BAB I PENDAHULUAN1.1. Latar Belakang Seiring perkembangan teknologi yang semakin maju, teknologi robot merupakan alat yang dapat digunakan sebagai alat bantu manusia yang memiliki beberapa kelebihan. Kelebihan tersebut salah satunya adalah dapat digunakan pada tempat-tempat yang tidak memungkinkan atau berbahaya bagi manusia. Sebuah laboratorium riset kimia adalah contoh tempat yang kadang tidak memungkinkan manusia berada di tempat itu karena bahaya gas beracun atau radioaktif. Contoh lainnya adalah saat terjadi kebakaran yang letaknya pada perumahan padat penduduk yang sulit dijangkau mobil pemadam kebakaran karena adanya penghalang dapat digunakan robot pemadam kebakaran sebagai solusi penggantinya. Berdasarkan hal di atas bahwa tidak semua kebakaran dapat diatasi oleh kemampuan manusia dikarenakan adanya faktor yang menghambat kemampuan manusia dalam memadamkan api. Oleh karena itu untuk mengatasi keterbatasan manusia, penulis berencana merancang robot pemadam api yang dapat membantu manusia dalam memadamkan api. 1.2. Rumusan Masalah Adapun pokok permasalahan yang akan penulis angkat dalam merancang Robot Pemadam Api adalah : 1. Bagaimana langkah perancangan Robot Pemadam Api 2. Hardware apa saja yang diperlukan untuk membangun sebuah Robot Pemadam Api . 1.3. Tujuan Adapun tujuan dari kegiatan perancangan Robot Pemadam Api ini adalah: 1. Mengetahui lebih dalam mengenai penggunaan mikrokontroller ATMega 8535 yang digunakan sebagai pengendali sistem dari segi hardware maupun software. 2. Mendapatkan pengalaman baru yang selama ini mungkin belum pernah didapatkan sehingga diharapkan dapat menumbuhkan ide-ide dan pemikiran inovatif lainnya yang mungkin belum pernah terbayangkan sebelumnya.

1

1.4.

Batasan Masalah Agar permasalahan yang akan dibahas lebih terarah, sesuai dengan kemampuan yang

dimiliki oleh robot Mampu menghindari hadangan, Mampu mendeteksi dan mendekati sumber api, Mampu memadamkan sumber api, Mampu memperbesar ruang gerak , dan Mampu mencari jalan terdekat permasalahan perlu dibatasi pada hal-hal sebagai berikut : 1. Membangun sebuah robot pemadam api dengan menambahkan gear penghancur rintangan dengan memakai software dan hardware yang dibutuhkan dalam pembangunan robot ini. 1.5. Metodelogi Penelitian Dalam perencanaan dan pembuatan Robot Pemadam api ini, penulis menggunakan metode sebagai berikut : 1. Studi Kepustakaan Metode ini dilakukan dengan cara melihat dan mencari literatur untuk memperoleh data yang berhubungan dengan alat yang dibuat. 2. Metode Observasi Metode ini merupakan metode dengan melakukan penelitian dan mempelajari peralatan yang sudah ada untuk dikembangkan penulis menjadi suatu sistem yang dapat bekerja dengan baik.

1.6

Sistematika Pembahasan Sistematika penulisan laporan perancanga atau pembuatan Robot pemadam api ini

adalah sebagai berikut: BAB I : PENDAHULUAN Bab ini berisi tentang latar belakang, tujuan, dan rumusan masalah juga batasan masalah , metodologi penelitian, dan sistematika penulisan dari laporan ini. BAB II : LANDASAN PENGETAHUAN Bab ini berisi tentang teori-teori dasar dari perancanga Robot Pemadam Api BAB III : PERANCANGAN Bab ini berisi tentang fungsi dan metode perancangan Robot Pemadam Api.

2

BAB IV : PENUTUP Bab ini berisi kesimpulan, saran dan kendala yang muncul dari perancangan Robot Pemadam Api ini.

3

BAB II LANDASAN PENGETAHUAN

2.1

Pengertian Robot[4] Robot adalah sebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik

menggunakan pengawasan dan kontrol manusia, ataupun menggunakan program yang telah didefinisikan terlebih dulu (kecerdasan buatan). Istilah robot berawal bahasa Cheko robota yang berarti pekerja atau kuli yang tidak mengenal lelah atau bosan. Robot biasanya digunakan untuk tugas yang berat, berbahaya, pekerjaan yang berulang dan kotor. Biasanya kebanyakan robot industri digunakan dalam bidang produksi. Penggunaan robot lainnya termasuk untuk pembersihan limbah beracun, penjelajahan bawah air dan luar angkasa, pertambangan, pekerjaan "cari dan tolong" (search and rescue), dan untuk pencarian tambang. Belakangan ini robot mulai memasuki pasaran konsumen di bidang hiburan, dan alat pembantu rumah tangga, seperti penyedot debu, dan pemotong rumput. Saat ini hampir tidak ada orang yang tidak mengenal robot, namun pengertian robot tidaklah dipahami secara sama oleh setiap orang. Sebagian membayangkan robot adalah suatu mesin tiruan manusia (humanoid), meski demikian humanoid bukanlah satu-satunya jenis robot. Dari beberapa definisi di atas, kata kunci yang ada yang dapat menerangkan pengertian robot adalah: Dapat memperoleh informasi dari lingkungan (melalui sensor) Dapat diprogram, Dapat melaksanakan beberapa tugas yang berbeda Bekerja secara otomatis Cerdas (intelligent) Digunakan di industri

2.2

Sensor[6] Sensor adalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan

lingkungan fisik atau kimia. Variabel keluaran dari sensor yang diubah menjadi besaran listrik disebut Transduser.4

Pada saat ini, sensor tersebut telah dibuat dengan ukuran sangat kecil dengan orde nanometer. Ukuran yang sangat kecil ini sangat memudahkan pemakaian dan menghemat energi.

