Aplikasi pengenalan objek untuk lengan robot pemisah benda berdasarkan bentuk benda

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. TUGAS AKHIR APLIKASI PENGENALAN OBJEK UNTUK LENGAN ROBOT PEMISAH BENDA BERDASARKAN BENTUK BENDA Diajukan untuk memenuhi salah syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma. disusun oleh : IRVAN HASAN Nim : 115114018. PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2015.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. TUGAS AKHIR APLIKASI PENGENALAN OBJEK UNTUK LENGAN ROBOT PEMISAH BENDA BERDASARKAN BENTUK BENDA Diajukan untuk memenuhi salah syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma. disusun oleh : IRVAN HASAN Nim : 115114018. PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2015. i.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. FINAL PROJECT OBJECT IDENTIFICATION APPLICATION FOR ROBOTIC ARM OBJECT SEPARATOR BASED ON OBJECT SHAPE In partial fulfilment of the requirements for the degree of Sarjana Teknik in Electrical Engineering Study Program Faculty of Science and Technology Sanata Dharma University. IRVAN HASAN Nim : 115114018. ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTEMENT FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2015 ii.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. HALAMAN PERSETUJUAN TUGAS AKHIR. APLIKASI PENGENALANI OBJEK UT{TUK LENGAN ROBOT PEMISAH BENDA BERDASARKAN BENTUK BENDA. (OBJECT IDE ROBOTIC. IRVAN HASAN NIM : 115114018. Pembimbing. r /1 ,t^ .rv:?-. ranggar,. Dr. Linggo Sumarno. ilt. b. ru. /-(f.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. HALAMAN PENGESAHAN TUGAS AKHIR. APLIKASI PENGENALAN OBJEK UNTUK LENGAN ROBOT PEMISAH BENDA BERDASARKAI\ BENTUK BEI\DA (OBJECT IDENTIFICATION APPLICATION FOR ROBOTIC ARM OBJECT SEPARATOR BASED ON OBJECT SHAPE) Oleh : IRVAN HASAN. NIM:115114018 Telah dipertahankan di depan panitia penguji pada tanggal: dan dinyatakan memenuhi syarat. susunan panitia. Nama lengkap. Ketua. :. Ir. Th. Prima Ari Setiyani, M. T.. Sekertaris. :. Dr. Linggo Sumarno. Anggota. :. Dr.Iswanjono Yogyakmta. 21. Afichrr-. Fakultas Sains dan Teknologi iversitas Sanata Dharma. iv. ZotS.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. PERNYATAAI\ KEASLTAI\ KARYA Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yatrg berjudul. *APLIKASI PENGENALATI OBJEK UNTUK LENGAI[ ROBOT PEMISAH BENDA BERDASARKAI{ BENTUK BENDA' tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.. Apabila dikemudian hari ditemukan indikasi plagiatisme dalam naskah ini, maka saya bersedia menanggung segala sanksi sesuai peraturan perundang-undangan yang berlaku.. Yogyakarta, 27. lunt20l5. W. Irvan Hasan.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP MOTTO : “Tidak ada orang yang terlahir dengan kepintaran yang luar biasa, melainkan orang terlahir dengan semangat juang yang luar biasa”. Skripsi ini kupersembahkan untuk :. Tuhan Yesus Kristus penyelamatku Bunda Maria dan Malaikat pelindungku… Papa dan Mama tercinta, untuk doanya, serta dukungannya secara moral maupun materi Almamaterku Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. vi.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAI\ PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Yang bertandatangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma. Nama. :. :. IRVAN HASAN. NomorMahasiswa : 115114018. Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul. :. APLIKASI PENGENALAI\ OBJEK UNTUK LENGAN ROBOT PEMISAH BENDA BEDA.SARKAN BENTUK BENDA. beserta perangkat yang dipedukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada. Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam. bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan datq mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya. tanpa perlu meminta. ijin dari. di internet atau media lain untuk kepentingan akademis. saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap. mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan. ini yang. saya buat. dengan setenarnya.. Yogyakarta, 27 Juni 2015. Irvan Hasan. vii.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI INTISARI Perkembangan dunia teknologi sangat berpengaruh bagi kehidupan manusia. Perkembangan teknologi dapat mempermudah kinerja manusia dan meningkatkan efisieni tenaga dan waktu untuk mendukung proses operasional suatu usaha. Salah satunya adalah lengan robot untuk mengenali bentuk benda agar dapat mengambil dan memisahkan benda berdasarkan bentuk dengan menggunakan teknologi image processing. Proses pemisahan benda menggunakan lengan robot masih banyak dilakukan secara manual atau dioperasikan oleh operator. Hal ini dirasa kurang efisien dan memerlukan waktu yang lama. Berdasarkan hal tersebut, dibutuhkan adanya lengan robot yang dapat mengenali bentuk benda secara otomatis agar dapat mengambil dan memisahkan benda secara otomatis tanpa dioperasikan operator. Urutan pengenalan bentuk benda yaitu citra RGB benda diubah menjadi citra grayscale untuk mempermudah proses pengenalan. Kemudian memproses citra grayscale menjadi citra biner, proses pemotongan citra (croping), resizing, menjumlahkan nilai citra biner, dan pengenalan bentuk benda berdasarkan range jumlah nilai citra biner berdasarkan masing-masing bentuk benda. Lengan robot digerakan oleh motor servo yang