE FFT PADA MIKROKONTROLER ATMEGA32. Disusun Oleh : Nama : Rizki Septamara Nrp :

PENGENDALI PINTU GESER BERDASARKAN KECEPATAN JALAN PENGUNJUNG BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 16. Disusun Oleh : Nama : Henry Georgy Nrp :

ROBOT PEMINDAH BARANG BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega 32

Sistem Redundant PLC (Studi Kasus Aplikasi Pengontrolan Plant Temperatur Air)

Realisasi Robot Pembersih Lantai Dengan Fasilitas Tangan Pengambil Sampah Dan Penghisap Sampah

DAFTAR ISI. Halaman Judul. Lembar Pengesahan Pembimbing. Lembar Pengesahan Penguji. Halaman Persembahan. Halaman Motto. Kata Pengantar.

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

PENGENDALIAN ASRS (AUTOMATIC STORAGE AND RETRIEVAL SYSTEM) DENGAN MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER AVR ATMEGA16. Ari Suryautama /

APLIKASI SENSOR KOMPAS UNTUK PENCATAT RUTE PERJALANAN ABSTRAK

PERANCANGAN TIMBANGAN DAN PENGUKUR DIAMETER KAWAT TEMBAGA PADA MESIN GULUNG KAWAT TEMBAGA DENGAN MIKROKONTROLER ATmega328 ABSTRAK

PERANCANGAN DAN REALISASI PENALA GITAR OTOMATIS MENGGUNAKAN PENGONTROL MIKRO AVR ATMEGA16. Disusun Oleh : Nama : Togar Hugo Murdani Nrp :

PERANCANGAN PENGENDALI POSISI LINIER UNTUK MOTOR DC DENGAN MENGGUNAKAN PID

REMOTE CONTROL INFRARED DENGAN KODE KEAMANAN YANG BEROTASI. Disusun Oleh : Nama : Yoshua Wibawa Chahyadi Nrp : ABSTRAK

SISTEM PENGENDALI PERLAMBATAN KECEPATAN MOTOR PADA ROBOT LINE FOLLOWER DENGAN SENSOR ULTRASONIK

KONTROL LEVEL AIR DENGAN FUZZY LOGIC BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535

PERANCANGAN SISTEM KENDALI MERIAM MENGGUNAKAN DRIVER MOTOR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535

ALAT BANTU PARKIR MOBIL BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA16. Disusun Oleh : Nama : Venda Luntungan Nrp :

DAFTAR ISI HALAMAN PENGESAHAN... ABSTRAKSI... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN...

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1 Sensor Ultrasonik HCSR04. Gambar 2.2 Cara Kerja Sensor Ultrasonik.

PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM KONTROL POSISI BEBAN PADA MINIATURE PLANT CRANE DENGAN KONTROL PID MENGGUNAKAN PLC ABSTRAK

AKUISISI DATA PADA SLOT READER MENGGUNAKAN KOMPUTER UNTUK MEMONITOR

DENGAN MENGENDALIKAN RADIO CONTROL

PERANCANGAN PROTOTYPE ROBOT SOUND TRACKER BERBASIS MIKROKONTROLER DENGAN METODE FUZZY LOGIC

PERANCANGAN DAN REALISASI PEMILAH SAMPAH ANORGANIK PERKANTORAN OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER

PERANCANGAN DAN REALISASI PENGUAT KELAS D BERBASIS MIKROKONTROLER AVR ATMEGA 16. Disusun Oleh: Nama : Petrus Nrp :

MAKALAH. Sistem Kendali. Implementasi Sistim Navigasi Wall Following. Mengguakan Kontrol PID. Dengan Metode Tuning Pada Robot Beroda

REALISASI ROBOT MERANGKAK ENAM KAKI HOLONOMIK ABSTRAK

PENGENDALIAN PH PADA SISTEM PEMUPUKAN TANAMAN HIDROPONIK BERBASIS MIKROKONTROLER AVR ATMEGA16

PERANCANGAN POV (PERSISTENCE OF VISION) DENGAN POSISI SUSUNAN LED VERTIKAL

BAB III PERANCANGAN ALAT

Implementasi Sistem Navigasi Behavior Based Robotic dan Kontroler Fuzzy pada Manuver Robot Cerdas Pemadam Api

Realisasi Perangkat Color Object Tracking Menggunakan Raspberry Pi

SISTEM PENGATURAN MOTOR DC MENGGUNAKAN PROPOTIONAL IINTEGRAL DEREVATIVE (PID) KONTROLER

ABSTRAK. Kata Kunci : Robot Line Follower

REALISASI ROBOT BIPEDAL BERBASIS AVR YANG MAMPU MENAIKI DAN MENURUNI ANAK TANGGA. Disusun oleh : : Yohanes Budi Kurnianto NRP :

Pengendalian Gerak Robot Penghindar Halangan Menggunakan Citra dengan Kontrol PID

REALISASI ROBOT MOBIL HOLONOMIC Disusun Oleh : Nama : Santony Nrp :