2.2.1 Ultrasonik Ping[8] Sensor jarak ultrasonik ping adalah sensor 40 khz produksi parallax yang banyak digunakan untuk aplikasi atau kontes robot cerdas. Kelebihan sensor ini adalah hanya membutuhkan 1 sinyal ( SIG ) selain jalur 5 v dan ground. Gambar 2.1 merupakan gambar sensor jarak ultrasonic ping.

Gambar 2.1 Sensor jarak ultrasonik ping Sensor PING mendeteksi jarak objek dengan cara memancarkan gelombang ultrasonik ( 40 KHz ) selama t = 200 us kemudian mendeteksi pantulannya. Sensor PING memancarkan gelombang ultrasonik sesuai dengan kontrol dari mikrokontroller pengendali ( pulsa trigger dengan tout min 2 us ) Spesifikasi sensor ultrasonik PING : 1 Kisaran pengukuran 3 cm 3 m 2. Input trigger positive TTL pulse, 2 us min, 5 us tipikal 3. Echo hold off 750 us dari of trigger pulse 4. Delay before next measurement 200 us 5. Brust indikator LED menampilkan aktivitas sensor Gelombang ini melalui udara dengan kecepatan 344 m/s kemudian mengenai obyek dan memantul kembali ke sensor. Ping mengeluarkan pulsa output high pada pin SIG setelah memancarkan gelombang ultrasonik dan setelah gelombang pantulan terdeteksi Ping akan membuat output low pada pin SIG. Lebar pulsa High (tIN) akan sesuai dengan lama waktu tempuh gelombang ultrasonik untuk 2x jarak ukur dengan obyek. Maka jarak yang diukur ialah [(tIN s x 344 m/s) : 2] meter.

5

Gambar 2.2 Jarak Ukur Sensor Ping

Sensor ultrasonic ping akan bekerja jika mendapat suplay tegangan sebesar 5 V DC. dimana tegangan 5 V DC dihubungkan dengan konektor Vcc dan ground pada sensor. Untuk konektor SIG dapat dihubungkan dengan mikrokontroler. Konektor SIG adalah sebagai control sensor ini dalam pendeteksian objek sekaligus pembacaan jarak objek dengan sensor ini. progamer dapat mensetting sensor ini dengan jarak yang telah ditentukan sesuai dengan ring deteksi dari sensor ultrasonic ping ini sesuai dengan kebutuhan penggunaan dari sensor tersebut. Ketika sensor disetting jaraknya maka dengan jarak yang telah ditentukanlah sensor akan bekerja dalam pendeteksian objek. Kisaran jarak yang dapat di baca sensor ultrasonic ping ini adalah 3 cm sampai 3 m. Selain range jarak antara 3 cm sampai 3 m yang mampu dideteksi oleh sensor ultrasonik ping, sudut pancaran dari sensor jarak ultrasonic ping adalah dari 0o sampai dengan 30o.

Gambar 2.3 Sudut Pancaran Sensor Ultrasonic Ping6

2.2.2 UVtron[8] Hamamatsu UVTRON R2868 adalah sebuah sensor yang mendeteksi adanya nyala api yang memancarkan sinar ultraviolet. Pancaran cahaya ultraviolet dari sebuah nyala lilin berjarak 5 meter dapat dideteksi oleh sensor ini. Sensor ini juga dapat mendeteksi beberapa fenomena yang tak nampak seperti transmisi tegangan tinggi.

Gambar 2.4 UVTRON R2868

Gambar 2.5 Grafik respon UVTRON

7

Gambar 2.4 menunjukkan respon UVTRON dibandingan dengan cahaya matahari, nyala api gas maupun cahaya Tungsten. ROBO-STORE \Agar sensor UVTRON ini dapat terhubung pada sistem mikrokontroler maka diperlukan rangkaian peng-kondisi sinyal yang berfungsi mengubah respon dari UVTRON menjadi pulsa yang dapat dikenali oleh sistem mikrokontroler. Dengan Modul C3704 maka respon UVTRON akan diproses menjadi pulsapulsa selebar 10 mS dan arus maksimum 100mA. Keluaran modul rangkaian C3704

menggunakan konfigurasi open collector. Untuk lebih jelasnya dapat melihat gambar 2.6.

