DESAIN DAN IMPLEMENTASI ROBOT PEMADAM API BERBASIS MIKROKONTROLLER ATEMEGA8535 Arie Lesmana¹, M. Ary Murti², Angga Rusdinar³ ¹Teknik Telekomunikasi,, Universitas Telkom Abstrak Perkembangan ilmu pengetahuan telah memacu perkembangan teknologi, diantaranya dapat bermanfaat dalam mempermudah pekerjaan dan segala aktifitas manusia. Robot merupakan jawaban yang dicari. Dengan menggunakan robot akan diperoleh kemudahan-kemudahan seperti robot dapat memadamkan api dan menemukan keberadaan korban kebakaran tanpa takut kena api. Dalam tugas akhir ini, telah dirancang prototype robot pemadam api yang mengadopsi standar Kontes Robot Cerdas Indonesia (KRCI) 2008. Perancangan robot ini mengikuti standar-standar yang telah ditentukan sebelumnya, termasuk lapangannya (divisi single expert) untuk mensimulasikannya. Perhatian ditujukan pada integrasi sensor-sensor robot dengan mikrokontroler Atmega8535. Sensor-sensor tersebut meliputi tujuh buah sensor ultrasonik, dua buah sensor api, satu buah kompas digital, dan satu buah sensor suara. Pemilihan Atmega8535 dibandingkan dengan mikrokontroler lainnya, seperti tipe MCS51, dikarenakan memiliki kecepatan dua belas kali lebih cepat dibanding MSC51. Robot yang telah dibangun mampu untuk menyusuri dan menemukan ruangan, menemukan boneka (korban kebakaran), serta dapat memadamkan api. Robot memiliki dimensi 30 cm x 21 cm x 23 cm dan berat 3,5 kg. Kata Kunci : Kata kunci dalam tugas akhir ini adalah: robot pemadam api, sensor, Atmega 8535. Abstract Development of science has been faster innovation progress on technology, such as their assistance in order to help some tasks that are usually done by human. Robot is one of advance technology products to answer the human needs. By using robot, we can optimize and delegate our works, for example robot can be programmed to have ability in extinguishing fire and find out burning victim location without afraid touching the fire. In this final assignment, it has been planned a prototype of fire extinguisher robot that adopted from standard of Kontes Robot Cerdas Indonesia (KRCI-Indonesia Smart Robot Contest) 2008. The robot is programmed by following the standard requirement of the contest; include its simulation s field (single expert division). The project concern is addressed to integration of each robot s sensor with Atmega8535 microcontroller. These sensors are consisting of seven of distance sensors, two of fire sensor, one of digital compass, and one of sound sensor. Determinant factor that affected in selecting Atmega8535 against other microcontroller, i.e. MCS51 type, is the selected microcontroller has speed twelve times of MSC51 s speed. The programmed robot had capacity to trace and find out burning room, doll (as burning victim), and capable to extinguish the candle fire. Robot has dimension 30 cm x 21 cm x 23 cm and 3, 5 kg in weight. Keywords : Keywords: fire extinguished robot, sensor, Atmega 8535.
Bab I Pendahuluan 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perkembangan ilmu pengetahuan telah memacu perkembangan teknologi, diantaranya dapat bermanfaat dalam mempermudah pekerjaan dan segala aktifitas manusia. Pada umumnya manusia sebagai konsumen akan tertarik terhadap suatu produk atau rancangan yang dapat meringankan suatu pekerjaannya. Robot merupakan jawaban yang dicari. Dengan menggunakan robot akan diperoleh kemudahan-kemudahan seperti robot dapat bekerja terus menerus tanpa berhenti selama 24 jam. Sementara itu, dunia robotic di tanah air telah berkembang dengan pesat. Kontes Robot Cerdas Indonesia (KRCI) merupakan suatu wadah nasional bagi mereka yang tertarik dengan dunia robot. Pada KRCI tersebut diperlombakan suatu robot yang mampu memonitor ruangan, mendeteksi keberadaan boneka dan api lilin, serta mampu menghadapi rintangan. Dalam penyusuran ruangan, robot harus mempunyai kemampuan untuk tidak bertabrakan dengan dinding dan benda-benda lainnya, juga efektif dan efisien dalam pergerakannya. Sensor ultrasonic digunakan untuk menelusuri dinding, kemudian untuk mendeteksi keberadaan api lilin menggunakan sensor api, dan penggunaan sensor suara digunakan untuk mengaktifkan robot. Pengontrolan robot dalam tugas-tugasnya menggunakan processor atau mikrokontroler, sehingga processor atau mikrokontroler tersebut dapat dijadikan sebagai pengontrol dari robot. Mikrokontroler yang digunakan adalah tipe AVR Atmega8535 dari Atmel. Model robot pemadam api ini juga ditujukan sebagai dasar untuk pemahaman robot yang lebih komplek. Robot ini dapat menelusuri jalurnya saat scanning dan deteksi lokasi tanpa pengaturan dari luar, dan memungkinkan robot tersebut untuk kembali ke posisi awalnya. Pada Tugas Akhir sebelumnya hanya memfokuskan pada pendeteksian api dan tracking ruangan, belum mengintegrasikan secara keseluruhan.