dikendalikan ATmega32 menggunakan fasilitas interrupt dan komunikasi serial antara komputer dengan ATmega32 menggunakan komunikasi serial USART yang diprogram menggunakan CodeVision AVR. Hasil dari penelitian ini adalah sistem dapat membedakan 4 macam bentuk benda secara realtime serta lengan robot dapat mengambil dan memisahkan benda berdasarkan bentuk. Setelah melakukan percobaan sebanyak 40 kali, sistem dan lengan robot dapat bekerja 100% dengan toleransi kemiringan benda 10o dan tata peletakan benda sesuai dengan batasan masalah. Namun apabila tidak sesuai dengan batasan masalah, maka sistem dan lengan robot tidak dapat bekerja secara baik. Hal ini disebabkan gripper tidak dapat menjangkau objek untuk proses pemindahan. Kata kunci: Image Processing, Lengan Robot, Metode Citra Biner.. viii.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI ABSTRACT The development of the technology very influential for human life. Technology development to simplify the human pershapeance and increase efficient of time and energy to support the process of operational a business. One is robotic arm for acquainted object shape in ordet to take and separate object base on object shape using image processing technology. Object separation process using robotic arm still operation with manually or operated by operator. This is not efficient and need more time. This is less efficient and requires a long time. Based on this, it takes the robot arm that can automatically recognize the shape of the object in order to extract and separate objects automatically without operator operated. Object shape identification step is RGB image of object change to grayscale image for facilitate identification process. After that processing grayscale image to binary image, cropping process, resizing, counting binary image value, and identification object shape based on range binary image value for respectively object shape. Robotic arm movement by servo motor controlled ATmega32 using interrupt facilities and serial communication between computer and ATmega32 using USART serial communication programed with CodeVision AVR. The results of the research is the system can dicrimination four kinds of realtime objects and the robotic arm can pick up and separate objects based on shape. After experimenting as much as 40 times, system and the robotic arm can work 100% with a tolerance of 10o tilt objects and layout objects laying in accordance with problem definition. But, if the problem is not in accordance with the limits, then the system and the robotic arm can not work properly. This is due to the gripper can not reach the object to the moving process. Keywords: Image Processing, Robotic Arm, Binary Image Method.. ix.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. KATA PENGANTAR Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Penulis menyadari bahwa banyak pihak yang telah memberikan doa, dukungan, perhatian serta bantuan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1) Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc selaku dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 2) Petrus Setyo Prabowo, S.T.,M.T., Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 3) Theresia Prima Ari Setiyani S.T., M.T selaku dosen pembimbing akademik yang telah mendampingi dan membimbing penulis selama perkuliahan. 4) Dr. Linggo Sumarno, dosen pembimbing yang dengan penuh pengertian, sabar dan ketulusan hati memberi bimbingan, kritik, saran, serta motivasi dalam penulisan tugas akhir ini. 5) Ibu Theresia Prima Ari Setiyani S.T., M.T dan Bapak Dr.Iswanjono selaku dosen penguji yang telah bersedia memberikan masukan, bimbingan, dan saran dalam memperbaiki tugas akhir ini. 6) Bapak/ Ibu dosen yang telah mengajarkan banyak hal selama penulis menempuh pendidikan di Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma. 7) Kedua orang tua tercinta, papah Hasan Hamdan dan mamah Rina Wati atas kasih sayang, dukungan dan doa yang tiada henti. 8) Adik-adik tercinta Erwin Kristiawan Hasan, Aldo Alfonsus Hasan, dan Putri Juliana Hasan yang selalu mendukung dan mendoakan saya, sehingga dapat menyelesaikan tugas belajar dengan baik. 9) Angeline Syahputri Fransiskus sebagai teman, sahabat, dan kekasih yang selalu menyemangati dan mendukung penulis sampai terselesaikannya tugas akhir ini. 10) Staff sekretariat Teknik Elektro yang telah membantu dalam hal administrasi.. x.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI ll)Staff dan petugas. laboratorium Teknik Elektro yang telah membantu banyak hal. untuk kelancaran tugas-tugas perkuliahan. 12) Teman-teman seperjuangan angkatan 2011. Teknik Elektro yang selalu mendukung. dan menyemangati saya dalam menyelesaikan tugas akhfu ini. 13) Semua. pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas semua dukungan yang. telah diberikan dalam penyelesaian tugas akhir ini.. Penulis menyadari bahwa datam penulisan tugas akhir. ini masih banyak. kekurangan, kelemahan dan jauh dari sempurna. Oleh sebab itu, dengan segala kerendahan. hati, penulis mengharapkan kdtik dan saran yang membangun untuk penyempwnaan tugas akhir ini. Dan semoga tugas akhir ini dapat bernranfaat sebagaimana mestinya.. Yogyakarta 27 Juni 2015. W Penulis. Irvan Hasan. xi.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ............................