Gambar 2.6 Rangkaian C3704 Pada modul ini, power supply 5 Volt diubah menjadi 350 Volt DC melalui bagian High Voltage DC to DC Converter untuk mengaktifkan sensor UVTRON. Sedangkan Signal Processing Circuit berfungsi untuk mengatur berapa jumlah pulsa yang masuk dari sensor UVTRON selama 2 detik yang akan direspon oleh C3704 menjadi pulsa selebar 10mS. Pada kondisi standard, digunakan setting 3 pulsa dalam 2 detik. Namun untuk kondisi di mana banyak cahaya-cahaya liar lainnya, setting dapat diubah menjadi 5, 7 atau 9 pulsa sehingga sensitivitas dari C3704 menjadi lebih rendah. Keluaran dengan pulsa sebesar 10mS ini selanjutnya dapat dihubungkan langsung pada sistem mikrokontroler seperti DST-51, DST-52 ataupun DST-R8C di mana program pada sistem mikrokontroler tersebut akan mendeteksi adanya perubahan kondisi input dengan periode 10mS sebagai indikasi adanya nyala api dalam area 5 meter. 2.3 Aktuator[1] Aktuator adalah sebuah peralatan mekanis untuk menggerakkan atau mengontrol sebuah mekanisme atau sistem. Aktuator diaktifkan dengan menggunakan lengan mekanis yang biasanya digerakkan oleh motor listrik, yang dikendalikan oleh media pengontrol8

otomatis yang terprogram di mikrokontroler. Dalam perancangan Robot Pemadam Api ini menggunakan aktuaor Motor DC.

2.3.1 Motor DC[7] Motor DC adalah suatu mesin yang berfungsi untuk mengubah energi listik arus searah menjadi energi gerak atau energi mekanik . Motor DC terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator. Rotor adalah bagian yang berputar atau armature, berupa koil dimana arus listrik dapat mengalir. Stator adalah bagian yang tetap dan menghasilkan medan magnet dari koilnya. Prinsip kerja motor DC adalah jika kumparan dialiri arus listrik maka pada kedua kumparan akan bekerja gaya Lorentz . Pada gambar 8.10 dapat dilihat prinsip kerja gaya Lorentz, dimana gaya yang jatuh pada telapak tangan (F), jari yang direntangkan menunjukan arah medan magnet (B), ibu jari menunjukkan arah arus listrik(I).

Gambar 2.7 Prinsip Gaya Lorentz Dengan berdasarkan pada prinsip gaya Lorentz, memberikan tegangan pada DC motor akan membuat motor berputar secara kontinyu ke arah tertentu. Membalik arah putaran motor dapat dilakukan dengan mengubah polaritas arus yang mengalir pada motor. Gambar memperlihatkan arah perputaran motor DC berdasarkan polaritas arus yang mengalir.

Gambar 2.8 Arah perputaran motor DC9

Motor DC biasanya mempunyai kecepatan putar yang cukup tinggi dan sangat cocok digunakan untuk roda robot yang membutuhkan kecepatan gerak yang tinggi.

2.4

Efektor[8] Efektor dapat ditemukan hampir semua aplikasi robot, walaupun keadaannya bukan

merupakan komponen dasar dari sistem robot. Efektor berfungsi sebagai bagian terakhir yang menghubungkan antara manipulator dengan objek yang akan dijadikan kerja dari robot. Sebagai contoh efektor dapat berupa peralatan las, penyemprot cat ataupun hanya berupa penjempit objek. Efektor jika disamakan dengan manusia seperti jari-jari tangan yang dapat digerakan untuk memindah atau mengangkat materilal ataupun peralatan yang dapat digunakan untuk mengelas, mengecat, menempa, mengisi botol, dan lain-lain sesuai dengan kebutuhan. Kerja efektor dapat berupa mekanik, elektrik, pneumataik (grifer), maupun hydrolik.

2.4.1 Roda[5] Roda adalah obyek berbentuk lingkaran, yang bersama dengan sumbu, dapat menghasilkan suatu gerakan dengan gesekan kecil dengan cara bergulir. Contoh umum ditemukan dalam penerapan dalam transportasi.

Gambar 2.9 Roda 2.5 Indikator[2] Indikator ialah variabel-variabel yang mengindikasikan atau memberi pentunjuk tentang suatu keadaan tertentu, sehingga dapat digunakan untuk mengukur perubahan .Dari definisi tersebut di atas jelas bahwa indikator adalah variabel yang dapat digunakan untuk mengevaluasi keadaan atau status dan memungkinkan dilakukannya pengukuran terhadap perubahan-perubahan yang terjadi dari waktu ke waktu.10

2.5.1 LED[3] Diode pancaran cahaya (bahasa Inggris: light-emitting diode; LED) adalah

suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika diberi tegangan maju.Gejala ini termasuk bentuk elektroluminesensi. Warna yang dihasilkan bergantung pada bahan semikonduktor yang dipakai, dan bisa juga ultraviolet

dekat atau inframerah dekat. Untuk lebih jelasnya lihat gambar 2.10.

Gambar 2.10 Led

2.6

H-Bridge[7] H-Bridge, adalah sebuah rangkaian dimana motor menjadi titik tengahnya dengan

dua jalur yang bisa dibuka tutup untuk melewatkan arus pada motor tersebut, persis seperti huruf H (dengan motor berada pada garis horizontal).

