SISTEM PENGENDALI LINE FOLLOWER PENGANGKAT BARANG TUGAS AKHIR SISKA AGUSTINA SIREGAR 122408027 PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
SISTEM PENGENDALI LINE FOLLOWER PENGANGKAT BARANG TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Dan Memenuhi Syarat Memperoleh Ahli Madya SISKA AGUSTINA SIREGAR 122408027 PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
PERSETUJUAN Judul : Sistem Pengendali Line Follower Pengangkat Barang Kategori : Tugas Akhir Nama : SISKA AGUSTINA SIREGAR Nomor Induk Mahasiswa : 122408027 Program Studi : Diploma 3 (D-3) Fisika Departemen : Fisika Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara Diluluskan di Medan, 28 Juli 2015 Disetujui Oleh Ketua Program Studi Pembimbing, Dr. Susilawati, M.Si Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc NIP. 197412072000122001 NIP : 195507061981021002 i
LEMBAR PERNYATAAN SISTEM PENGENDALI LINE FOLLOWER PENGANGKAT BARANG TUGAS AKHIR Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, 28 Juli 2015 SISKA AGUSTINA SIREGAR 122408027 ii
PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, dengan limpahan berkat-nya penyusunan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dalam waktu yang ditetapkan yang berjudul SISTEM PENGENDALI LINE FOLLOWER PENGANGKAT BARANG. Tugas Akhir ini disusun sebagai syarat akademis dalam menyelelesaikan studi program Diploma (D-3) jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Penulis menyadari bahwa selama proses hingga terselesaikannya penyusunan tugas akhir ini banyak mendapat kontribusi dari berbagai pihak. Dengan kerendahan hati, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya atas segala bantuan, dukungan secara saran yang telah diberikan. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Sutarman, M.Sc, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 2. Ibu Dr.Marpongahtun,M.Sc selaku Pembantu Dekan I Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 3. Ibu Dr. Susilawati, M.Si selaku ketua Program Studi D-3 Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam universitas Sumatera Utara. 4. Bapak Dr. H. Nasruddin. MM. M.Eng.Sc, selaku pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 5. Seluruh Staf Pengajar / Pegawai program studi fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara. 6. Terkhusus dan yang paling teristimewa kepada Ayahanda dan Ibunda tercinta yang telah memberikan bantuan berupa dukungan moril dan materil yang sangat membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 7. Buat senior saya Andika dan Faturahman yang telah membantu serta membimbing saya dalam mengerjakan tugas akhir ini. iii
8. Teman-teman semasa PKL Irda, Dani, Rudi yang telah memberikan kesan dan kenangan manis selama mengisi hari-hari di tempat PKL. 9. Teman separtner proyek Arman Hidayat Sirait yang telah memotivasi, mendampingi dan memberikan semangat dalam pengerjaan proyek ini. 10. Teman terbaik di perkuliahan Putri, Dani, Ilfa, Rudi, Dondo, Alboin, Marina, Gunawan, Sevni, Fitri, Yosef, Armansyah dan Kak Ana yang selalu memberikan tawa dan tangis selama di bangku perkuliahan dan seluruh rekan FIN 12 yang tidak dapat disebutkan satu per satu 11. Adik saya Roni Parulian Siregar dan Rio Vernandes Siregar yang bersikap dewasa memberikan saran dan pujian yang membangkitkan semangat penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini. 12. Kakak dan Abang saya Eka Nabasaria Siregar dan Rido Winson Siregar yang selalu menghibur dan memberikan semangat motivasi pada penulis 13. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu, terima kasih atas semua bantuannya dalam menyelesaikan laporan proyek ini. Oleh karena itu, penulis menerima kritikan dan saran yang positif untuk kesempurnaan tugas proyek ini. Akhir kata penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu saya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. iv