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................... iii HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iv PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................................. v HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP ..................................... vi HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ............................................. vii INTISARI ................................................................................................................ viii ABSTRACT ............................................................................................................ ix KATA PENGANTAR ............................................................................................ x DAFTAR ISI ........................................................................................................... xii DAFTAR TABEL ................................................................................................... xv DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ............................................................................................. 1 1.2. Tujuan dan Manfaat ..................................................................................... 2 1.3. Batasan Masalah .......................................................................................... 2 1.4. Metodologi Penelitian ................................................................................. 3 1.5. Sistematika Penulisan .................................................................................. 4 BAB II DASAR TEORI 2.1. Lengan Robot .............................................................................................. 5 2.2. Torsi/Momen Gaya ...................................................................................... 7 2.3. Motor Servo ................................................................................................. 7 2.4. Mikrokontroler AVR ATmega32 ................................................................ 8 2.4.1. Arsitektur AVR ATmega32 ............................................................... 9 2.4.2. Deskripsi Mikrokontroler ATmega32 ................................................ 9 2.4.3. Organisasi Memori AVR ATmega32 ................................................. 10 2.4.4. Interupsi .............................................................................................. 11 2.4.5. Timer/Counter .................................................................................... 11 2.4.6. Komunikasi Serial USART ................................................................ 13 2.5. LCD 16x2 .................................................................................................... 18 2.6. Regulator ic 78xx dan Transistor Penguat Arus .......................................... 20. xii.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 2.7. Photodioda ................................................................................................... 22 2.8. Infrared ........................................................................................................ 25 2.9. Transistor Sebagai Saklar ............................................................................ 25 2.10. Relay .......................................................................................................... 26 2.11. Webcam ..................................................................................................... 26 2.12. Benda Tiga Dimensi .................................................................................. 27 2.13. Pengolahan Citra Digital ........................................................................... 27 2.14. Pemrosesan Citra ....................................................................................... 28 2.14.1. Citra Grayscale ............................................................................... 28 2.14.2. Cropping ......................................................................................... 29 2.14.3. Citra Biner ...................................................................................... 29 2.14.4. Resizing ........................................................................................... 30 2.15. Metode Pengenalan Benda ........................................................................ 30 BAB III PERANCANGAN PENELITIAN 3.1. Proses Kerja dan Mekanisme Lengan Robot ............................................... 31 3.2. Perancangan Mekanik Lengan Robot .......................................................... 32 3.3. Perancangan Perangkat Keras ..................................................................... 34 3.3.1. Minimum System ATmega32 + LCD 16x2 ........................................ 34 3.3.1.1. Minimum System ATmega32 .................................................. 34 3.3.1.2. Rangkaian Konfigurasi LCD 16x2 ......................................... 35 3.3.2. Perhitungan Torsi Motor Servo ....................................................... 36 3.3.3. Motor Servo ..................................................................................... 38 3.3.4.. Regulator ic 7805 dan Penguat Arus ............................................... 