REALISASI ROBOT PENCARI JALAN DALAM MAZE DENGAN METODE RUNUT-BALIK ABSTRAK

IMPLEMENTASI SISTEM KESEIMBANGAN ROBOT BERODA DUA DENGAN MENGGUNAKAN KONTROLER PROPORSIONAL INTEGRAL DIFERENSIAL

Abstrak. Kata Kunci: USB, RS485, Inverter, ATMega8

Pengontrolan Kecepatan Mobile Robot Line Follower Dengan Sistem Kendali PID

Implementasi Miniatur Heat-Dry Chamber berbasis Arduino. ABSTRAK Pengujian fiber optik menggunakan Heat-Dry Chamber pada PT Telkom

Keseimbangan Robot Humanoid Menggunakan Sensor Gyro GS-12 dan Accelerometer DE-ACCM3D

Kata Kunci : ATmega16, Robot Manipulator, CMUCam2+, Memindahkan Buah Catur

OTOMATISASI PENGARAHAN KAMERA BERDASARKAN ARAH SUMBER SUARA PADA VIDEO CONFERENCE

IV. PERANCANGAN SISTEM

PERANCANGAN DAN REALISASI SARUNG TANGAN PENERJEMAH BAHASA ISYARAT KE DALAM UCAPAN BERBASIS MIKROKONTROLER ABSTRAK

REALISASI ROBOT PELINTAS RINTANGAN ABSTRAK

IMPLEMENTASI PENGONTROL PID PADA ROBOT PENGIKUT GARIS Disusun oleh : : Topan Setyawan NRP :

Kampus PENS-ITS Sukolilo, Surabaya

REALISASI SISTEM PENGONTROLAN DAN MONITORING MINIATUR LIFT BERBASIS PC (PERSONAL COMPUTER) Disusun Oleh : PANDAPOTAN MAHARADJA

Aplikasi Thermopile Array untuk Thermoscanner Berbasis Mikrokontroler ATmega16. Disusun Oleh : Nama : Wilbert Tannady Nrp :

ROBOT PENCARI ARAH KEDATANGAN SUARA MENGGUNAKAN AGORITMA MUSIC (MULTIPLE SIGNAL CLASSIFICATION)

PERANCANGAN ALAT PENAMPIL KOMPOSISI WARNA KAIN MENGGUNAKAN IC TCS230

LASER PROYEKTOR MENGGUNAKAN LASER POINTER DAN MIKROKONTROLER ATMEGA16

PURWA-RUPA PENAMPIL LOKASI MANUSIA MENGGUNAKAN GPS DENGAN KOORDINAT LINTANG-BUJUR

PERANCANGAN ALAT PENGUKUR KECEPATAN KENDARAAN MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER ATMEGA32 DAN MODUL BLUETOOTH DBM 01

SISTEM PENGATURAN POSISI SUDUT PUTAR MOTOR DC PADA MODEL ROTARY PARKING MENGGUNAKAN KONTROLER PID BERBASIS ARDUINO MEGA 2560

Animasi Objek yang Dapat Bergerak Menggunakan Kubus LED Berbasis Mikrokontroler ATMega16

REALISASI ROBOT CERDAS PEMADAM API LILIN DENGAN KONFIGURASI LAPANGAN YANG BERUBAH-UBAH ABSTRAK

PERANCANGAN MODULATOR QPSK DENGAN METODA DDS (DIRECT DIGITAL SYNTHESIS) BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA8535 ABSTRAK

BAB III PERANCANGAN SISTEM

III. METODE PENELITIAN. dari bulan November 2014 s/d Desember Alat dan bahan yang digunakan dalam perancangan Catu Daya DC ini yaitu :

SISTEM MONITORING INFUS BERBASIS MIKROKONTROLER AVR ATMEGA 16 ABSTRAK

Realisasi Prototipe Gripper Tiga Jari Berbasis PLC (Programmable Logic Control) Chandra Hadi Putra /

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Kristen Maranatha

PENGENDALIAN ROBOT BERODA MELALUI SMART PHONE ANDROID. Disusun oleh : Riyan Herliadi ( )

Perancangan Alat Peraga Papan Catur pada Layar Monitor. Samuel Setiawan /

PERANCANGAN SISTEM KESEIMBANGAN BALL AND BEAM DENGAN MENGGUNAKAN PENGENDALI PID BERBASIS ARDUINO UNO. Else Orlanda Merti Wijaya.

I. PENDAHULUAN.

DESAIN DAN IMPLEMENTASI MOBILE-ROBOT MENGGUNAKAN STIR DIFERENSIAL DAN KONTROL PROPORSIONAL INTEGRAL DERIVATIF (PID)

REALISASI ROBOT PENCARI DAN PEMADAM API UNTUK KRCI 2009 DIVISI SENIOR BERKAKI ABSTRAK

SISTEM MONITORING LEVEL AIR MENGGUNAKAN KENDALI PID

Kendali Perancangan Kontroler PID dengan Metode Root Locus Mencari PD Kontroler Mencari PI dan PID kontroler...

RANCANG BANGUN SISTEM INKUBATOR PENETAS TELUR AYAM MELALUI PENGATURAN SUHU DAN KELEMBABAN DENGAN KENDALI PID. Tugas Akhir

DAFTAR ISI. HALAMAN JUDUL... i. LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING... ii. LEMBAR PENGESAHAN DOSEN PENGUJI... iii. HALAMAN PERSEMBAHAN...