Gambar.2.11 H-Bridge dengan semua jalur tebuka Dua terminal motor a dan b dikontrol oleh 4 saklar (1 s/d 4). Ketika saklar satu dan dua diaktifkan (saklar 3 dan 4 dalam keadaan off), maka terminal motor a akan mendapatkan tegangan (+) dan terminal b akan terhubung ke ground (-), hal ini menyebabkan motor bergerak maju (atau searah jarum jam)

11

Gambar.2.12 H-Bridge dengan jalur 1dan 2 ditutup Sedangkan sebaliknya, bila saklar 1 dan 2 dalam keadaan off, saklar 3 dan 4 dalam keadaan aktif, maka terminal a akan terhubung ke ground (-) dan terminal b akan mendapatkan tegangan (+), dan tentunya hal ini dapat menyebabkan motor berubah arah putarnya, menjadi bergerak mundur (atau berlawanan dengan arah jarum jam)

Gambar.2.13 H-Bridge dengan jalur 4 dan 3 ditutup Untuk mengimplementasikan H-Bridge ini, tidak bisa langsung dihuhubungkan ke output yang diambil dari pin I/O mikrokontroler. Sebab output dari mikrokontroler hanya mempunyai daya yang sangat kecil. Sedangkan untuk motor sendiri, kadang-kadang membutuhkan daya yang tidak kecil (misalnya 200 mA, 1 A atau bahkan lebih). Jika memaksakan menghubungkan output digital dari mikrokontroler langsung ke motor, bisa jadi merusak mikrokontroler itu sendiri. Untuk itu kita membutuhkan sebuah rangkaian penguat yang dapat dikontrol dari input digital. Dan tentunya chip (IC) yang mengakomodasi keperluan ini telah ada. H-Bridge driver. Salah satu tipenya menggunakan L293D (untuk meng-handle arus rata-rata 600 mA) atau LMD18200 (untuk meng-handle arus 3A, tegangan sampai 55V).

12

Arsitektur dari half H-Bridge ini sebenarnya terdiri dari 2 amplifier, seperti terlihat pada gambar:

Gambar.2.14 Arsitektur half H-Bridge Untuk membuat motor berhenti ada 2 cara : 1.memberikan logic yang sama pada x dan y 2.tidak memberikan speed (speed = 0) 2.6.1 Driver Motor DC L298[7] IC H-Bridge driver motor DC L298 memiliki dua buah rangkaian H-Bridge di dalamnya, sehingga dapat digunakan untuk men-drive dua buah motor DC . IC L298 masingmasing dapat mengantarkan arus hingga 2A. Namun, dalam penggunaannya, IC ini dapat digunakan secara paralel, sehingga kemampuan menghantarkan arusnya menjadi 4A. Prinsip kerja IC L298, IC ini memiliki empat channel masukan yang didesain untuk dapat menerima masukan level logika TTL. Masing-masing channel masukan ini memiliki channel keluaran yang bersesuaian. Gambar. memperlihatkan penampang IC L298. Dengan memberi tegangan 5 volt pada pin enable A dan enable B, masing-masing channel output akan menghasilkan logika high (1) atau low (0) sesuai dengan input pada channel masukan. Untuk lebih jelasnya prinsip kerja IC L298 dapat dilihat pada tabel .

Gambar.2.15 Penampang IC L29813

Tabel 2.1 Tabel Kebenaran IC L298 Enable A, B 1 Input 1,3 0 1 0 0 1 Keterangan: x: kondisi dont care (tidak dihiraukan) 2.7 Mikrokontroler ATMEGA 8535[8] Mikrokontroler adalah suatu kombinasi mikroprosesor, piranti I/O (Input/Output) dan memori, yang terdiri atas ROM (Read Only Memory) dan RAM (Random Access Memory), dalam bentuk keping tunggal (single chip). Mikrokontroller ATmega8535 adalah mikrokontroller 8 bit buatan ATMEL dengan 8 KByte System Programable Flash dengan teknologi memori tak sumirna (nonvolatile), kepadatan tinggi, dan kompatibel dengan pin out dan set instruksi standar industri MCS51 INTEL. Arsitektur yang digunakan dengan RISC (Reduce Instruction set in singgle chip). Mikrokontroller ATmega8535 memiliki karakteristik sebagai berikut : 1. Kompatibel dengan produk keluarga MCS51. 2. Dapat digunakannya bahasa C sebagai bahasa pemrogramannya. 3. Programmable Flash Memory sebesar 8 K Byte. 4. Memiliki 512 Bytes EEPROM yang dapat diprogram. 5. Ketahanan (endurance) : 10.000 siklus tulis/hapus. 6. Jangkauan operasi : 4,5 5,5 Volt. 7. Fully Static Operation : 0 Hz 16 MHz untuk ATmega8535. 8. Dua level Program Memory Lock yaitu flash program dan EEPROM data seccurity 9. RAM Internal 128 X 8 bit, 10. Memiliki 32 jalur I/O yang dapat diprogram, 11. Satu pencacah 8 bit dengan separate prescaler, 12. Satu pencacah16 bit dengan separate prescaler, 13. Sumber interupsi (interrupt source) eksternal dan internal Output 1,3 0 1 X X Input 2,4 0 1 0 1 Output 2,4 0 1 X x