40. 3.3.5. Webcam ............................................................................................ 40 3.3.6. Sensor Photodioda dan Transistor Sebagai Saklar ........................... 41 3.3.7. Benda Tiga Dimensi ........................................................................ 42 3.4. Perancangan Perangkat Lunak ..................................................................... 43 3.4.1. Flowchart Program Interrupt Lengan Robot ................................... 45 3.4.2. Flowchart Program Pengenalan Bentuk Benda Pada MATLAB ......................................................................................... 49 3.4.3. Perancangan GUI MATLAB ........................................................... 50 3.4.4. Perubahan m-file Menjadi exe file ................................................... 51 3.4.5. Flowchart Menghitung Jumlah Benda yang telah Terdeteksi ......... 54. xiii.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Bentuk Fisik dan Sistem Kerja Lengan Robot ............................................ 56 4.2. Hasil Data Pengujian dan Pembahasan ....................................................... 58 4.2.1. Sudut Motor Servo ....................................................................... 58 4.2.2. Pengujian Nilai Citra Biner Bentuk Benda .................................. 61 4.2.3. Tata Peletakan Benda ................................................................... 62 4.2.4. Pengujian Keberhasilan Sistem Mendeteksi Bentuk Benda ............................................................................................ 63 4.2.5. Pengujian Keberhasilan Lengan Robot Saat Mengambil dan Memindahkan Benda ............................................................. 68 4.2.6. Pengujian Sistem Dalam Proses Pengenalan Benda dan Proses Pemindahan Benda ........................................................... 68 4.2.6.1. Menggunakan Lopping .................................................. 68 4.2.6.2. Tidak Menggunakan Lopping ........................................ 69 4.3. Analisa dan Pembahasan Perangkat Lunak ................................................. 69 4.3.1. Aplikasi CodeVision AVR ............................................................ 69 4.3.1.1. Pengendali Sensor Photodioda ....................................... 69 4.3.1.2. Pengendali Komunikasi USART ................................... 70 4.3.1.3. Pengendali Motor Servo ................................................. 71 4.3.1.4. Subrutin Program Utama ............................................... 74 4.3.2. Aplikasi MATLAB ...................................................................... 76 4.3.2.1. Tampilan Gui MATLAB ............................................... 76 4.3.2.2. Inisialisasi Komunikasi Serial ........................................ 77 4.3.2.3. Inisialisasi Webcam ........................................................ 77 4.3.2.4. Proses Pengolahan Citra ................................................. 78 4.3.2.5. Proses Pengenalan Bentuk Benda .................................. 78 Kesimpulan dan Saran ........................................................................................... 80 Daftar Pustaka ........................................................................................................ 81 Lampiran ................................................................................................................. L1. xiv.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Hubungan PIN dan Interupsi ................................................................. 11 Tabel 2.2. Penentuan Ukuran Karakter ................................................................... 17 Tabel 2.3. Operasi Dasar LCD 16x2 ....................................................................... 19 Tabel 2.4. Konfigurasi Pin LCD 16x2 .................................................................... 19 Tabel 2.5. Konfigurasi Setting LCD 16x2 .............................................................. 20 Tabel 2.6. Karakteristik Regulator Tegangan ic 78xx ............................................ 20 Tabel 2.7. Hubungan Arus Dengan Hambatan ....................................................... 24 Tabel 3.1. Perhitungan Torsi Motor Servo ............................................................. 37 Tabel 3.2. Perhitungan Nilai OCR .......................................................................... 39 Tabel 3.3. Pemberian sudut motor servo ................................................................ 45 Tabel 4.1. Perhitungan Lebar Pulsa Motor Servo Towerpro MG946R .................. 60 Tabel 4.2. Data Citra Biner Masing-Masing Bentuk Benda ................................... 61 Tabel 4.3. Pengujian Keberhasilan Sistem Mendeteksi Bentuk Benda .................. 63 Tabel 4.4. Pengujian Keberhasilan Lengan Robot Mengambil dan Memindahkan Benda ...................................................................... 68 Tabel 4.5. Pemberian Nilai OCR ............................................................................ 72. xv.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Manipulator Pada Lengan Robot ...................................................... 