REALISASI OTOMASI SISTEM MANAJEMEN STOK BARANG DENGAN PEMBACA BARCODE MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK OPEN SOURCE ABSTRAK

BAB III PERANCANGAN. Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem

Transkripsi:

Aplikasi Sistem Kontrol Proporsional Integral Derivative (PID) Pada Robot Beroda Berbasis AVR Disusun oleh : Nama : Rocky Anthoni NRP : 0822059 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik,, Jl.Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH No. 65, Bandung, Indonesia. Email : rocky.anthoni@yahoo.co.id ABSTRAK Kontes Robot Cerdas Indonesia (KRCI) merupakan sebuah kompetisi robot yang diadakan setiap tahun. Dari tahun ke tahun, KRCI mengalami perubahan dalam hal tingkat kesulitan yang harus diatasi oleh robot. Robot harus dapat bergerak dengan cepat dan lincah, kembali ke posisi HOME, dan memasuki seluruh ruang yang ada. Berbagai kelemahan belum dapat diatasi terutama dalam penerapan sistem kontrol yang banyak mengandalkan sistem kontrol On Off. Untuk itu pada Tugas Akhir ini, dirancang robot beroda yang mempunyai dimensi yang lebih kecil dan menggunakan sistem kontrol PID. Metoda tuning PID yang digunakan merupakan modifikasi antara metoda Ziegler Nichols II dan trial and error. Metoda ini dapat membantu mempercepat perolehan nilai parameter PID. Berdasarkan percobaan yang dilakukan modifikasi trial and error dan Ziegler Nichols II dapat diterapkan untuk kecepatan motor DC rendah (reference PWM 25, 50), sedangkan untuk kecepatan motor DC tinggi (75, 125) lebih tepat menggunakan metoda trial and error saja. Sedangkan desain robot dianjurkan menempatkan posisi sensor lebih kedepan dari actuator agar error terbaca lebih dahulu dan respon kontroler tidak terlambat. Kata Kunci : Robot Beroda, KRCI, Sensor UVtron, Sensor Jarak Ultrasonic, Pengontrol Mikro Atmega128. i

Application of Proportional Integral Derivative (PID) Control System for Wheeled Robot Based on AVR Composed by : Name : Rocky Anthoni NRP : 0822059 Electrical Engineering, Maranatha Christian University, Jl.Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH No. 65, Bandung, Indonesia. Email : rocky.anthoni@yahoo.co.id ABSTRACT Indonesian Intelligent Robot Contest (KRCI) is a robot competition held every year. From year to year, KRCI changes in the level of difficulty to be overcome by the robot. The robot must be able to move quickly and swiftly, back to the HOME position, and into the entire space available. These weaknesses have not been able to overcome, especially in the application of control systems that are relying on the control system On Off. Therefore the final project, designed a wheeled robot that has smaller dimensions and using the PID control system. PID tuning method used is a modification of the method of Ziegler and Nichols II trial and error. This method can help to accelerate the acquisition of PID parameter values. Based on experiments conducted trial and error and modification of Ziegler Nichols II can be applied to low-speed DC motor (PWM reference 25, 50), while for high-speed DC motor (75, 125) is more appropriate to use the method of trial and error alone. While the robot design is recommended to put more forward position of the actuator sensor that reads the error response of the controller in advance and do not be late. Keywords: Wheeled Robot, KRCI, UVTron Sensor, Ultrasonic Sensor, Micro Controller Atmega 128 ii

DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK... ABSCTRACT... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... i ii iii viii ix BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 2 1.3 Tujuan... 2 1.4 Pembatasan Masalah... 2 1.5 Spesifikasi Alat yang Digunakan... 3 1.6 Sistematika Penulisan... 3 BAB 2 TEORI DASAR II.1 Kontroler... 5 II.1.1 Feedback Kontrol Sistem (Sistem Kontrol Closed Loop)... 7 II.1.2 Sistem Kontrol Open Loop... 8 II.2 Kestabilan Mutlak dan Kestabilan Relatif... 8 II.3 Tanggapan Peralihan (Transient Respon)... 9 II.4 Tanggapan Keadaan Tunak... 10 II.5 Aksi Kontrol... 11 II.5.1 Aksi Kontreol On-Off... 11 II.5.2 Aksi Kontrol Proportional (P)... 13 iii