Bab I Pendahuluan 2 1.2 Tujuan Tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah merancang dan mengimplementasikan robot pemadam api berbasis mikrokontroler. 1.3 Rumusan dan Batasan Masalah Permasalahan permasalahan yang dibahas pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Metode tracking ruangan yang akan digunakan pada robot pemadam api. 2. Integrasi kerja sensor dan motor dengan mikrokontroler. 3. Kinerja robot pemadam api secara keseluruhan. Masalah masalah yang dibatasi pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Perancangan menggunakan robot beroda, sensor ultrasonik, sensor api, sensor suara, kompas digital, serta Atmega8535. 2. Pengimplementasian tracking ruangan robot disesuaikan dengan standar lapangan divisi single expert Kontes Cerdas Robot Indonesia (KRCI) 2008. 3. Menggunakan bahasa C untuk bahasa pemrogamannya. 4. Menggunakan modul PING Parallax untuk sensor ultrasonic. 5. Tidak membahas konsep sudut hubungan Tx dengan Rx sensor ultrasonic secara mendalam. 6. Menggunakan modul UVtron untuk sensor api. 7. Menggunakan modul CMPS03 untuk kompas digital. 8. Menggunakan modul DT-HiQ AVR ISP (In System Programmer) untuk pengisian program kedalam mikrokontroler. 9. Parameter performasi yang diuji untuk metode tracking ruangan adalah; pemilihan kecepatan jalur; kecepatan proses eksekusi; kecepatan mendeteksi api; kecepatan mendekati api. 1.4 Metodologi Penelitian Metodologi penelitian yang akan digunakan pada tugas akhir ini adalah : 1. Studi literatur yang digunakan untuk mengetahui teori teori dasar dan sebagai sarana pendukung dalam menganalisis permasalahan yang ada. Adapun sumbernya antara lain buku referensi, internet, dan diskusi. 2. Perancangan Program algoritma menggunakan bahasa C untuk AVR.
Bab I Pendahuluan 3 3. Implementasi dari program yang telah dibuat ke target device Atmega8535. 4. Penyusunan laporan akhir dan kesimpulan akhir. 1.5 Sistematika Penulisan BAB 1 : Pendahuluan Merupakan uraian mengenai latar belakang, batasan masalah, rumusan masalah, tujuan, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan. BAB 2 : Dasar Teori Berupa uraian konsep dan teori dasar secara umum tentang sensor dan interface, mikrokontroler, dan modul penggerak roda. BAB 3 : Desain dan Perancangan Sistem Pada bab ini dibahas mengenai perancangan sistem dan pembuatan program algoritma. Program yang dibuat menggunakan bahasa C untuk AVR. BAB 4 : Implementasi dan Analisa Sistem Pada bab ini menguraikan hasil implementasi dan analisa dari sistem yang telah dirancang. Analisa juga mencakup kemampuan robot dalam melakukan kerjanya. BAB 5 : Kesimpulan dan Saran Berisi tentang kesimpulan dan saran terhadap hasil yang diperoleh dari simulasi dan penelitian yang telah dilakukan serta saran untuk pengembangan sistem lebih jauh.
Bab V Kesimpulan dan Saran 45 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Dari simulasi yang dilakukan menggunakan lapangan serta analisis hasil pengujian maka dapat disimpulkan beberapa hal, yaitu: 1. Tingkat kemampuan robot dalam menentukan posisi robot berada adalah 100%. 2. Tingkat keberhasilan robot dalam menyusuri lorong adalah 83.34%, 16.66% kesalahan yang terjadi diakibatkan karena robot menabrak dinding yang akhirnya robot tidak dapat bergerak sama sekali. 3. Tingkat keberhasilan robot memasuki ruangan berapi, kemudian memadamkannya, serta keluar ruangan dengan selamat adalah 100%. Begitu pula saat robot memasuki ruangan tanpa api dan keluar ruangan dengan selamat adalah 100%. 4. Tingkat robot menyentuh dinding kecil. 5. Secara keseluruhan kehandalan robot adalah 95.83%. 6. Sistem lama lebar pulsa aktif untuk mengatur kecepatan motor yang dijalankan sangat tergantung pada kondisi batere, dimana semakin lama penggunaannya maka semakin berkurang dayanya. Hal ini berakibat kinerja sistem robot akan berkurang atau tidak sama dengan yang diharapkan. 7. Waktu tempuh robot untuk menyelesaikan tugasnya sangat bergantung pada kondisi batere. 5.2 Saran Beberapa hal yang belum dilakukan dapat menjadi saran pengembangan penelitian berikutnya. 1. Algoritma yang dipakai pada robot sebaiknya menggunakan algoritma telusur dinding, dengan begitu akan meminimalisasi error yang terjadi. 2. Pada sistem mekanik, rantai atau ban yang digunakan pada bagian-bagian roda, sebaiknya memakai yang berbahan karet. Hal ini berguna pada saat robot menaiki jembatan tidak mengalami slip. 3. Gunakan sistem kontrol PID (Proportional Integral Differential) pada robot. Sistem tersebut akan berguna apabila arus battery mengalami penurunan. Karena apabila arus battery turun, kinerja motor driver akan menurun.
Bab V Kesimpulan dan Saran 46 4. Gunakan sistem swicth pada bagian sisi-sisi depan terluar robot. Sistem tersebut akan sangat berguna menstabilkan posisi robot setelah mengalami tabrakan.
DAFTAR PUSTAKA [1] Hartanto, Budi. 2004. Memahami Logika Pembuatan Program C Secara mudah. Yogyakarta : Andi. [2] Heryanto, M Ary dan Wisnu Adi P. Pemrograman bahasa C untuk Mikrokonroler. Yogyakarta : Andi. [3] Sigit, Riyanto. 2007. Robotika, Sensor, dan Aktuator. Yogyakarta : Graha Ilmu. [4] Suyono, Wasito. 1992. Data Sheet Book 1. Jakarta : PT Elex Media Komputindo. xii