5 Gambar 2.2. Contoh Gripper ................................................................................. 6 Gambar 2.3. Model Fisik Motor Servo .................................................................. 7 Gambar 2.4. Cara Pengontrolan Motor Servo ....................................................... 8 Gambar 2.5. Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega32 .................................... 9 Gambar 2.6. Mode Phase Correct PWM ............................................................... 12 Gambar 2.7. Mode fast PWM ................................................................................ 13 Gambar 2.8. Register UDR .................................................................................... 14 Gambar 2.9. Register UCSRA ............................................................................... 14 Gambar 2.10. Register UCSRB ............................................................................... 16 Gambar 2.11. Register UCSRC ............................................................................... 17 Gambar 2.12. Contoh LCD 16x2 ............................................................................. 18 Gambar 2.13. Rangkaian Umum Regulator 78xx .................................................... 21 Gambar 2.14. Rangkaian Catu Daya Dengan Penguat ............................................ 21 Gambar 2.15. Simbol Dan Bentuk Photodioda ........................................................ 23 Gambar 2.16. Respon Relatif Spektral Untuk Si, Ge, Dan Selenium Dibandingkan Dengan Mata Manusia ...................................................................... 23 Gambar 2.17. Hubungan Iλ Dengan Fc Pada Photodioda ....................................... 23 Gambar 2.18. Rangkaian Sensor Photodioda .......................................................... 24 Gambar 2.19. Aplikasi Sensor Photodioda .............................................................. 24 Gambar 2.20. Contoh Rangkaian Transistor Sebagai Saklar ................................... 25 Gambar 2.21. Bentuk Fisik Relay ............................................................................ 26 Gambar 2.22. Contoh Webcam ................................................................................ 27 Gambar 2.23. Contoh Benda Tiga Dimensi ............................................................. 27 Gambar 2.24. Contoh Koordinat Citra Digital ........................................................ 28 Gambar 2.25. Citra Skala Keabuan ......................................................................... 29 Gambar 2.26. Contoh Citra Biner ............................................................................ 29 Gambar 2.27. Aplikasi Citra Biner .......................................................................... 30 Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem ........................................................................ 32 Gambar 3.2. Anatomi Lengan Robot ..................................................................... 32 Gambar 3.3. Komponen 1 ...................................................................................... 33 Gambar 3.4. Komponen 2 ...................................................................................... 33. xvi.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 3.5. Komponen 3 ...................................................................................... 33 Gambar 3.6. Gripper Tampak Atas ....................................................................... 33 Gambar 3.7. Peletakan Seluruh Komponen ........................................................... 34 Gambar 3.8. Rangkaian Osilator ATmega32 ......................................................... 35 Gambar 3.9. Rangkaian Reset ATmega32 ............................................................. 35 Gambar 3.10. Skematik LCD 16x2 ......................................................................... 36 Gambar 3.11. Setting Port LCD ............................................................................... 36 Gambar 3.12. Konstruksi Lengan Robot ................................................................. 36 Gambar 3.13. Rangkaian Pin Motor Servo .............................................................. 38 Gambar 3.14. Lebar Pulsa Motor Servo .................................................................. 39 Gambar 3.15. Rangkaian Regulator 7805 Dengan Penguat Arus ............................ 40 Gambar 3.16. Rangkaian Sensor Photodioda .......................................................... 41 Gambar 3.17. Rangkaian Transistor Sebagai Saklar dan Relay .............................. 42 Gambar 3.18. Benda Tiga Dimensi ......................................................................... 42 Gambar 3.19. Flowchart Keseluruhan Sistem ......................................................... 44 Gambar 3.20. Flowchart Program Interrupt Lengan Robot Saat Posisi Siaga ........ 46 Gambar 3.21. Flowchart Program Interrupt Lengan Robot Saat Mengambil Benda ................................................................................................ 46 Gambar 3.22. Flowchart Program Interrupt Lengan Robot Saat Meletakan Benda Kubus ..................................................................................... 