Penggunaan IC AT89S52 memiliki beberapa keuntungan dan keunggulan, antara lain kemudahan dalam pemrograman dan hemat dari segi biaya. IC AT 89S52 memiliki program internal yang mudah untuk dihapus dan diprogram kembali secara berulang – ulang. Pada suatu alat yang menggunakan IC AT 89S52 berfungsi sebagai sentral control dari segala aktivitas alat tersebut. Mulai dari timer untuk mengontrol lamanya bekerja.
Tabel 2.2 Kapasitas Memori Mikrokontroler seri AT89XX
Type RAM Flash Memory EEPROM AT89C51/AT89S51 8 X 128 byte 4 Kbyte Tidak AT89C52/AT89S52 8 X 256 byte 8 Kbyte Tidak AT89C55 8 X 256 byte 20 Kbyte Tidak AT89S53 8 X 256 byte 12 Kbyte Tidak AT89S8252 8 X 256byte 8 Kbyte 2Kbyte
Mikrokontroler AT89S52 memiliki fasilitas-fasilitas pendukung yang membuatnya menjadi mikrokontroler yang sangat banyak digunakan dalam berbagai aplikasi. Fasilitas-fasilitas yang dimiliki oleh mikrokontroler AT89S52 adalah:
1. Sesuai dengan produk-produk MCS-51.
2. Terdapat memori flash yang terintegrasi dalam sistem. Dapat ditulis ulang hingga 1000 kali
3. Beroperasi pada frekuensi 0 sampai 24MHz. 4. Tiga tingkat kunci memori program.
5. Memiliki 256 x 8 bit RAM internal.
6. Terdapat 32 jalur masukan/keluaran terprogram. 7. Tiga pewaktu atau pencacah 6-bit
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Belakangan ini teknologi robot banyak digunakan di dunia industri untuk melakukan proses produksi. Dalam kehidupan sehari-hari, kita juga sudah sering melihat didalam dunia industri, dunia medis bahkan, sudah hampir semua menggunakan robot. Pada dunia medis, mereka menggunakan robot untuk membantu dokter dalam pengobatan. Pada dunia industri robot digunakan untuk mengerjakan pekerjaan yang tidak dapat dikerjakan oleh manusia.
Tidak sedikit juga yang menggunakan lengan robot untuk mengangkat suatu alat berat dalam suatu proyek. Dan teryata banyak juga yang belum menggunakan remote control, hanya menggunakan tombol pada lengan robot tersebut sehingga masih sangat berbahaya pada keselamatan para pekerja.
Berdasarkan hal tersebut, maka timbul suatu ide bagi kami untuk merancang dan membuat suatu alat yang juga merupakan tugas akhir kami yang berjudul: “
RANCANG BANGUN LENGAN ROBOT TANPA KABEL
BERBASIS MIKROKONTROLLER AT 89S52
”.1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah dari rancang bangun lengan robot ini adalah : 1. Membuat program aplikasi delpi, agar lengan robot dapat dikendalikan
melalui Laptop.
2. Mengatur gerak lengan robot agar dapat dikendalikan sesuai dengan tempat benda yang akan diambil.
3. Bagaimana cara memanfaatkan laptop supaya menjadi remot control. 1.3 Batasan Masalah
Mengingat keterbatasan kemampuan penulis dan keterbatasan referensi serta terbatasnya waktu pelaksanaan maka penulis membatasi masalah yang akan dibahas. Batasan masalahnya adalah :
1. Lengan Robot hanya dapat menngambil barang dari sudut kiri, tengah dan kanan.
2. Lengan Robot menggunakan bahan akrilik yang sangan tipis berdia meter ketabalan 2 mm hal ini membuat lengan robot sangat rapuh.
1.4 Tujuan penelitian
Adapun tujuan penelitian dari penulisan skripsi ini adalah sebagai berikut: 1. Mampu merancang atau mendesain keseluruhan lengan robot. 1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian pembuatan lengan robot ini adalah :
1. Lengan robot ini, dapat menjadi sumber kajian dalam pembuatan tugas akhir mahasiswa.
Sistem pembahasan yang dilakukan sebelumnya dituangkan ke dalam karya ilmiah ini dengan sistem penyusunan Tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB 1. PENDAHULUAN
Bab I ini berisi latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat, metode pengumpulan data, serta sistematika penyusunan Tugas Akhir.
BAB 2. LANDASAN TEORI
Pada bab II ini dibahas tentang komponen pendukung seperti Mikrokontroler AT89S52, TLP dan RLP (sebagai rangkaian penerima dan pengirim data dari laptop ke mini robotik), Motor Servo, dll.
BAB 3. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
Pada bab III ini dibahas mengenai perancangan blok diagram dari perancangan alat - alat yang akan digunakan.
