LAPORAN AKHIR Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika oleh : IKE OKTARINI

(1)

PENERAPAN SENSORULTRASONICPADA ROBOT PENDETEKSI GAS KARBON MONOKSIDA (CO) BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA 16

LAPORAN AKHIR

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika

oleh :

(2)

LAPORAN AKHIR

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika

Oleh : IKE OKTARINI

061130320922

Menyetujui,

Pembimbing 1 Pembimbing 2

Yeni Irdayanti, S.T., M.Kom. Selamat Muslimin, S.T., M.Kom. NIP. 19761221 200212 2 001 NIP. 19790722 200801 1 007

Mengetahui,

(3)

PERNYATAAN KEASLIAN

Saya yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : IKE OKTARINI

NIM : 0611 3032 0022

Jurusan : Teknik Elektro

Program Studi : Teknik Elektronika

Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Laporan Akhir yang telah saya buat ini dengan judul “Penerapan Sensor Ultrasonic Pada Robot Pendeteksi Gas Karbon Monoksida (CO) Berbasis Mikrokontroler ATMega 16”adalah benar

hasil karya saya sendiri dan bukan merupakan duplikasi, serta tidak mengutip

sebagian atau seluruhnya dari karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan

sumbernya.

Palembang, 24 Juli 2014

Penulis

(4)

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO :

“Di dalam Setiap Masalah dan Kesulitan yang Datang Telah

terdapat Solusi, Tinggal Bagaimana Kita Untuk Menggalinya”

Kupersembahkan Kepada :



A

llah SWT dan Nabi Muhammad

S

A

W



Papa dan Mamaku Tercinta, dan

Keluarga Besar



Seseorang yang selalu memberikan

semangat, Terima kasih Hafizhul

Kalam



HMJ Teknik Elektro Polsri



Sahabat-Sahabat Seperjuangan 6

EEA



Rekan-rekan Teknik Elektro Polsri

2011



Dosen Pembimbing

(5)

ABSTRAK

IKE OKTARINI

Teknologi didunia telah mengalami kemajuan yang sangat pesat, terutama dibidang robotika. Dalam perkembangannya sensor ultrasonic merupakan sensor yang wajib ada pada robot terkini, agar robot dapat berpindah dan tidak menabrak dinding atau halangan yang ada didepannya robot perlu sensor ultrasonic. Robot pendeteksi gas ini bertujuan untuk mendeteksi adanya kandungan gas karbon monoksida yang berbahaya dengan cara melakukan pencarian keruangan-ruangan, robot bergerak menggunakan aplikasi dari motor DC dan mikrokontroler atmega 16 sebagai pengendali, serta Smartphone sebagai media informasi melalui

Bluetooth. Sensor ultrasonic adalah sensor yang dapat mendeteksi adanya penghalang yang berada disekitarnya dan memiliki sistem navigasi yang baik untuk robot. Range jarak sebuah sensor ultrasonic berkisar antara 3 cm – 3 m dengan output panjang pulsa yang sebanding dengan objek. Setiap sensor

ultrasonic mendeteksi jarak sebesar 3 cm pada objek dengan kecepatan intensitas cahaya sensor 34x103 cm/ms maka didapatlah waktu tempuh sebesar 0,00008 ms. Semakin jauh jarak pantul dari sensor ke penghalang maka akan semakin lama waktu tempuh dari gelombang ultrasonic dan pada tampilan osiloskop akan semakin besar pula lebar pulsa yang dihasilkan.

(6)

ABSTRACT

APPLICATION OF ULTRASONIC SENSORS ON THE ROBOT GAS CARBON MONOXSIDE (CO) DETECTOR MICROCONTROLLER

BASED ATMEGA 16

IKE OKTARINI

The technology world has progressed very rapidly, especially in the field of robotics. In it development ultrasonic sensors are the sensors that must exist in the current robot, to the robot can move and not hit a wall or obstacle, it needs in front of the placed robot ultrasonic sensors. Gas detection robot aims to detect the presence of carbon monoxide contents of harmful gases by means of spatial-room search, the robot moves that the application of a DC motor and a microcontroller Atmega 16 as a controller, as well as an information medium Smartphone via Bluetooth. Ultrasonic sensors is a sensor that can detect the presence of a barrier that are around and have a good navigation systems for robots. The range of ultrasonic distance sensor is between 3 cm - 3 m with an output pulse length that is proportional to the object. Each ultrasonic sensors detect the distance of 3 cm of the object with the speed of light intensity sensor 34x103 cm / ms, then its travel time of 0.00008 ms. The farther the distance from the sensor to the barrier reflection it will be the longer travel time of the ultrasonic waves and on the oscilloscope display greater the pulse width will also be wider.

(7)

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirabbil’alamin, segala puji dan syukur saya ucapkan ke

hadirat Allah SWT atas segala nikmat-Nya, karena berkat rahmat dan karunia-Nya maka penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir yang berjudul “Penerapan Sensor Ultrasonic Pada Robot Pendeteksi Gas Karbon Monoksida (CO) Berbasis Mikrokontroler ATMega 16”.Shalawat dan salam agar selalu tercurah kepada Rasulullah SAW, beserta keluarga dan para sahabat.

Penyusunan Laporan Akhir ini adalah syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya.

Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. IbuYeni Irdayanti,S.T.,M.Kom.Selaku Pembimbing I

2. BapakSelamat Muslimin,S.T.,M.Kom.Selaku Pembimbing II

Kemudian terima kasih juga atas segala bantuan, dukungan dan kerjasama yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini antara lain kepada:

1. Bapak RD. Kusumanto, S.T.,M.M selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.

2. Bapak Ir. Ali Nurdin, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.

(8)

dukungan baik moril, materil maupun doa yang tulus untuk keberhasilan penulis.