14

14. Kanal pengirim-penerima tak serempak universal (UART-UniversalAsynchronous Receiver-Transmitter) yang dapat diprogram, 15. Low-power Idle dan Power-down Model 2.7.1 Susunan Kaki MIKROKONTROLER ATmega8535[8] Bentuk kemasan dan susunan kaki-kaki mikrokontroler dari ATmega8535 diperlihatkan seperti pada Gambar

Gambar.2.16 Susunan kaki mikrokontroler ATmega8535 Gambar diatas Susunan kaki pada ATmega8535.10 Penjelasan dari masing-masing kaki adalah sebagai berikut: VCC (kaki 40) dihubungkan ke Vcc GND (kaki 20) dihubungkan ke ground. PortA (PA7..PA0) (kaki 32-39) merupakan port 8 bit dua arah (bidirectional) I/O. Port ini berfungsi sebagai port data/alamat I/O ketika menggunakan SRAM eksternal.

Port B (PB7..PB0) (kaki 1-8) merupakan port 8 bit dua arah (bidirectional) I/O, untuk berbagai keperluan (multi purpose). Port C (PC7..PC0) (kaki 21-28) adalah port 8 bit dua arah I/O, dengan internal pull-up resistor. Port C ini juga berfungsi sebagai port alamat ketika menggunakan SRAM eksternal. Port D (PD7..PD0) (kaki 10-17) adalah port 8 bit dua arah I/O dengan resistor pull-up internal. Port D juga dapat berfungsi sebagai terminal khusus. Reset (kaki 9) ketika kondisi rendah rendah yang lebih lama dari 50 nS mikrokontroler akan reset walaupun detak tidak berjalan

15

XTAL1 (kaki 19) masukan bagi penguat osilator terbalik dan masukan bagi rangkaian operasi detak internal. XTAL2 (kaki 18) keluaran dari penguat osilator terbalik. ICP (kaki 31) adalah masukan bagi masukan fungsi Capture Timer/counter1. OC1B (kaki 29) adalah kaki keluaran bagi fungsi Output CompareB keluaran Timer/Counter1. ALE (Address Latch Enable) (kaki 30) digunakan ketika menggunakan SRAM eksternal. Kaki ini digunakan untuk mengunci 8 bit alamat bawah pada saat siklus akses pertama, dan berfungsi sebagai port data pada siklus akses kedua.

2.7.2 Blok Diagram dan Arsitektur ATmega8535[8] ATmega8535 mempunyai 32 general purpose register (R0..R31) yang terhubung langsung dengan Arithmetic Logic Unit (ALU), sehingga register dapat diakses dan dieksekusi hanya dalam waktu satu siklus clock. ALU merupakan tempat dilakukannya operasi fungsi aritmetik, logika dan operasi bit. R30 disebut juga sebagai Z-Register, yang digunakan sebagai register penunjuk pada pengalamatan tak langsung. Didalam ALU terjadi operasi aritmetik dan logika antar register, antara register dan suatu konstanta, maupun operasi untuk register tunggal (single register). Berikut arsitekturnya yang ditunjukkan blok diagram pada Gambar 2.17

Gambar 2.17 Blok diagram ATmega8535

16

BAB III PERANCANGAN

3.1

Misi

Misi yang dimilki atau yang akan dilakukan oleh robot ini adalah memadamkan api

3.2

Kemampuan

Adapun kemampuan-kemampuan yang dimiliki oleh robot pemadam api ini sebagai berikut ; Mempu menghindari hadangan Mampu mendeteksi dan mendekati sumber api Mempu memadamkan sumber api Mampu memperbesar ruang gerak Mampu mencari jalan terdekat.

3.3

Klasifikasi Robot pemadam api yang dirancang ini bersifat mobile yang memiliki bentuk seperti

mobil pemadam dengan efektor roda. Robot pemadam api ini memiliki 4 roda, 2 roda depan dan 2 roda belakang.

3.4

Kontruksi dan Spesifikasi Untuk mendukung agar robot ini bisa melakuakan semua kemampuan yang

dimilikinya, robot ini memiliki kontruksi yang dapat dilihat pada gambar 3.1 untuk posisi robot tampak depan, gambar 3.2 untuk posisi robot tampak samping dan gambar 3.3 untuk posisi robot tampak atas. Dimana pada gambar dapat dilihat robot ini memiliki 4 lampu indikator, 3 sensor ultrasoni didepan, 2 sensor ultrasonic di belakang, 1 sensor UVtron di depan, 4 motor DC,1 tabung air yang di hubungkan dengan selang, 4 buah roda dan sepasang gear penghancur di bagian depan.

