DAFTAR ISI HALAMAN PERNYATAAN iii PRAKATA iv ARTI LAMBANG DAN SINGKATAN vi ABSTACT vii INTISARI viii DAFTAR ISI ix BAB I PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Perumusan Masalah 2 1.3 Keaslian penelitian 3 1.4 Tujaun penelitian 5 1.5 Manfaat Penelitian 6 1.6 Sistematika Penulisan 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 7 2.1 Tinjaun Pustaka 7 2.2.1 Sensor Ultrasonik 10 2.2.1.1 Ultrasonik HC-SR04 12 2.2.2 Mikrokontroler Arduino 14 2.2.3 Komunikasi Bluetooth 18 2.2.3.1 Protokol Bluetooth [20] [22] 21 2.2.4 Modul Bluetooth HC-05 23 2.2.5 Motor Servo 24 2.2.5.1 Motor Servo Parallax Continuous 25 2.2.6 Logika Fuzi 27 2.2.6.1 Himpunan Crisp dan himpunan Fuzi [31] 28 2.2.6.2 Fungsi Keanggotaan 29 2.2.7 Fuzzy Logic Controller (FLC) 33 ix
2.2.7.1 Open-loop Fuzzy Logic Controller 33 2.2.7.2 Close-loop Fuzzy Logic Controller 34 2.2.8 Proportional Integral Derivative (PID) 36 2.3 Hipotesis 38 BAB III METODOLOGI 39 3.1 Alat dan Bahan 39 3.1.1 Alat 39 3.1.2 Bahan 39 3.2 Jalannya Penelitian 40 3.3 Perancangan Sistem 41 3.3.1 Instalasi dan Pembuatan Program Ultrasonik 45 3.3.2 Instalasi dan pembuatan Program Komunikasi Bluetooth 50 3.3.3 Instalasi Tampilan Pembacaan Sensor 53 3.3.3.1 Tera Term 53 3.3.3.2 Bluetooth Terminal 57 3.3.4 Instalasi dan Kalibrasi Motor Servo 59 3.3.5 Pembuatan Program Logika Fuzi 63 3.3.5.2 Menentukan Aturan Fuzi 68 3.3.5.3 Karakteristik Gerakan Robot 69 3.4 Pengujian 77 3.4.1 Pengujian Kecepatan Robot 78 3.4.1.1 Pengujian Kecepatan Robot Tanpa Beban 78 3.4.1.2 Pengujian Kecepatan Robot dengan Beban 78 3.4.2 Pengujian Respon Robot 80 3.4.2.1 Pengujian Respon Robot Skenario pertama 81 3.4.2.2 Skenario Ke Dua 83 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 85 4.1 Pengujian Kecepatan Robot 85 4.1.1 Pengujian Kecepatan Robot Tanpa Beban 86 x
4.1.2 Pengujian Kecepatan Robot Dengan Beban 87 4.2 Pengujian Robot dengan Objek 90 4.2.1 Pengujian Responsifitas Robot Skenario 1 92 4.2.1.1 Robot Bergerak Maju Mengikuti Objek 92 4.2.1.2 Robot Bergerak Mundur Menghindari Objek 94 4.2.2 Pengujian Responsifitas Robot Skenario 2 97 4.2.2.1 Robot Bergerak Maju Mendekati Objek 97 4.2.2.2 Robot Bergerak Mundu Menjauhi Objek 108 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 111 5.1 Kesimpulan 111 5.2 Saran 111 Daftar Pustaka 112 xi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1Rentang Frekuensi Suara 10 Gambar 2.2 Ilustrasi Pengukuran Objek 11 Gambar 2.3 Sensor Ultrasonik HC-SR04 13 Gambar 2.4 Ilustrasi Cara Kerja Sensor Ultrasonik 13 Gambar 2.5 Blok Diagram dan Konfigurasi Pin Arduino Uno 16 Gambar 2.6 Tampilan Untuk Menulis Program di Papan Arduino 18 Gambar 2.7 Lompatan Frekuensi Radio Bluetooth Pada Jaringan Pik 19 Gambar 2.8 Protokol Bluetooth 22 Gambar 2.9 Modul Bluetooth HC-05 24 Gambar 2.10 Motor Servo Parallax Continuous 26 Gambar 2.11 Timming Diagram Motor Servo Parallax Continuous 26 Gambar 2.12 Grafik Hubungan Antara Lebar Pulsa dan Kecepatan Motor 27 Gambar 