47 Gambar 3.23. Flowchart Program Interrupt Lengan Robot Saat Meletakan Benda Balok ...................................................................................... 47 Gambar 3.24. Flowchart Program Interrupt Lengan Robot Saat Meletakan Benda Tabung ................................................................................... 48 Gambar 3.25. Flowchart Program Interrupt Lengan Robot Saat Meletakan Benda Bola ........................................................................................ 48 Gambar 3.26. Flowchart Pengenalan Bentuk Benda Pada MATLAB .................... 50 Gambar 3.27. Perancangan GUI pada MATLAB .................................................... 51 Gambar 3.28. Langkah Pertama exe File ................................................................. 52 Gambar 3.29. Langkah Kedua exe File ................................................................... 52 Gambar 3.30. Langkah Ketiga exe File ................................................................... 53 Gambar 3.31. (Lanjutan) Langkah Ketiga exe File ................................................. 53 Gambar 3.32. Langkah Keempat exe File ................................................................ 53. xvii.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 3.33. (Lanjutan) Langkah Keempat exe File ............................................. 54 Gambar 3.34. Flowchart Menghitung Jumlah Benda yang Telah Terdeteksi ......... 55 Gambar 4.1. Conveyor ........................................................................................... 56 Gambar 4.2. Minimum System ............................................................................... 56 Gambar 4.3. Regulator ........................................................................................... 56 Gambar 4.4. Benda ................................................................................................ 57 Gambar 4.5. Lengan Robot .................................................................................... 57 Gambar 4.6. Tempat Peletakan Benda ................................................................... 57 Gambar 4.7. Sudut 0o ............................................................................................. 59 Gambar 4.8. Sudut 10o ........................................................................................... 59 Gambar 4.9. Sudut 20o ........................................................................................... 59 Gambar 4.10. Sudut 30o ........................................................................................... 59 Gambar 4.11. Sudut 40o ........................................................................................... 59 Gambar 4.12. Sudut 50o ........................................................................................... 59 Gambar 4.13. Sudut 60o ........................................................................................... 59 Gambar 4.14. Sudut 70o ........................................................................................... 59 Gambar 4.15. Sudut 80o ........................................................................................... 59 Gambar 4.16. Sudut 90o ........................................................................................... 59 Gambar 4.17. Sudut 100o ......................................................................................... 59 Gambar 4.18. Sudut 110o ......................................................................................... 59 Gambar 4.19. Sudut 120o ......................................................................................... 60 Gambar 4.20. Sudut 130o ......................................................................................... 60 Gambar 4.21. Sudut 140o ......................................................................................... 60 Gambar 4.22. Sudut 150o ......................................................................................... 60 Gambar 4.23. Sudut 160o ......................................................................................... 60 Gambar 4.24. Sudut 170o ......................................................................................... 60 Gambar 4.25. Sudut 180o ......................................................................................... 60 Gambar 4.26. Grafik Data Citra Biner ..................................................................... 62 Gambar 4.27. Peletakan Benda Kubus .................................................................... 62 Gambar 4.28. Peletakan Benda Balok ..................................................................... 62 Gambar 4.29. Peletakan Benda Tabung ................................................................... 63 Gambar 4.30. Peletakan Benda Bola ....................................................................... 63 Gambar 4.31. Pengujian Benda Balok ..................................................................... 64. xviii.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 4.32. Pengujian Benda Kubus .................................................................... 65 Gambar 4.33. Pengujian Benda Tabung .................................................................. 