II.5.3 Aksi Kontrol Integral (I)... 14 II.5.4 Aksi Kontrol Derivative (D)... 16 II.5.5 Aksi Kontrol PID... 19 II.6 Tuning PID... 22 II.6.1 Ziegler Nichols II (Metoda Osilasi)... 23 II.6.2 Trial and Error... 24 II.7 Pengantar Robotika... 25 II.7.1 Robot Beroda... 25 II.7.1.1 Diffential Drive... 25 II.7.1.2 Tricycle Drive... 26 II.7.1.3 Synchronous Drive... 27 II.7.1.4 Holonomic Drive... 27 II.8 Sensor... 28 II.8.1 Sensor Jarak Ultrasonik (SRF05)... 29 II.8.2 Sensor Api UVTron... 32 II.8.3 Sensor Warna... 34 II.9 Pengenalan Mikro... 35 II.9.1 Pengenalan ATMEL AVR RISC... 35 II.9.2 Pengontrol Mikro ATmega 128... 36 II.9.3 Filtur ATmega 128... 36 II.9.4 Konfigurasi Pin ATmega 128... 38 II.10 IC MAX232... 42 II.11 USB to RS232 Converter... 43 II.12 Driver Motor DC VNH3SP30 MD01B... 47 BAB 3 PERANCANGAN DAN REALISASI III.1 Sensor dan Driver Motor DC... 48 II.1.1 Sensor Jarak Ultrasonic SRF05... 48 II.1.2 Sensor Api UV-TRON Hamamatsu R2868... 50 II.1.3 Sensor Warna ZX-03... 51 II.1.4 Rangkaian Driver Motor DC VNH3SP30 MD01B... 51 III.2 Penghubung Matlab Pada Laptop dengan Mikrokontroller... 53 iv

III.3 Perancangan Sistem Robot Beroda dengan Sistem Kontrol PID... 54 II.3.1 Diagram Blok Sistem Kontrol Gerak Robot Beroda... 56 II.3.2 Diagram Blok Sistem Pemadam Api Robot Beroda... 57 III.4 Bentuk Robot... 59 III.5 Perancangan dan Realisasi Robot Beroda Pemadam Api... 60 III.6 Sistem Gerak... 62 III.7 Pemutar Kipas Pada Robot... 62 III.8 Skematik Pengontrol Mikro ATMega128A... 63 III.9 Metoda Tuning PID... 70 III.10 Simulink Matlab... 71 III.11 Algoritma Pemrograman pada Robot... 77 III.11.1 Flowchart Utama pada Robot Pemadam Beroda... 78 III.11.2 Flowchart untuk Main Sub Program... 80 III.11.3 Flowchart untuk Sub Program Set Nilai Kp, Ki, Kd... 83 III.11.4 Flowchart untuk Sub Program Wall Follower Kanan Menggunakan PID dan Kirim Data ke Matlab... 86 III.11.5 Flowchart untuk Sub Program Wall Follower Kiri Menggunakan PID... 89 BAB 4 DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS IV.1 Pengujian Sensor Warna... 92 IV.2 Pengujian Sensor Ultrasonic / Sensor Jarak SRF05... 94 IV.3 Tuning PID pada Robot... 95 IV.3.1 Tuning PID untuk set point jarak (8cm) pada Reference PWM 25 dan 50... 96 IV.3.1.1 Tuning Nilai Parameter Proportional (Kp) untuk Reference PWM 25 dan set point jarak (8cm)... 96 IV.3.1.2 IV.3.1.3 Tuning Nilai Parameter Integral (Ki) untuk Reference PWM 25 dan set point jarak (8cm)... 100 Tuning Nilai Parameter Derivative (Kd) untuk v

Reference PWM 25 dan set point jarak (8cm)... 105 IV.3.2 IV.3.1.4 IV.3.1.5 Pengujian Hasil Tuning Terbaik pada Kontroler P, PI dan PID untuk Reference PWM 25 dan set point jarak (8cm)... 111 Pengujian Pada Arena KRCI untuk Reference PWM 25 dan set point jarak (8cm)... 116 Pengujian Tuning PID untuk Reference PWM 50 dan set point jarak (8cm)... 122 IV.3.2.1 IV.3.2.2 IV.3.2.3 IV.3.2.4 IV.3.2.5 Tuning Nilai Parameter Proportional (Kp) untuk Reference PWM 50 dan set point jarak (8cm)... 122 Tuning Nilai Parameter Integral (Ki) untuk Reference PWM 50 dan set point jarak (8cm)... 126 Tuning Nilai Parameter Derivative (Kd) untuk Reference PWM 50 dan set point jarak (8cm)... 130 Pengujian Hasil Tuning Terbaik pada Kontroler P, PI dan PID untuk Reference PWM 50 dan set point jarak (8cm)... 134 Pengujian Pada Arena KRCI untuk Reference PWM 50 dan set point jarak (8cm)... 138 IV.3.3 Pengujian Tuning PID untuk Reference PWM 75 dan set point jarak (8cm)... 143 IV.3.3.1 Tuning Nilai Parameter Proportional (Kp) untuk Reference PWM 75 dan set point jarak (8cm)... 144 IV.3.3.2 IV.3.3.3 IV.3.3.4 Tuning Nilai Parameter Integral (Ki) untuk Reference PWM 75 dan set point jarak (8cm)... 148 Tuning Nilai Parameter Derivative (Kd) untuk Reference PWM 75 dan set point jarak (8cm)... 153 Pengujian Hasil Tuning Terbaik pada Kontroler P, PI dan PID untuk Reference PWM 75 dan set point jarak (8cm)... 159 IV.3.3.5 Pengujian Pada Arena KRCI untuk vi