8. Sahabat – sahabatku yang tersayang, yang telah banyak memberikan dukungan kepada penulis.

9. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Elektronika tahun angkatan 2011 POLSRI serta teman-teman kelas 6 EEA.

10. Himpunan Mahasiswa Jurusan Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.

11. Semua pihak yang telah membantu yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu dalam pembuatan laporan akhir ini.

Penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan dan kelemahan dalam pembuatan laporan akhir ini masih jauh dari sempurna, dikarenakan keterbatasan kemampuan yang dimiliki. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari berbagai pihak. Semoga laporan akhir ini dapat memberikan tambahan ilmu dan bermanfaat bagi yang membacanya.

Akhirnya penulis mengucapkan terima kasih atas semua bantuan dan dukungan yang telah diberikan kepada penulis, semoga Allah SWT selalu berkenan memberikan balasan yang setimpal atas bantuan yang telah diberikan, Amin.

Palembang, Juli 2014

(9)

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PERSETUJUAN ... ii

PERNYATAAN KEASLIAN ... iii

MOTTO ... iv

ABSTRAK ... v

ABSTRACT ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ... xiv

BAB I PENDAHULUAN 1.1 . Latar Belakang... 1

1.2 . Pembatasan Masalah ... 2

1.3. Perumusan Masalah ... 2

1.4. Tujuan dan Manfaat ... 2

1.4.1 Tujuan ... 2

1.4.2 Manfaat ... 2

1.5. Metodologi Penulisan ... 3

(10)

2.2.2 SensorUltrasonic ... 7

2.2.2.1 Pengertian GelombangUltrasonic ... 9

2.2.2.2 Energi dan Intensitas GelombangUltrasonic 10 2.3 Mikrokontroler ... 10

2.3.1 Struktur Mikrokontroler ... 10

2.3.2 Mikrokontroler ATMega 16 ... 13

2.3.3 Arsitektur ATMega 16 ... 14

2.3.4 Konfigurasi Pin ATMega 16 ... 15

2.3.5 Deskripsi Mikrokontroler ATMega 16 ... 16

2.4 Modul Xbee-Pro ... 18

2.5 Motor DC ... 19

2.5.1DriverMotor IC L298 ... 20

2.6 Liquid Crystal Display (LCD) ... 22

2.7 Bluetooth ... 23

BAB III RANCANG BANGUN ALAT 3.1 Perancangan dan Tahap Perancangan ... 25

3.2 Blok Diagram ... 26

3.3 Perancangan Alat ... 27

3.3.1 Perancangan Elektronik ... 27

3.3.1.1 RangkaianPower Supply ... 28

3.3.1.2 Rangkaian Mikrokontroler ... 28

3.3.1.3 RangkaianDriverMotor ... 29

3.3.1.4 Rangkaian LCD ... 31

3.3.2 Proses Perancangan PCB ... 31

(11)

BAB IV PEMBAHASAN

4.1.Tujuan Pengukuran ... 38

4.2. Alat dan Bahan Pengukuran ... 38

4.2.1 Osiloskop ... 38

4.3. Langkah-langkah Pengukuran ... 39

4.4 Gambar Rangkaian dan Titik Pengukuran ... 40

4.5. Hasil Pengukuran Pada Sensor Jarak ... 41

4.6. Analisa ... 42

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 46

5.2 Saran ... 46

(12)

DAFTAR TABEL

(13)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Sensor ... 6

Gambar 2.2 Sensor MQ-7 ... 7

Gambar 2.3 Koneksi SensorUltrasonic DevantechSRF04... 8

Gambar 2.4 Ilustrasi Cara Kerja Sensor ... 9

Gambar 2.5 Blok Diagram Mikrokontroler ... 11

Gambar 2.6 Blok Diagram ATMega 16 ... 15

Gambar 2.7 Pin ATMega 16 ... 16

Gambar 2.8 XBee dan XBee-Pro... 18

Gambar 2.9 Ilustrasi Prinsip Kerja ModulXbee-Pro... 18

Gambar 2.10 Alur Data InternalXBee ... 19

Gambar 2.11 Prinsip Kerja Lorentz ... 19

Gambar 2.12 Arah Putaran Motor DC ... 20

Gambar 2.13 Pin IC L298 ... 21

Gambar 2.14 Rangkaian H-Bridge ... 21

Gambar 2.15 Liquid Crystal Display(LCD) ... 23

Gambar 3.1 Blok Diagram ... 26

Gambar 3.2 Skema RangkaianPower Supply ... 28

Gambar 3.3 Tata LetakPower Supply,Sistem Minimum dan LCD . 28 Gambar 3.4 Skema Rangkaian Sistem Minimum ATMega 16 ... 29

(14)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Lembar Kesepakatan Bimbingan LA Pembimbing I

Lampiran 2 Lembar Kesepakatan Bimbingan LA Pembimbing II

Lampiran 3 Lembar Konsultasi Pembimbing I

Lampiran 4 Lembar Konsultasi Pembimbing II

Lampiran 5 Lembar Rekomendasi Laporan Akhir

Lampiran 6 Data SheetSensor Ultrasonik HC-SR04

Lampiran 7 Data SheetATMega 16

Lampiran 8 Data SheetMQ-7

Lampiran 9 Data Sheet L298N

Lampiran 10 Dokumentasi

Lampiran 11 Lembar Revisi