66 Gambar 4.34. Pengujian Benda Bola ....................................................................... 67 Gambar 4.35. Listing Program ADC ....................................................................... 69 Gambar 4.36. Listing Program Pengendali Conveyor ............................................. 70 Gambar 4.37. Listing Program Komunikasi USART .............................................. 70 Gambar 4.38. Listing program pengendali sudut putar motor servo ....................... 71 Gambar 4.39. Pemberian Nilai OCR Motor Servo .................................................. 71 Gambar 4.40. Listing Program Gerakan Mengambil Benda ................................... 72 Gambar 4.41. Listing Program Memindahkan Benda Kubus .................................. 73 Gambar 4.42. Listing Program Memindahkan Benda Balok ................................... 73 Gambar 4.43. Listing Program Memindahkan Benda Tabung ................................ 74 Gambar 4.44. Listing Program Memindahkan Benda Bola ..................................... 74 Gambar 4.45. Subrutin Program Utama .................................................................. 75 Gambar 4.46. Tampilan GUI MATLAB ................................................................. 76 Gambar 4.47. Inisialisasi Komunikasi Serial ........................................................... 77 Gambar 4.48. Inisialisasi Webcam ........................................................................... 77 Gambar 4.49. Proses Pengolahan Citra ................................................................... 78 Gambar 4.50. Listing Program Pengenalan Bentuk Benda ..................................... 79. xix.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. BAB I PENDAHULUAN 1.1.. Latar Belakang Pada masa kini teknologi memiliki peranan penting dalam aktivitas yang dilakukan. manusia untuk mempermudah melakukan pekerjaan. Salah satu hasil perkembangan teknologi yaitu adanya teknologi yang dinamakan lengan robot [1] dan computer vision [2]. Lengan robot atau biasa disebut robot manipulator adalah gabungan dari beberapa segmen dan joint yang secara umum dibagi menjadi tiga bagian yaitu arm, wrist, dan gripper [1]. Sedangkan computer vision merupakan bidang pengetahuan yang berfokus pada bidang sistem kecerdasan buatan dan berhubungan dengan akuisisi data dan pemrosesan citra [2]. Lengan robot memiliki banyak fungsi diantaranya yaitu untuk memindahkan material, benda, alat, atau peralatan tertentu lewat pergerakan yang terprogram untuk melakukan berbagai macam tugas [1] seperti pada penelitian terdahulu yang dilakukan oleh Arismarjito[3] mengenai lengan robot pemisah benda berdasarkan warna menggunakan sensor warna TCS3200. Dari penelitian tersebut dan berdasarkan manfaat lengan robot serta computer vision, maka peneliti memiliki gagasan membuat lengan robot untuk memisahkan benda berdasarkan bentuk dengan menggunakan webcam sebagai sensor. Cara kerja lengan robot secara keseluruhan yaitu mula-mula benda diletakan diatas conveyor yang akan membawa benda ke arah webcam untuk diproses dan dikenali bentuknya. Setelah benda dikenali, maka lengan robot akan mengambil benda tersebut kemudian meletakan pada tempat yang telah ditentukan.. 1.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 1.2.. 2. Tujuan dan Manfaat Tujuan penulisan tugas akhir ini yaitu membuat lengan robot yang dapat. membedakan 4 macam bentuk benda secara realtime. Manfaat dari penulisan tugas akhir ini adalah untuk membantu pekerjaan manusia, khususnya memisahkan beberapa jenis benda yang memiliki bentuk berbeda. Pengembangan dari pembuatan tugas akhir ini yaitu lengan robot industri otomatis untuk memisahkan benda-benda maupun material tertentu yang memiliki bentuk berbeda secara otomatis.. 1.3. Batasan Masalah Pada perancangan alat ini, penulis berfokus pada pembuatan lengan robot beserta programnya dengan menggunakan codevision AVR dan image processing menggunakan software MATLAB. Sedangkan untuk hardware berupa webcam, conveyor, dan USB to TTL converter menggunakan modul yang sudah jadi dan tersedia di pasaran. Penulis menetapkan beberapa batasan masalah pada perancangan ini, yaitu sebagai berikut: 1) Masukan berupa empat buah benda yaitu kubus, balok, tabung, bola yang terbuat dari styrofoam. 2) Benda disusun secara acak diatas conveyor dengan jarak antara masing-masing benda yaitu +10 cm. 3) Posisi peletakan benda sesuai dengan batasan penulis yaitu maksimal toleransi sudut kemiringan benda sebesar 10o. 4) Menggunakan webcam untuk mengidentifikasi bentuk benda yang terhubung dengan software MATLAB melalui “Image Processing Toolbox”. 5) Menggunakan webcam logitech c270h yang diletakan 24 cm diatas benda. 6) Lengan robot dan gripper terbuat dari bahan akrilik dengan tebal 3mm yang di desain dengan menggunakan google sketchup. 7) Lengan robot terdiri dari empat buah servo standar yang diprogram menggunakan codevision AVR melalui ATmega32. 8) Komunikasi antara laptop dengan ATmega32 menggunakan komunikasi serial USART yang dihubungkan dengan modul yang sudah tersedia di pasaran yaitu modul USB to TTL converter..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 3. 