Reference PWM 75 dan set point jarak (8cm)... 162 IV.4 Pengujian Pembanding Kontoler P, PI dan PID... 168 IV.5 Pengujian Kontroler PID... 170 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan... 173 V.2 Saran... 174 DAFTAR PUSTAKA 175 LAMPIRAN A Foto Robot Beroda LAMPIRAN B Program pada Pengontrol Mikro ATmega128 LAMPIRAN C Datasheet DAFTAR TABEL vii

Halaman Tabel 2.1 Pendekatan nilai parameter PID dengan metoda oscillation.. 24 Tabel 2.2 Fungsi khusus Port B... 39 Tabel 2.3 Fungsi khusus Port C... 39 Tabel 2.4 Fungsi khusus Port D... 40 Tabel 2.5 Fungsi khusus Port E... 40 Tabel 2.6 Fungsi khusus Port G... 41 Tabel 2.7 Konfigurasi pin RS232... 45 Tabel 2.8 Fungsi dari masing-masing pin RS232... 46 Tabel 3.1 Tabel Kebenaran Driver Motor VNH3SP30 MD01B... 53 Tabel 3.2 Daftar I/O Port A pada mikrokontroler... 68 Tabel 3.3 Daftar I/O Port B pada mikrokontroler... 68 Tabel 3.4 Daftar I/O Port C pada mikrokontroler... 69 Tabel 3.5 Daftar I/O Port D pada mikrokontroler... 69 Tabel 3.6 Daftar I/O Port E pada mikrokontroler... 70 Tabel 3.7 Daftar I/O Port F pada mikrokontroler... 70 Tabel 3.8 Daftar I/O Port G pada mikrokontroler... 71 Tabel 4.1a Tabel pengukuran sensor warna kiri depan... 92 Tabel 4.1b Tabel pengukuran sensor warna kiri belakang... 93 Tabel 4.2 Tabel pengukuran sensor ultrasonic SRF05... 94 viii

Tabel 4.3a Pengujian kontroler P, PI dan PID pada robot untuk memadamkan api (reference PWM 25 dan set point jarak (8cm))... 168 Tabel 4.3b Pengujian kontroler P, PI dan PID pada robot untuk memadamkan api (reference PWM 50 dan set point jarak (8cm))... 168 Tabel 4.3c Pengujian kontroler P, PI dan PID pada robot untuk memadamkan api (reference PWM 75 dan set point jarak (8cm))... 169 Tabel 4.3d Pengujian kontroler P, PI dan PID pada robot untuk memadamkan api (reference PWM 125 dan set point jarak (8cm))... 169 Tabel 4.4a Pengujian kontroler PID pada arena KRCI dengan posisi titik api di ruang 1 untuk reference PWM 125... 170 Tabel 4.4b Pengujian kontroler PID pada arena KRCI dengan posisi titik api di ruang 2 untuk reference PWM 125... 171 Tabel 4.4c Pengujian kontroler PID pada arena KRCI dengan posisi titik api di ruang 3 untuk reference PWM 125... 171 Tabel 4.4d Pengujian kontroler PID pada arena KRCI dengan posisi titik api di ruang 4 untuk reference PWM 125... 172 ix

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Klasifikasi kontroler berdasarkan aksi kontrol... 5 Gambar 2.2 Jenis-jenis kontroler berdasarkan periodenya... 6 Gambar 2.3 Diagram blok sistem kontrol tertutup... 7 Gambar 2.4 Diagram blok sistem kontrol terbuka... 8 Gambar 2.5 Kurva tanggapan sistem dengan karakteristik transient respon... 10 Gambar 2.6 Ilustrasi aksi kontrol on-off... 12 Gambar 2.7 Ilustrasi aksi kontrol on-off dengan histerisis... 13 Gambar 2.8 Diagram blok sistem kontrol proportional... 13 Gambar 2.9 Diagram blok sistem kontrol Integral... 14 Gambar 2.10 Kurva sinyal kesalahan e(t) terhadap t dan kurva u(t) terhadap t pada pembangkit kesalahan nol... 15 Gambar 2.11 Hubungan antara error dengan sinyal kontrol Integral... 16 Gambar 2.12 Diagram blok sistem kontrol Derivative... 16 Gambar 2.13 Kurva waktu hubungan kontroler input-output diferential 17 Gambar 2.14 Hubungan antara error dengan sinyal kontrol Derivative 18 Gambar 2.15 Diagram blok PID parallel... 19 Gambar 2.16 Hubungan dalam fungsi waktu antara sinyal keluaran dengan masukan untuk kontroler PID... 20 Gambar 2.17 Hubungan antara error dengan sinyal kontrol PID... 20 x