2.13 Representasi Fungsi Linear Naik 29 Gambar 2.14 Representasi Funsi Linar Turun 30 Gambar 2.15Fungsi Kurva Segitiga 30 Gambar 2.16 Fungsi Kurva trapesium 31 Gambar 2.17 Fungsi Kurva Sigmoid Pertumbuhan 32 Gambar 2.18 Fungsi Kurva Lonceng 32 Gambar 2.19 Struktur Fuzzy Controller 33 Gambar 2.20 Fuzzy Controller dengan Sistem Open Loop 34 Gambar 2.21 Fuzzy Controller diaplikasikan Sistem Close Loop 35 Gambar 2.22 Diagram Blok Pengendali PID 36 Gambar 3.1 Alur Penelitian 40 Gambar 3.2 Blok Diagram Perancangan Sistem 42 Gambar 3.3 Pulsa Gerakan Motor Servo 43 Gambar 3.4 Konfigurasi Sudut Sensor Ultrasonik 44 Gambar 3.5 Instalasi Sensor Ultrasonik dengan Arduino Uno 45 Gambar 3.6 Diagram Alir Pembuatan Program Pengukuran Objek dengan Sensor Ultrasonik 47 xii
Gambar 3.7 Pulsa Trigger Sensor Ultrasonik 50 Gambar 3.8 Instalasi Bluetooth dengan Mikrokontroller Arduino Uno 51 Gambar 3.9 Diagram Alir Program Kirim Data Hasil Pengukuran Objek dengan Bluetooth 51 Gambar 3.10 Diagram Alir Menampilkan Data Informasi Pengukuran dengan TeraTerm 54 Gambar 3.11 Aktifasi Tera Term 55 Gambar 3.12 Tampilan Serial Port Tera Term 55 Gambar 3.13 Tampilan Pembacaan Jarak Objek dengan Tera Term 56 Gambar 3.14 Menu Log Penyimpanan Data 56 Gambar 3.15 Penyimpanan Data Log ke Dalam Folder 57 Gambar 3.16 Diagram Alir Menampilkan Data Informasi dengan Bloetooth Terminal 57 Gambar 3.17 Pencarian Perangkat Bluetooth yang Tersedia 58 Gambar 3.18 Tampilan Pembacaan Sensor Ultrasonik dengan Bluetooth Terminal 58 Gambar 3.19 Penyimpanan Data Informasi Bluetooth Terminal 59 Gambar 3.20 Instalasi Motor Servo dengan Mikrokontroler Arduino Uno 60 Gambar 3.21 Kalibrasi Motor Servo Kontinu 60 Gambar 3.22 Diagram Alir Program Kalibrasi Motor Servo Kontinu 61 Gambar 3.23 Blok Perancangan Sistem Logika Fuzi 63 Gambar 3.24 Diagram Alir Logika Fuzi 64 Gambar 3.25 Keanggotaan Masukan Fuzi Gerakan Maju 66 Gambar 3.26 Keanggotaan Masukan Fuzi Gerakan Mundur 66 Gambar 3.27 Keanggotaan Keluaran Fuzi Gerakan Maju 67 Gambar 3.28 Keanggotaan Keluaran Fuzi Gerakan Mundur 67 Gambar 3.29 Blok Diagram Alir Karakteristik Gerakan Robot dengan Logika Fuzi 69 Gambar 3.30 Ilustrasi Gerakan Robot 70 xiii
Gambar 3.31 Diagram Alir Pembuatan Program Logika Fuzi 72 Gambar 3.32 Blok Perancangan Sistem PID 74 Gambar 3.33 Screen Capture Simulasi Tunning PID Menggunakan MS Office Excel 2007 74 Gambar 3.34 Diagram Alir Karakteristik Gerakan Robot dengan PID 75 Gambar 3.35 Diagram Alir Pembuatan Program PID 76 Gambar 3.36 Skenario Dengan Beban 79 Gambar 3.37 Karakteristik Pergerakan Robot Logika Fuzi 80 Gambar 3.38 Karakteristik Pergerakan Robot dengan PID 81 Gambar 3.39 Pengujian Robot Skenario Pertama 82 Gambar 3.40 Pengujian Robot Skenario Kedua 84 Gambar 4.1 Robot Pengikut Objek 85 Gambar 4.2 Hubungan PWM dengan Kecepatan Robot 88 Gambar 4.3 Persamaan Garis Gerakan Robot Maju 89 Gambar 4.4 Persamaan Garis Gerakan Robot Mundur 89 Gambar 4.5 Screen Capture File Data Informasi, Pada