BAB 4. PENGUJIAN ANALISA
Pada bab IV ini membahas pengujian dan analisa tiap-tiap blok seperti rangkaian mikrokontroler dll.
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab V ini dijelaskan hasil dari tugas akhir berupa kesimpulan dan saran yang mendukung dalam pengembangan judul.
ABSTRAK
Pada pembuatan Tugas Akhir ini dirancang suatu mini robotik berlengan yang dibuat dari sebuah treck mainan bertujuan untuk memindahkan barang-barang yang berbahaya seperti zat radio aktif dan lain-lain.
Selain untuk memindakan barang-barang yang berbaya, sistem ini dirancang untuk menggerakkan Lengan Robot seperti belok kiri, belok kanan, maju dan mundur. Lengan yang dirancang bukan hanya untuk memindahkan barang-brang dari depan motor saja, tapi lengan tersebut dapat berputar ke kiri dan ke kanan sehingga dapat memindahkan barang-barang tersebut dari setiap bagian yang ada di dekat mini robotik.
Sistem ini dirancang menggunakan komponen-komponen yang terdiri atas rangkaian penggerak mini Lengan Robot, rangkaian penggerak terdiri dari motor servo, sistem minimum microcontroler, rangkaian untuk transmitter dan rangkaian untuk receiver. Rangkaian transmitter tersebut akan mengirimkan perintah, yang telah di program dari sistem minimum microcontroller ke rangkaian receiver untuk menggerakkan Lengan Robot dan Motor DC. Rangkaian transmitter dan receiver tersebut dirancang dengan menggunakan modul ASK.
Dalam rancangan ini dibuat labtop sebagai pengendali dalam pergerakkan lengan Robot. Di dalam Labtop juga dibuat sebuah sistem minimum bertujuan sebagai perintah penggerak dan mengirimkan data ke rangkaian receiver.
ABSTRACT
In making this final project designed a robotic mini sleeves are made of a treck toy aims to move dangerous goods such as radioactive substances and others.
In addition to memindakan dangerous goods, the system is designed to move the robot arm such as turn left, turn right, forward and backward. The arms are designed not only for goods to move from the front of the bike, but the arm can rotate to the left and to the right so that it can move these items from each section near the mini robotic.
These systems are designed using components that consist of a series of mini-Arm Robot driving, driving circuit consists of a servo motor, the minimum system microcontroler, the circuit for the transmitter and receiver circuit for. The transmitter will send a series of commands, which have been on the program of the minimum system microcontroller to the receiver circuit to drive the robot arm and DC motors. The transmitter and receiver circuits designed using ASK module.
In this design the laptop as a controller created in Robot arm movement. Inside the laptop also made a minimum system aims as the driving commands and sends data to a receiver circuit.
SKRIPSI
140821001
EMAN GUNANTA. PC
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETUAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
RANCANG BANGUN LENGAN ROBOT TANPA KABEL
BERBASIS MIKROKONTROLLER AT 89S52
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains
140821001
EMAN GUNANTA. PC
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETUAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERSETUJUAN
Judul : RANCANG BANGUN LENGAN ROBOT TANPA KABEL BERBASIS
MIKROKONTROLLER AT 89S52. Kategori : Skripsi
Nama : EMAN GUNANTA. PC
NIM : 140821001
Program Studi : Sarjana (S1) Fisika
Departemen Fisika
Fakultas : Matematika dan ilmu pengetahuan alam ( FMIPA ) Universitas Sumatra Utara
Disetujui di Medan, Januari 2017
Disetujuin oleh
Departemen Matematika FMIPA USU Pembimbing 1 Ketua,
DR. Marhaposan Situmorang Drs. Kurnia Brahmana,M.Si NIP. 195510301980131003 NIP. 196009301986011001
PERNYATAAN
RANCANG BANGUN LENGAN ROBOT TANPA KABEL
BERBASIS MIKROKONTROLLER AT 89S52
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Terkecuali ada beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumberya.
Medan, Februari 2017
EMAN GUNANTA. PC NIM: 140821001
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada TUHAN YANG MAHA ESA, karena berkat rahmat dan karunia-Nya laporan tugas akhir ini dapat diselesaikan. Dengan Laporan tugas akhir yang berjudul “ RANCANG BANGUN LENGAN ROBOT TANPA KABEL BERBASIS MIKROKONTROLLER AT 89S52”
Dalam pembuatan laporan Tugas Akhir ini, penulis banyak menghadapi masalah dan kesulitan, namun berkat bimbingan dan bantuan dari beberapa pihak baik berupa mental, informasi, segi administrasi dan Doa. Oleh karena itu, sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Drs. Kurnia Brahmana,M.Si selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangan waktu, memberikan panduan dan masukan kepada penulis untuk menyempurnakan laporan skripsi ini.