Gambar 2.18 PID parallel dengan hubungan Kp diseri Kd dan Ki... 21 Gambar 2.19 PID parallel dengan Kp terpisah dengan Kd dan Ki... 22 Gambar 2.20 Kurva respon sustain oscillation... 24 Gambar 2.21 Sistem gerak differential drive... 26 Gambar 2.22 a.sistem Gerak Tricycle Drive dan b. Kendaraan dengan Sistem Gerak Tricycle Drive... 26 Gambar 2.23 Sistem gerak synchronous drive... 27 Gambar 2.24 Robot dengan 3 roda omni-directional... 28 Gambar 2.25 Sistem gerak Holomonic Drive... 28 Gambar 2.26a Koneksi Pin SRF05 mode 1... 30 Gambar 2.26b Koneksi Pin SRF05 mode 2... 30 Gambar 2.27a Diagram waktu sensor SRF05 mode 1... 31 Gambar 2.27b Diagram waktu sensor SRF05 mode 2... 31 Gambar 2.28 Sensor Api (a. UVTron R2868 dan b. Rangkaian Pengaktif)... 32 Gambar 2.29 Spektrum respon UVTron... 33 Gambar 2.30 Derajat sensitivitas Hamamtasu R2868... 33 Gambar 2.31 Sensor Warna (a. Bentuk Sensor TCRT5000 dan b. Koneksi Pin ZX-03)... 35 Gambar 2.32 Konfigurasi pin ATmega 128... 38 Gambar 2.33 Level tegangan pada TTL dan RS232... 42 Gambar 2.34 Skematik rangkaian IC MAX232... 43 Gambar 2.35 Skematik rangkaian USB to RS232 converter... 44 Gambar 2.36 Pin RS232... 44 xi

Gambar 2.37 Driver motor DC VNH3SP30 MD01B... 47 Gambar 3.1 Alokasi pin sensor SRF05...... 49 Gambar 3.2 Diagram alir penggunaan sensor SRF05... 50 Gambar 3.3 Alokasi pin UVTron Hamamatsu R2868... 50 Gambar 3.4 Alokasi pin sensor warna... 51 Gambar 3.5 Driver motor DC VNH3SP30 MD01B... 52 Gambar 3.6 Rangkaian dalam motor driver... 52 Gambar 3.7 Diagram blok penghubung Matlab pada laptop dengan mikrokontroler... 53 Gambar 3.8 Penghubung Matlab pada laptop dengan mikrokontroler 54 Gambar 3.9a Mode non-arbitary start... 55 Gambar 3.9b Mode arbitary start... 55 Gambar 3.10 Diagram blok sistem gerak robot... 56 Gambar 3.11 Diagram blok sistem pemadam menggunakan sensor warna... 57 Gambar 3.12 Diagram blok sistem pemadam api robot beroda... 58 Gambar 3.13 Diagram blok sistem robot beroda... 59 Gambar 3.14 Dimensi robot beroda pemadam api dan penempatan sensor... 60 Gambar 3.15 Penempatan sensor pada robot... 61 Gambar 3.16 Diagram blok pemutar kipas... 63 Gambar 3.17 Diagram blok pengontrol mikro ATMega128A... 64 Gambar 3.18 Bagian main board ATMega128A... 65 Gambar 3.19 Bagian downloader dari main board... 66 xii

Gambar 3.20 Board ATMega128A... 66 Gambar 3.21 Peletakan sensor-sensor SRF05... 67 Gambar 3.22 Model baru pada Matlab... 73 Gambar 3.23a Search Query Instrument... 74 Gambar 3.23b Drag Query Instrument... 74 Gambar 3.24 Hubungkan Query dengan Scope, To Workspace dan Display... 75 Gambar 3.25 Setting Query Instrument... 75 Gambar 3.26a Setting Pada AVR bagian pertama... 77 Gambar 3.26b Setting Pada AVR bagian kedua... 78 Gambar 3.27 Flowchart robot menggunakan system control PID... 80 Gambar 3.28a Flowchart main program bagian pertama... 82 Gambar 3.28b Flowchart main program bagian kedua... 83 Gambar 3.29a Flowchart set nilai Kp, Ki, Kd bagian pertama... 85 Gambar 3.29b Flowchart set nilai Kp, Ki, Kd bagian kedua... 86 Gambar 3.30a Flowchart wall follower kanan menggunakan PID bagian pertama... 88 Gambar 3.30b Flowchart wall follower kanan menggunakan PID bagian kedua... 89 Gambar 3.30c Flowchart wall follower kanan menggunakan PID bagian ketiga... 90 Gambar 3.31a Flowchart wall follower kiri menggunakan PID bagian pertama... 91 xiii

Gambar 3.31b Flowchart wall follower kiri mengg unakan PID bagian kedua... 92 Gambar 4.1a Output proses variabel untuk kontroler Proportional dengan reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 97 Gambar 4.1b Output proses variabel untuk kontroler Proportional dengan reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm) (diperbesar/zoom)... 98 Gambar 4.2 Sinyal error untuk kontroler Proportional dengan reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 98 Gambar 4.3 Sinyal kontrol dari kontroler Proportional untuk reference PWM 25 dengan set point jarak (8 cm)... 99 Gambar 4.4 Sinyal PWM motor DC kiri dari kontroler Proportional untuk reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 100 Gambar 4.5a Output proses variabel untuk kontroler Proportional Integral dengan reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 101 Gambar 4.5b Output proses variabel untuk kontroler Proportional Integral dengan reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm) (diperbesar/zoom)... 102 xiv