17

Gambar 3.1 Robot tampak depan

Gambar 3.2 Robot tampak samping

18

Gambar 3.3 Robot tampak atas dalam Tabel 3.1 Tabel Sensor Yang DigunakanJENIS SENSOR Sensor UVtron Sensor Ultrasonik TOTAL JUMLAH 1 5 6 Fungsi Menditeksi Nyala Api Menditeksi jarak Jenis signal analog digital

Tabel 3.2 Tabel AktuatorJENIS AKTUATOR Motor DC JUMLAH 4 Fungsi Penggerak Roda, Penggerak washer dan Penghancur tembok

TOTAL

4

Tabel 3.3 Tabel Jumlah ,fungsi dan warna Led Indikator Led Led 1 Led 2 Fungsi Informasi on/off Indicator isi daya Warna Merah Kuning19

Led 3 Led 4

Indicator motor washer bekerja Indicator penghancur hambatan

Hijau Biru

Tabel 3.4 Tabel Jumlah Input dan OutputJUMLAH Input Output TOTAL 6 8 14

3.4.1 Sistem Mikrokontroler ATMEGA8535

Setelah menentukan kontruksi apa saja yang dibutuhkan dalam membuat robot ini agar dapat melakaukan kemampuan-kemampuan yang di inginkan, dari gambar 3.4 merupakan gambar blok diagram dari rangkaian robot pemadam api dengan kontruksi-kontruksi yang dimilikinya.

Gambar 3.4 blok diagram rangkaian robot

20

Mikrokontroller bertugas melakukan proses deteksi data masukan, mengolah data dan mengatur keluaran sesuai dengan fungsi alat yang dikehendaki. Pada perancangan ini mikrokontroller yang digunakan adalah ATMega 8535 yang merupakan keluarga mikrokontorller dari ATMEL. Pada bagian ini mikrokontroller dihubungkan dengan beberapa perangkat eksternal baik itu sebagai masukan maupun keluaran, dimana mikrokontroller akan mengendalikan semua aktivitas robot dalam usaha untuk memadamkan api bedasarkan data yang diterima dari masukan. Berikut ini merupakan hubungan kaki kaki mikrokontroller dengan perangkat luar yang dapat dilihat pada gambar 3.4.

Gambar 3.5 hubungan kaki mikrokontroler dengan perangkat luar Tabel 3.5 Penggunan Pin Mikrokontroler Nama UVTRON Ultrasonik1 Ultrasonik2 Ultrasonik3 Ultrasonik4 Ultrasonik5 Indikator Led 1 Indikator Led 2 Indikator Led 3 Indikator Led 4 Fungsi Pendeteksi Api Mendeteksi Jarak Mendeteksi Jarak Mendeteksi Jarak Mendeteksi Jarak Mendeteksi Jarak Indikator on off Indikator isi daya Indikator washer Indicator Status I I I I I I O O O O Pin MC PB0 PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PC0 PC1 PC2 PC321

H-Bridge 1

penghancur Pengatur gerak M1 dan 2 Pengatur gerak M3 Pengatur Gerak M4

O

H-bridge 2

O

H-bridge 3

O

PD0 PD3 PD4 PD7 PC4 PC7

3.5

FSM Finite State Machine merupakan suatau gambar yang menggambarkan suatu

perubahan status suatu keadaan dengan melihat apa yang mempengaruhi perubahan status dari keadaan itu. Gambar 3.6 merupakan FSM robot untuk kemampuan menghindari hadangan

Gambar 3.6 FSM Melewati hadangan Table 3.6 FSM melewati hadangan22

NO 1 2 3 Maju Mundur Berhenti

State

Trigger P1,P2,P3 ON P4,P5 ON P1,P2,P3 ON/ P4,P5 ON

Keterangan Jarak > 1m Jarak > 1m Jarak < 0,4m

4 5 6 7

Maju Kiri Maju kanan Mundur Kiri Mundur Kanan

P2,P3 ON P1,P2 ON P5 ON P4 ON

Jarak > 1m Jarak > 1m Jaraj > 1m Jarak > 1m

Pada gambar 3.7 ini merupakan gambar FSM sensor UVTRON dimana melihat trigger apa yang mempengaruhi perubahan ststus UVTRON dari status OFF ke ON.

Gambar 3.7 FSM sensor api UVTRON Tabel 3.7 FSM sensor api UVTRON No 1 2 State ON OFF Trigger Ada Pancaran Sinar Ultraviolet Tidak ada Pancaran Sinar Ultraviolet Keterangan Dalam Jarak 5m Dalam jarak 5m

Pada gambar 3.8 sampai gambar 3.11 merupakan FSM untuk keadaan dari lampu indikator yang dimiliki oleh robot pemadam api.

23

Gambar 3.8 FSM indikator power (led warna merah)

Gambar 3.9 FSM indikator Baterai (led warna Kuning)

Gambar 3.10 FSM indikator Motor washer bekerja (led warna Hijau )

24

Gambar 3.11 FSM indikator Gear penghancur bergerak (led warna Biru)

Tabel 3.8 FSM Led Indikator Led Indikator Power (Merah ) No 1 2 Baterai(Kuning) 1 2 Motor Washer(Hijau) 2 Gear Penghancur(Biru) 1 OFF ON MotorWasher Tidak Bekerja Gear Penghancur Bergerak 1 State ON OFF ON OFF ON Triger Tombol/Saklar On Tombil/Saklar Input dari Sensor Input dari sensor Motor Washer bekerja Keterangan Saat Robot menyala Saat Robot menyala Tegangan Berkurang Tegangan Maksimal Mendeteksi apa dalam jarak < 0,3m Api tidak terdeteksi Sensor 1dan 3 jarak < 0.5 m Sensor 2 jarak > 0.5m 2 OFF Gear Penghancur tidak bergerak Sensor 1 ,2 dan 3 jarak > 0.5m

Gambar 3.12 adalah gambar FSM untuk kemmpuan robot dalam memperbesar ruang gerak dari robot tersebut.