2. Bapak Prof. Dr. Marhaposan Situmorang selaku Kepala Departemen Fisika Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Drs. Herli Ginting, MS selaku Kepala Program Studi S-1 Fisika Ekstensi Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Johaiddin Saragih,M.Si, yang selalu membantu kami mengurus segala keperluan berkas kami.
5. Dan buat kedua Orang Tua saya yang selalu memberikan dukungan, perhatian, dalam penulisan skripsi ini sampai selesai.
6. Seluruh Dosen/ Staf pengajar pada program studi fisika Ekstensi.
7. Semua pihak yang terlibat langsung atau pun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satuper satu yang telah membantu penyelesaian skripsi ini.
Meskipun penulis sudah berupaya semaksimal mungkin, namun penulis juga menyadari adanya kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritikan dari semua pihak yang bersifat membangun
guna penyempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis berharap kiranya laporan ini bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Februari 2017 Penulis
EMAN GUNANTA PC NIM. 140821001
ABSTRAK
Pada pembuatan Tugas Akhir ini dirancang suatu mini robotik berlengan yang dibuat dari sebuah treck mainan bertujuan untuk memindahkan barang-barang yang berbahaya seperti zat radio aktif dan lain-lain.
Selain untuk memindakan barang-barang yang berbaya, sistem ini dirancang untuk menggerakkan Lengan Robot seperti belok kiri, belok kanan, maju dan mundur. Lengan yang dirancang bukan hanya untuk memindahkan barang-brang dari depan motor saja, tapi lengan tersebut dapat berputar ke kiri dan ke kanan sehingga dapat memindahkan barang-barang tersebut dari setiap bagian yang ada di dekat mini robotik.
Sistem ini dirancang menggunakan komponen-komponen yang terdiri atas rangkaian penggerak mini Lengan Robot, rangkaian penggerak terdiri dari motor servo, sistem minimum microcontroler, rangkaian untuk transmitter dan rangkaian untuk receiver. Rangkaian transmitter tersebut akan mengirimkan perintah, yang telah di program dari sistem minimum microcontroller ke rangkaian receiver untuk menggerakkan Lengan Robot dan Motor DC. Rangkaian transmitter dan receiver tersebut dirancang dengan menggunakan modul ASK.
Dalam rancangan ini dibuat labtop sebagai pengendali dalam pergerakkan lengan Robot. Di dalam Labtop juga dibuat sebuah sistem minimum bertujuan sebagai perintah penggerak dan mengirimkan data ke rangkaian receiver.
ABSTRACT
In making this final project designed a robotic mini sleeves are made of a treck toy aims to move dangerous goods such as radioactive substances and others.
In addition to memindakan dangerous goods, the system is designed to move the robot arm such as turn left, turn right, forward and backward. The arms are designed not only for goods to move from the front of the bike, but the arm can rotate to the left and to the right so that it can move these items from each section near the mini robotic.
These systems are designed using components that consist of a series of mini-Arm Robot driving, driving circuit consists of a servo motor, the minimum system microcontroler, the circuit for the transmitter and receiver circuit for. The transmitter will send a series of commands, which have been on the program of the minimum system microcontroller to the receiver circuit to drive the robot arm and DC motors. The transmitter and receiver circuits designed using ASK module.
In this design the laptop as a controller created in Robot arm movement. Inside the laptop also made a minimum system aims as the driving commands and sends data to a receiver circuit.