Gambar 4.6 Sinyal error untuk kontroler Proportional Integral dengan reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 103 Gambar 4.7 Sinyal kontrol untuk kontroler Proportional Integral dengan reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 104 Gambar 4.8 Sinyal PWM motor DC kiri untuk kontroler Proportional Integral dengan reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 105 Gambar 4.9a Output proses variabel untuk kontroler Proportional Integral Derivative dengan reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 107 Gambar 4.9b Output proses variabel untuk kontroler Proportional Integral Derivative dengan reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm) (diperbesar/zoom)... 107 Gambar 4.10 Sinyal error untuk kontroler Proportional Integral Derivative dengan reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 108 Gambar 4.11a Sinyal kontrol untuk kontroler Proportional Integral Derivative dengan reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 109 Gambar 4.11b Sinyal kontrol untuk kontroler Proportional Integral Derivative dengan reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm) (diperbesar/zoom)... 109 xv

Gambar 4.12 Sinyal PWM motor DC kiri untuk kontroler Proportional Integral Derivative dengan reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 110 Gambar 4.13a Output proses variabel P (biru), PI (ungu) dan PID (hijau) untuk reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 111 Gambar 4.13b Output proses variabel P (biru), PI (ungu) dan PID (hijau) untuk reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm) (diperbesar/zoom)... 112 Gambar 4.14a Sinyal error untuk kontroler P (biru), PI (ungu) dan PID (hijau) untuk reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 113 Gambar 4.14b Sinyal error untuk kontroler P (biru), PI (ungu) dan PID (hijau) untuk reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm) (diperbesar/zoom)... 113 Gambar 4.15a Sinyal kontrol untuk kontroler P (biru), PI (merah) dan PID (hijau) dengan reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 114 Gambar 4.15b Sinyal kontrol untuk kontroler P (biru), PI (merah) dan PID (hijau) dengan reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm) (diperbesar/zoom)... 115 Gambar 4.16 Sinyal PWM motor DC kiri untuk kontroler P (ungu), PI (orange) dan PID (biru) dengan reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 116 xvi

Gambar 4.17 Output proses variabel (nilai bacaan sensor jarak) untuk kontroler PID pada uji arena KRCI tanpa uneven floor dan furniture untuk reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 117 Gambar 4.18 Output proses variabel (nilai bacaan sensor jarak) untuk kontroler PID pada uji arena KRCI dengan uneven floor dan furniture untuk reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 118 Gambar 4.19 Sinyal error untuk kontroler PID ada uji arena KRCI tanpa uneven floor dan furniture untuk reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 119 Gambar 4.20 Sinyal error untuk kontroler PID pada uji arena KRCI dengan uneven floor dan furniture untuk reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 119 Gambar 4.21 Sinyal kontrol untuk kontroler PID pada uji arena KRCI tanpa uneven floor dan furniture untuk reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 120 Gambar 4.22 Sinyal kontrol untuk kontroler PID pada uji arena KRCI dengan uneven floor dan furniture untuk reference PWM 25 dan set point jarak (8 cm)... 121 Gambar 4.23a Output proses variabel atau nilai bacaan sensor ultrasonic kontroler Proportional untuk reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 123 xvii

Gambar 4.23b Output proses variabel atau nilai bacaan sensor ultrasonic kontroler Proportional untuk reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm) (diperbesar/zoom)... 123 Gambar 4.24 Sinyal error untuk kontroler Proportional pada reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 124 Gambar 4.25 Sinyal kontrol untuk kontroler Proportional pada reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 125 Gambar 4.26 Sinyal PWM motor DC kiri untuk kontroler Proportional pada reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 126 Gambar 4.27a Output proses variable/nilai bacaan sensor ultrasonic kontroler Proportional Integral untuk reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 127 Gambar 4.27b Output proses variable/nilai bacaan sensor ultrasonic kontroler Proportional Integral untuk reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm) (diperbesar/zoom)... 127 Gambar 4.28 Sinyal error untuk kontroler Proportional Integral pada reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 128 Gambar 4.29 Sinyal kontrol untuk kontroler Proportional Integral pada reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 129 Gambar 4.30 Sinyal PWM motor DC kiri untuk kontroler Proportional Integral pada reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 130 xviii

Gambar 4.31a Output proses variabel atau nilai bacaan sensor ultrasonic kontroler Proportional Integral Derivative untuk reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 131 Gambar 4.31b Output proses variabel atau nilai bacaan sensor ultrasonic kontroler Proportional Integral Derivative untuk reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm) (perbesar/zoom)... 131 Gambar 4.32 Sinyal error untuk kontroler Proportional Integral Derivative untuk reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 132 Gambar 4.33 Sinyal kontrol untuk kontroler Proportional Integral Derivative dengan reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 133 Gambar 4.34 Sinyal PWM motor DC kiri untuk kontroler PID dengan reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 134 Gambar 4.35 Output proses variabel atau nilai bacaan sensor ultrasonic kontroler P (ungu), PI (biru) dan PID (hijau) untuk reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 135 Gambar 4.36 Sinyal error untuk kontroler P (biru), PI (merah) dan PID (hijau) dengan reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 136 Gambar 4.37 Sinyal kontrol untuk kontroler P (orange), PI (ungu) dan PID (biru) dengan reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 137 xix