25

Gambar 3.12 FSM memperbesar ruang gerak Tabel 3.9 FSM memperbesar ruang gerak No 1 State ON Trigger jika jarak P1 , P3 0,3m dan P2 1m Keterangan Input dari sensor Ultrasonik P1,P2< dan P3 2 OFF jika jarak P1,P2,P3 1m atau Jika jarak P1,P2,P3 0,3 m Input dari sensor Ultrasonik P1,P2< dan P3

3.6

Algoritma Di bawah ini merupakan algoritma-algoritma deri kemampuan yang dimiliki oleh

robot pemadam api. 1. Memadamkan sumber api Saat robot dalam keadaan aktif atau on sensor uvtron membaca jarak sumber api dengan robot jika sumber api 0.3 m maka robot akan mengaktifkan motor washer agar air yg berada dalam tabung air bergerak keluar melalui selang dan memadamkan api.

26

Algoritma Jika sensor Uvtron membaca jarak api ke robot 0.3 m Maka motor washer akan berputar dan menyemprotkan air 2. Mendeteksi dan mendekati sumber api Robot dalam keadaan aktif atau on sensor UVtron aktif mencari sumber api dalam radius 5 meter jika api telah terdeteksi robot akan mendekati sumber api sehingga jarak api dan robot menjadi 0.3 m Algoritma Jika sensor Uvtron mendeteksi keberadaan api 3 m Maka motor DC berputar sehingga jarak robot dengan sumber api 0.3 m 3. Posisi Maju atau mundur dan berbelok Saat robot dalam keadaan maju sensor P1,P2,P3 membaca jarak 1 m jika didepan robot terdepat hambatan dan sensor P1,P2,P3 membaca jarak 0.3 m maka robot akan berhenti, saat keadan berhenti sensor P4,P5 jaraknya 1.0 maka robot akan mundur, Saat jarak P4,P5 0.3 m maka robot akan berhenti, jika sensor P1 dan P2 membaca jarak 0.3 m dan P3 1.0 m maka robot akan berbelok kekiri, jika sensor P3 dan P2 membaca jarak 0.3 m dan P1 1.0 m maka robot akan berbelok kekanan. jika sensor P4 0.3 m dan P5 1.0 m maka robot akan mundur belok kekiri, jika sensor P5 0.3 m dan P4 1.0 m maka robot akan mundur belok kekanan. Algoritma(Maju) Jika sensor P1, P2, dan P3 1.0 m Maka motor1 dan motor 2 Berputar searah jarum jam Motor 1 dan motor 2 On

Algoritma (Berhenti) Jika sensor P1,P2,P3 0.3 m atau P4,P5 0.3 m Maka motor 1 dan motor 2 berhenti27

Algoritma(Mundur) Jika sensor P1,P2,P3 0.3 m atau P4,P5 1 m Maka motor 1 dan motor 2 berputar berlawanan arah jarum jam Algoritma(Belok kanan) Jika sensor P2,P3 0.3 m dan P1 1.0 m Maka motor berbelok kekanan(motor 1 = off, motor 2 berputar cw) Pseudo code If P2, P3 0.3 m and P1 1.0 m Algoritma(Belok kiri) Jika sensor P1, P2 0.3 m dan P3 1.0 m Maka motor berbelok ke kanan( motor 2= off, motor 1 berputar cw) Algoritma(Mundur kiri) Jika sensor P4 0.3 m dan P5 1.0 m Maka motor berbelok ke kanan( motor 2= off, motor 1 berputar ccw) Algoritma(Mundur kanan) Jika sensor P5 0.3 m dan P4 1.0 m Maka motor berbelok kekanan( motor 1 = off, motor 2 berputar ccw)

Gambar 3.12 H-bridge pintu 1dan 2 di tutup

28

Algoritma Jika 1 dan 2 on maka motor dc akan berputar searah jarum jam (cw)

Gambar 3.13 H-bridge pintu 3 dan 4 di tutup Algoritma Jika 3 dan 4 on maka motor dc akan berputar berlawanan arah jarum jam (ccw) 4. Menghancurkan penghalang Saat robot maju sensor P1 dan P3 mebaca jarak 0.3 m sedangkan P2 dalam jarak 1.0 m, maka motor gear penghancur hambatan akan aktif. Algoritma Jika sensor P1,P3 0.3 m dan P2 1.0 m Maka motor penghancur bergerak

5.

Indicator Power(led warna Merah) Jika power supply dihubungkan atau power robot on maka led indikator power akan

menyala. Algoritma Jika saklar terhubung atau robot on Maka led power menyala29

6.

Indicator Baterai (led warna kuning) Saat robot dalam keadaan aktif sumber tenaga atau baterai 3v maka lampu indikator

sumber daya akan menyala. Algoritma Jika tegangan 3v Maka led daya menyala

7.

Indicator motor washer on (led warna hijau) Saat robot on dan menemukan api dalam jarak 0.3 m sehingga motor washer aktif

maka lampu led indikator motor washer akan menyala. Algoritma Jika motor washer on Maka led warna hijau = on

8.