Program MS Offuce 2007 91 Gambar 4.6 Grafik Hubungan Jarak dan Waktu Robot Bergerak Maju Mengikuti Objek Dengan Logika Fuzzy 93 Gambar 4.7 Grafik Hubungan Jarak dan Waktu Robot Bergerak Maju Mengikuti Objek Dengan PID 94 Gambar 4.8 Grafik Hubungan Jarak dan Waktu Robot Bergerak Mundur Menghindari Objek Dengan Logika Fuzzy 96 Gambar 4.9 Grafik Hubungan Jarak dan Waktu Robot Bergerak Mundur Menghindari Objek Dengan PID 96 Gambar 4.10 Grafik Hubungan Jarak dan Waktu Robot Bergerak Maju Mendekati Objek Berjarak 100 cm dengan Logika Fuzi 99 Gambar 4.11 Grafik Hubungan Jarak dan Waktu Robot Bergerak Maju Mendekati Objek Berjarak 100 cm dengan PID 99 xiv
Gambar 4.12 Grafik Hubungan Jarak dan Waktu Robot Bergerak Maju Mendekati Objek Berjarak 90 cm dengan Logika Fuzi 101 Gambar 4.13 Grafik Hubungan Jarak dan Waktu Robot Bergerak Maju Mendekati Objek Berjarak 90 cm dengan PID 101 Gambar 4.14 Grafik Hubungan Jarak dan Waktu Robot Bergerak Maju Mendekati Objek Berjarak 80 cm dengan Logika Fuzi 104 Gambar 4.15 Grafik Hubungan Jarak dan Waktu Robot Bergerak Maju Mendekati Objek Berjarak 80 cm dengan PID 104 Gambar 4.16 Grafik Hubungan Jarak dan Waktu Robot Bergerak Maju Mendekati Objek Berjarak 70 cm dengan Logika Fuzi 107 Gambar 4.17 Grafik Hubungan Jarak dan Waktu Robot Bergerak Maju Mendekati Objek Berjarak 70 cm dengan PID 107 Gambar 4.12 Grafik Hubungan Jarak dan Waktu Robot Bergerak Mundur Menjauhi Objek Dengan Logika Fuzzy 110 Gambar 4.13 Grafik Hubungan Jarak dan Waktu Robot Bergerak Mundur Menjauhi Objek Dengan PID 110 xv
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Pita Rang Kanal RF 20 Tabel 2.2 Spesifikasi Bluetooth 21 Tabel 2.3 Protokol dan Lapisan Protokol pada Arsitektur Protokol Bluetooth 22 Tabel 2.4 Aturan Pengendali Penghisap Debu 34 Tabel 2.5 Pengaruh Kontroller PID pada Sistem Tertutup 37 Tabel 3.1 Keanggotaan Input dan Output Fuzzy Kontrol 65 Tabel 3.2 Nilai Keanggotaan I/O Fuzzy Kontrol 65 Tabel 3.3 Masukan PWM Motor Servo 78 Tabel 4.1 Kecepatan Robot Tanpa Beban 87 Tabel 4.2 Kecepatan Robot dengan Beban 87 Tabel 4.3 Robot Bergerak Maju Mengikuti Objek Menggunakan Logika Fuzzy 92 Tabel 4.4 Robot Bergerak Maju Mengikuti Objek Menggunakan PID 93 Tabel 4.5 Robot Bergerak Mundur Menghindari Objek Menggunakan Logika Fuzzy 95 Tabel 4.6 Robot Bergerak Mundur Menghindari Objek Menggunakan PID 95 Tabel 4.7 Robot Bergerak Maju Mendekati Objek Menggunakan Logika Fuzzy 97 Tabel 4.8 Robot Bergerak Maju Mendekati Objek Menggunakan PID 98 Tabel 4.9 Data Informasi Robot Mendekati Objek dengan Jarak 90 cm Menggunakan Kontrol Logika Fuzi 100 Tabel 4.10 Data Informasi Robot Mendekati Objek dengan Jarak 90 cm Menggunakan Kontrol PID 100 Tabel 4.11 Data Informasi Robot Mendekati Objek dengan Jarak 80 cm Menggunakan Logika Fuzi 102 Tabel 4.12 Data Informasi Robot Mendekati Objek dengan Jarak 80 cm Menggunakan PID 103 Tabel 4.13 Data Informasi Robot Mendekati Objek dengan Jarak 70 cm Menggunakan Logika Fuzi 105 xvi