Gambar 4.38 Sinyal PWM motor DC kiri untuk kontrol P (hijau), PI (ungu) dan PID (merah) pada reference PWM 50 dan set point jarak (8)... 138 Gambar 4.39 Output proses variabel untuk kontroler PID pada uji arena KRCI tanpa uneven floor dan furniture pada reference PWM 50 dan set point jarak (8cm)... 139 Gambar 4.40 Output proses variabel untuk kontroler PID pada uji arena KRCI menggunakan uneven floor dan furniture pada reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 140 Gambar 4.41 Output error untuk kontroler PID pada uji arena KRCI tanpa uneven floor dan furniture dengan reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 141 Gambar 4.42 Output error untuk kontroler PID pada uji arena KRCI dengan uneven floor dan furniture dengan reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 141 Gambar 4.43 Sinyal kontrol untuk kontroler PID pada uji arena KRCI tanpa uneven floor dan furniture dengan reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 142 Gambar 4.44 Sinyal kontrol untuk kontroler PID pada uji arena KRCI menggunakan uneven floor dan furniture dengan reference PWM 50 dan set point jarak (8 cm)... 143 Gambar 4.45a Output proses variabel untuk kontroler Proportional dengan reference PWM 75 set point jarak (8 cm)... 144 xx

Gambar 4.45b Output proses variabel untuk kontroler Proportional dengan reference PWM 75 set point jarak (8 cm) (diperbesar/zoom)... 145 Gambar 4.46 Sinyal error untuk kontroler Proportional dengan reference PWM 75 set point jarak (8 cm)... 146 Gambar 4.47 Sinyal kontrol untuk kontroler Proportional dengan reference PWM 75 set point jarak (8 cm)... 147 Gambar 4.48 Sinyal PWM motor DC kiri untuk kontroler Proportional dengan reference PWM 75 set point jarak (8 cm)... 148 Gambar 4.49a Output proses variabel untuk kontroler Proportional Integral dengan reference PWM 75 dan set point jarak (8 cm)... 149 Gambar 4.49b Output proses variabel untuk kontroler Proportional Integral dengan reference PWM 75 dan set point jarak (8 cm) (diperbesar/zoom)... 150 Gambar 4.50 Sinyal error untuk kontroler Proportional Integral dengan reference PWM 75 dan set point jarak (8 cm)... 151 Gambar 4.51 Sinyal kontrol untuk kontroler Proportional Integral dengan reference PWM 75 dan set point jarak (8cm)... 152 Gambar 4.52 Sinyal PWM motor DC kiri untuk kontroler Proportional Integral dengan reference PWM 75 dan set point jarak (8cm)... 153 xxi

Gambar 4.53a Output proses variabel untuk kontroler Proportional Integral Derivative untuk reference PWM 75 dan set point jarak (8cm)... 154 Gambar 4.53b Output proses variabel untuk kontroler Proportional Integral Derivative untuk reference PWM 75 dan set point jarak (8cm) (diperbesar/zoom)... 155 Gambar 4.54 Sinyal error untuk kontroler Proportional Integral Derivative untuk reference PWM 75 dan set point jarak (8cm)... 156 Gambar 4.55 Sinyal kontrol untuk kontroler Proportional Integral Derivative dengan reference PWM 75 dan set point jarak (8cm)... 157 Gambar 4.56 Sinyal PWM motor DC kiri untuk kontroler Proportional Integral Derivative dengan reference PWM 75 dan set point jarak (8cm)... 158 Gambar 4.57 Output proses variabel kontroler P (hitamhijau PI (hitam) dan PID (merah) untuk reference PWM 75 dan set point jarak (8 cm)... 159 Gambar 4.58 Sinyal error untuk kontroler P (hitam), PI (merah) dan PID (biru) dengan reference PWM 75 untuk set point jarak (8cm)... 160 Gambar 4.59 Sinyal kontrol untuk kontroler P (hijau), PI (orange) dan PID (ungu) reference PWM 75 dan set point jarak (8 cm)... 161 xxii

Gambar 4.60 Sinyal PWM motor DC kontroler untuk P (hitam), PI (hijau) dan PID (biru) dengan reference PWM 75 set point jarak (8 cm)... 162 Gambar 4.61 Output proses variabel pada uji arena KRCI tanpa uneven floor dan furniture untuk reference PWM 75 dan set point jarak (8 cm)... 163 Gambar 4.62 Output proses variabel pada uji arena KRCI dengan uneven floor dan furniture untuk reference PWM 75 dan set point jarak (8 cm)... 163 Gambar 4.63 Sinyal error pada uji arena KRCI tanpa uneven floor dan furniture untuk reference PWM 75 dan set point jarak (8 cm)... 164 Gambar 4.64 Sinyal error pada uji arena KRCI tanpa uneven floor dan furniture untuk reference PWM 75 dan set point jarak (8 cm)... 165 Gambar 4.65 Sinyal kontrol untuk kontroler PID pada uji arena KRCI tanpa uneven floor dan furniture untuk reference PWM 75 dan set point jarak (8 cm)... 166 Gambar 4.66 Sinyal kontrol untuk kontroler PID pada uji arena KRCI dengan uneven floor dan furniture untuk reference PWM 75 dan set point jarak (8 cm)... 167 xxiii