SISTEM PENGENDALI LINEFOLLOWER PENGANGKAT BARANG ABSTRAK Robot Pengikut Garis merupakan suatu bentuk robot bergerak otomatis yang mempunyai misi mengikuti suatu garis pandu yang telah ditentukan secara otonom. Dalam perancangan dan implementasinya. Dalam proyek ini akan dibahas mengenai robot Line Follower. Robot ini merupakan salah satu bentuk robot beroda yang memiliki komponen utama diantaranya, seperti resistor, dioda, transistor, Led yang dirangkai untuk menghasilkan jenis kendaraan yang berjalan secara otomatis dengan kecepatan tertentu mengikuti garis. Tujuan penelitian ini adalah merancang dan mengimplementasikan suatu Robot Pengikut Garis dengan menggunakan mikrokontroler ATMEGA16 dan sensor infra merah. Sistem mekanik robot mengadopsi sistem maneuver pada mobil empat roda biasa. Agar robot memiliki kemampuan bermanuver tinggi dan dapat dikontrol relative mudah, sistem kemudi yang digunakan dalam penelitian ini adalah jenis diferensial : Robot memiliki dua roda utama yang digerakan oleh sistem penggerak (motor DC) tersendiri dan satu buah kastor sebagai roda penyeimbang. Hasilnya memperlihatkan bahwa robot mampu menjejak garis hitam pada bidang warna putih (atau sebaliknya: garis putih pada bidang warna hitam). Hasil uji coba rangkaian Line Follower ini menunjukkan performa yang mampu berjalan di beberapa medan, diantaranya medan lurus, belok, naik, dan menurun. Kata Kunci : robot, infra merah, ATMEGA16 v
DAFTAR ISI Halaman PENGHARGAAN... i ABSTRAK... iii DAFTAR ISI... iv DAFTAR TABEL.... vi DAFTAR GAMBAR... vii BAB 1. PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang masalah... 1 1.2. Rumusan Masalah... 2 1.3. Tujuan Penulisan... 2 1.4. Metodologi Penulisan... 3 1.5. Sistematika Penulisan... 3 BAB 2. LANDASAN TEORI... 5 2.1. Pengertian Sensor Secara Umum... 5 2.2 LED Inframerah.... 7 2.3 Photodioda... 9 2.4 Sensor Garis... 11 2.5 Sensor Inframerah TCRT 5000... 12 2.6 LCD (Liquid Crystal Display... 13 2.7. Driver Motor DC menggunakan IC L293... 16 2.8 Mikrokontroler ATMega16... 18 2.9 Fitur mikrokontroler ATMega 16... 19 2.10 Konfigurasi Pin ATMega 16... 21 2.11 Peta Memori ATMega16... 24 2.12 Motor Stepper... 27 2.12.1. Kelebihan Motor Steper... 27 2.12.2. Prinsip Kerja Motor Stepper... 28 2.12.3. Jenis-Jenis Motor Stepper... 28 2.12.4. Motor Stepper Variabel Reluctance (VR)... 29 2.12.5. Motor Stepper Permanent Magnet (PM)... 29 2.12.6. Motor Stepper Hybrid (HB)... 30 2.12.7. Motor Stepper Unipolar... 31 2.12.8. Motor Stepper Bipolar... 32 2.13. Motor DC... 33 2.14. Bahasa Pemograman Bascom-AVR... 35 BAB 3. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN... 38 3.1. Diagram Blok Sistem... 38 3.2. Rangkaian Sensor Inframerah Sensor Garis dan Sensor Barang... 39 3.3. Rangkaian LCD Karakter 16x2... 41 3.4. Rangkaian Minimum Sistem AtMega16... 42 3.5. Flowchart Sistem... 43 BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN... 44 4.1. Pengujian Rangkaian Catu Daya... 44 4.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler... 45 4.3. Pengujian Rangkaian LCD... 46 vi
4.4. Pengujian Rangkaian L293D... 48 BAB 5. PENUTUP... 50 5.1. Kesimpulan... 50 5.2. Saran..... 50 DAFTAR PUSTAKA... 51 LAMPIRAN vii
DAFTAR TABEL Tabel 4.1 hasil pengujian rangkaian L293D...48 viii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Inframerah... 8 Gambar 2.2 Photodioda... 9 Gambar 2.3 Sensor Garis... 11 Gambar 2.4 Modul TCRT 5000... 12 Gambar 2.5 LCD 2X16 14 Gambar 2.6 konfigurasi pin driver L293D... 17 Gambar 2.7 Konfigurasi Pin ATMega16 PDIP... 22 Gambar 2.8 Peta Memori ATMega 16... 25 Gambar 2.9 Prinsip Kerja Motor Stepper. 28 Gambar 2.10 Motor stepper tipe variable reluctance (VR) 29 Gambar 2.11 Motor stepper tipe permanent magnet (PM.. 30 Gambar 2.12 Motor stepper tipe hibrid... 31 Gambar 2.13 Motor stepper dengan lilitan unipolar... 32 Gambar 2.14 Motor stepper dengan lilitan bipolar 32 Gambar 2.15 Motor DC.. 34 Gambar 2.16 Prinsip kerja Motor DC 35 Gambar 3.1 Diagram blok Sistem. 38 Gambar 3.2 Bentuk modul TCRT5000... 39 Gambar 3.3 Modul E18-D80NK.. 40 Gambar 3.4 Rangkaian LCD karakter 16... 41 Gambar 3.5 Rangkaian Minimum System AtMega16... 42 Gambar 3.6 Flowchart System.. 43 Gambar 4.1 Pengujian Pada Rangkaian Catu Daya.. 44 Gambar 4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontoler.... 45 Gambar 4.3 Pengujian Rangkaian LCD.. 46 ix