DAFTAR ISI
Halaman Persetujuan………..……….i Peryataan………...……….…………ii Penghargaan……….……….iii Abstrak……….…..……….v Daftar isi……….………...……...vii Daftar Gambar………..……….xi Daftar Tabel……….…………xiii BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang……….1 1.2 Rumusan Masalah………...……….2 1.3 Batasan Masalah………..2 1.4 Tujuan Penelitian……….2 1.5 Manfaat Penelitian………...21.6 Sistematika Penyusunan Tugas Akhir……….2
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Lengan Robot…...………...………...4
2.2.1 Klasifikasi Robot Berdasarkan Penggunaan Aktuator...4
2.2.1.1 Manipulator………...4
2.2.1.2 Mobile Robot……….6
2.3 Klasifikasi Robot Berdasarkan Kebutuhan Operator Robot……….……...7
2.3.1 Autonomoous Robot……….7
2.3.2 Teleoperetad Robot………...7
2.4 Klasifikasi Robot Berdasarkan Kegunaan………...8
2.4.1 Robot Industri ( Industrial Robot )………...8
2.5 Struktur Umum Robot……….9
2.5.1 Lengan ( arm )………..…….……….……..9
2.5.2 Pergelangan ( wrist )……….9
2.5.3 Ujung ( end effector )………...……..10
2.6 Motor Penggerak...…...……….10
2.6.1 Pengertian Motor………...……….10
2.6.1.1 Motor DC……….11
2.6.1.2 Motor Servo ( ServoMotor )……...……….12
2.7 Encoder HT12E………..………...14
2.8 Decoder HT12D...………...……….15
2.9 Modul Driver Motor DC………16
2.10 Driver / Receiver RS – 232, MAX – 232………16
2.11 Port Komunikasi Serial…………..………..18
BAB 3 PERANCANGAN SISTEM
3.1 Diagram Blok Sistem……….21 3.1.1 Penjelasan Dari Setiap Diagram Blok Sistem Diatas…...……..22 3.2 Perancangan Rangkaian Tiap Blok………...……….23 3.2.1 Perancangan Rangkaian Catu Daya………23 3.2.2 Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroller AT89S52…...24 3.2.3 Perancangan Rangkaian Modul Pemancar Dengan AT89S52...25 3.2.4 Perancangan Hubungan Modul Penerima RLP 433
Dengan AT8S52………..………...26 3.2.5 Rangkaian Module Penggerak Motor DC Dengan Driver
L298 dan AT89S52…….………...27 3.2.6 Perancangan Rangkaian Penggerak Motor Servo………...28 3.3 Perancangan Perangkat Lunak………...29 3.3.1 Diagram Alur Program Utama Untuk Pengirim ( Transmitter ).30 3.3.2 Diagram Alur Program Utama Untuk Reseiver…….………….31
BAB 4 PENGUJIAN DAN HASIL
4.1 Pengujian Sistem Robot……….32 4.1.1 Pengujian Sistem Mikrokontroller AT89S51 Secara Manual…………32 4.1.2Pengujian Data Serial Dari Labtop Ke Mikro AT89S52 Yang
Ditampilkan Pada Led………..……….……….32 4.1.3 Pengujian Lengan Robot Dengan Menggunakan Limit Switch….……35 4.1.4 Pengujian Rangkaian Pemancar Dan Penerima ASK……….……41
4.1.5 Pengujian Driver Motor DC L298………..52
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan………..………..54 5.2 Saran………..54
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Manipulator robot ...5
Gambar 2.2 Robot beroda dua (a) dan robot beroda caterpillar (b)...6
Gambar 2.3 Autonomous robot...7
Gambar 2.4 caterpillar robot dan remote control...…..8
Gambar 2.5 Robot industry...8
Gambar 2.6 Lengan robot...9
Gambar 2.7 Pergelangan robot...9
Gambar 2.8 End effector arm robot...10
Gambar 2.9 (a) motor DC, (b) motor servo...11
Gambar 2.10 Motor DC...11
Gambar 2.11 Sistem mekanik servomotor...13
Gambar 2.12 Timing Diagram Pengendalian Servo Motor...14
Gambar 2.13 Konfigurasi Pin Pada HT12E...15
Gambar 2.14 Konfigurasi Pin Pada HT12D...15
Gambar 2.15 Modul Driver Motor DC...16
Gambar 2.17 Port DB9 jantan...18
Gambar 2.18 Port DB9 betina...18
Gambar 2.19 susunan PIN konektor DB9...18
Gambar 2.20 Konfigurasi Pin Pada Mikrokontroler AT89S52...19
Gambar 3.1 Blok Diagram systim Pengirim...21
Gambar 3.2 Blok Diagram systim Penerima...…...21
Gambar 3.3 pengkoplingan catu daya...23
Gambar 3.4 Rangkaian Sistem Minimum AT89S52...24
Gambar 3.5 Rangkaian Modul Pemancar...25
Gambar 3.6 Rangkaian Modul HT12D Dengan AT89S52...26
Gambar 3.7 Rangkaian Pengendali Motor DC dengan Driver L298...27
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Fungsi Susunan Konektor DB9………...18
Tabel 2.2 Kapasitas Memori Mikrokontroler seri AT89XX...20
Tabel 3.2 akses masukan dan keluaran pada microcontroller AT89S52, untuk
penerima data...29
Tabel 3.1 akses masukan dan keluaran pada mikrocontroller AT89S52, Untuk Pengiriman...29
Tabel 4.1 hasil pengujian rangkaianmikrokontroller….…..……….32
Tabel 4.2 Data Yang di Kirim dan Yang diterima ditampilakan pada led...35
Tabel 4.3 Data Yang di Kirim Dari limit switch dan perintah pada motor servo……….………...41
Tabel 4.4 Fungsi Penekanan Keyboad dan Data Yang Akan Dikirim…...…41
Tabel 4.5 Data Yang Diterima dan Reaksi Pada Penerima………..….42