Indicator gear penghancur (led warna Biru) Saat robot P1,P3 0.3 sehingga motor gear penghancur aktif maka lampu led

indikator motor gear penghancur menyala. Algoritma Jika motor gear penghancur on Maka led biru menyala

3.7

Pseodo Code Di bawah ini merupakan Pesoudo Code dari kemampuan-kemampuan yang dimiliki

oleh robot pemadam api ini. 1. Memadamkan sumber api Pseudo code If Uv 0.3 m Then Motor washer = on 2. Mendeteksi dan mendekati sumber api30

Pseudo code If Uv 3 m Then Motor DC = On UV 0.3 m 3. Menghindari hadangan Pseudo code If P1, P2, P3 1.0 m Then Motor 1 , motor 2 = On; Pseudo code If P1, P2,P3 and P4, P5 0.3 m Then Motor 1 And Motor 2 = off; Pseudo code If P1, P2,P3 and P4, P5 0.3 m Then Motor 1 And Motor 2 = on ; Motor 1 And Motor 2 = ccw; Pseudo code If P2, P3 0.3 m and P1 1.0 m Then Motor 1 = off ; Motor 2 = cw;

31

Pseudo code If P1,P2 0.3 m and P3 1.0 m Then Motor 2 = off ; Motor 1 = cw; Pseudo code If P1 0.3 m and P2, P3 1.0 m Then Motor 2 = off ; Motor 1 = ccw; Pseudo code If P1 0.3 m and P2, P3 1.0 m Then Motor 1 = off ; Motor 2 = ccw; Pseudo code If 1 and 2= on Then Motor dc = cw If 3 and 4= on Then Motor dc = ccw

32

4.

Menghancurkan penghalang Pseudo code If P1,P3 0.3 m and P2 1.0 m Then Motor Penghancur = cw;

5.

Indicator Power(led warna Merah) Pseudo code If Saklar = 1 or robot = on Then Led = on

6.

Indicator Baterai (led warna kuning) Pseudo code If tegangan 3 V Then Led1 = on

7.

Indicator motor washer on (led warna hijau) Pseudo code If motor washer = on Then Led2 = on

8.

Indicator gear penghancur (led warna Biru) Pseudo code If motor gear penghancur = on Then Led3 = on

33

BAB IV PENUTUP

4.1 KESIMPULAN KEGIATAN Dengan rahmat dan karunia Tuhan Yang Maha Esa, penulis telah menyelesaikan penyusunan laporan Mata kuliah Pemograman Robot Cerdas. Dari laporan tugas inir yang berjudul Robot Pada Robot Pemadam Api Berbasis Mikrokontroler ATMega 8535 ini dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Robot pemadam api ini dibuat sebagai gambaran alat simulasi yang berfungsi untuk memudahkan pekerjaan manusia terutama dalam bidang pemadam kebakaran. 2. Robot pemadam api ini dilengkapi dengan sensor ultrasonik yang berfungsikan untuk mendeteksi adanya objek yang berada di depan robot sehingga memberikan instruksi kapan robot harus berbelok. 3. Pada robot pemadam api ini sensor ultrasonik dapat bekerja mendeteksi objek dengan kisaran maksimal adalah 256 cm dan kisaran minimal pembacaan sensor adalah 3 cm pada dinding. 4. Robot pemadam api ini juga dilengkapi dengan sensor UVTRON yang berfungsikan untuk mendeteksi adanya api. 5. Robot pemadam ini juga dilengkapi gear penghancur hambatan dimana akan berfungsi disaat sensor ultrasonic yang berada di depan tempatnya di tengah robot tidak mendeteksi adanya hambatan.

4.2 KENDALA YANG TERJADI DAN HAL-HAL YANG PERLU DIPERHATIKAN

Adapun yang kendala yang di alami oleh penulis dalam merancang Robot Pemadam Api ini adalah : 1. Pemilihan Sensor-sensor yang tepat untuk memaksimalkan kinerja robot dalam melakukan semua kemampuan yang dimiliki. 2. Penempatan dari kompomen-komponen robot baik aktuatr ataupun sensor yang tepat. 3. Pemilihan Mikrokontroler untuk Robot Pemadam Api ini.

34

4.3 SARAN

Alat yang dirancang penulis sesungguhnya masih terdapat banyak kelemahan .Oleh karena itu masih perlu kajian kajian dan pemanfaat atau pengguanaan alat yang lebih sempurna. Saran yang bisa penulis sampaikan adalah : 1. Perancangan model dan penempatan dari kontruksi robot masih kurang baik sehingga diperlukan untuk perancangan ulang agar posisi dan penempatan kontruksi tepat sesuai fungsinya. 2. Pemilihan Mikrokontroler yang lebih baik atau tepat untuk mengatur input dan output dari robot pemadam api ini.

35

DAFTAR PUSTAKA

1. http://id.wikipedia.org/wiki/Aktuator 2. http://id.wikipedia.org/wiki/indikator 3. http://id.wikipedia.org/wiki/led 4. http://id.wikipedia.org/wiki/Robot 5. http://id.wikipedia.org/wiki/Roda 6. http://id.wikipedia.org/wiki/Sensor 7. http://suaraterbaru.com/komponen-dasar-robot/umum/ 8. www.Google.com

36