9) Benda berada 15cm didepan lengan robot dan tempat peletakan benda berada disamping lengan robot. Terdapat empat buah tempat untuk meletakan benda yaitu tempat untuk benda berbentuk kubus, tempat untuk benda berbentuk balok, tempat untuk benda berbentuk tabung, dan tempat untuk benda berbentuk bola yang telah ditetapkan tempatnya pada saat perancangan. 10) Keluaran berupa nama benda yang terdeteksi pada LCD 16x2. 11) Terdapat tampilan GUI pada MATLAB sebagai user interface agar dapat melihat data benda yang akan dikenali, dan jumlah benda yang terdeteksi.. 1.4.. Metodologi Penelitian. Langkah-langkah yang dilakukan dalam pengerjaan tugas akhir ini yaitu : 1) Pengumpulan bahan-bahan referensi berupa buku dan jurnal ilmiah yang membahas mengenai image processing dengan MATLAB, lengan robot, pemrograman dengan code vision AVR, ATmega32, serta buku-buku pendukung lainnya. 2) Perancangan hardware dan software Tahap ini merupakan perancangan desain lengan robot beserta skema-skema rangkaian pendukung dan pembuatan flowchart untuk memprogram Atmega32 dan MATLAB. 3) Pembuatan hardware dan software. Tahapan ini berisi tentang pembuatan alat sesuai dengan desain lengan robot yang telah dirancang beserta program-program yang mengacu pada flowchart yang telah dibuat pada perancangan. 4) Proses pengambilan data. Teknik pengambilan data dilakukan dengan mencari data pada masing-masing benda, melihat tanggapan sistem dalam mendeteksi benda, sudut motor servo pada lengan robot, dan keakuratan lengan robot saat memisahkan benda. 5) Analisa dan penyimpulan hasil percobaan. Analisa dan penyimpulan hasil percobaan dapat dilakukan dengan melihat persentase error alat saat mendeteksi benda, dan tingkat keberhasilan lengan robot saat memisahkan benda..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 1.5.. 4. Sistematika Penulisan. Sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :. BAB I: PENDAHULUAN Bab ini berisi latar belakang masalah, tujuan dan manfaat, batasan masalah, metodologi penelitian dan sistematika penulisan.. BAB II : DASAR TEORI Bab ini berisi teori-teori yang mendukung kerja sistem dan teori yang digunakan dalam perancangan lengan robot.. BAB III : PERANCANGAN PENELITIAN Bab ini berisi penjelasan alur perancangan lengan robot serta flow chart program pendukung.. BAB IV : HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi pengamatan dan pembahasan data yang diperoleh, berupa data tingkat keberhasilan sistem mendeteksi benda, data motor servo dan tingkat keberhasilan keseluruhan sistem lengan robot.. BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi ringkasan hasil penelitian yang telah dilakukan dan usulan yang berupa gagasan-gagasan untuk perbaikan atau pengembangan terhadap penelitian yang telah dilakukan..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. BAB II DASAR TEORI Pada bab ini akan dibahas mengenai landasan-landasan teori yang digunakan dalam pembuatan tugas akhir “Aplikasi Pengenalan Objek Untuk Lengan Robot Pemisah Benda Bedasarkan Bentuk Benda”.. 2.1. Lengan Robot Lengan robot atau biasa disebut robot manipulator adalah gabungan dari beberapa segmen dan joint yang secara umum dibagi menjadi tiga bagian yaitu arm, wrist, dan gripper. Konfigurasi robot biasanya digunakan untuk mengklasifikasikan robot-robot idustri. Konfigurasi robot mengarah pada bentuk geometri dari manipulator robot, yaitu informasi hubungan dari setiap joint pada manipulator [1]. Sistem lengan robot memiliki empat komponen dasar, yaitu: manipulator, end effector, aktuator, dan kontroler.. a. Manipulator Manipulator pada robot lengan memiliki tiga bagian, yaitu bagian dasar (base), bagian lengan (arm), dan bagian pergelangan (wrist). Bagian-bagian manipulator pada lengan robot dapat dilihat pada gambar 2.1.. Pergelangan (wrist) Lengan (arm). Dasar (base). Gambar 2.1. Manipulator Pada Lengan Robot Bagian dasar (base) manipulator bisa secara paten terpasang pada dasar area kerja ataupun terpasang pada rel. Bagian lengan (arm) berfungsi untuk memposisikan end-. 5.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 6. effector, dan bagian pergelangan (wrist) berfungsi untuk mengatur orientasi dari end effector. Bagian ujung pada robot lengan terpasang end effector atau yang sering disebut dengan gripper yang berfungsi sebagai alat mencengkram pada lengan robot.. b. End Effector End effector dapat ditemukan hampir di semua aplikasi robot, walaupun keberadaannya bukan merupakan komponen dasar dari sistem robot. End effector berfungsi sebagai bagian terakhir yang menghubungkan antara manipulator dengan objek. Sebagai contoh efektor dapat berupa peralatan las, penyemprot cat ataupun hanya berupa pencekam objek[2].. Gambar 2.2. Contoh Gripper [2]. c. Kontroler Kontroler merupakan otak dari sistem robot sehingga keberadaannya sangat penting. Kontroler menyimpan informasi yang berkaitan dengan data-data robot, dalam hal ini data gerakan robot yang telah diprogram sebelumnya. Kontroler berfungsi untuk mengontrol pergerakan dari manipulator. Kontroler sendiri diatur oleh sebuah informasi atau program yang diisikan dengan menggunakan bahasa pemrograman tertentu. Informasi tersebut kemudian disimpan didalam memori. Data dalam memori dapat di keluarkan atau di edit sesuai dengan yang dibutuhkan..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 7. 2.2. Torsi / Momen Gaya Momen Gaya (Torsi (τ)) adalah kemampuan gaya F memutar/merotasi benda terhadap poros diam. Sehingga semakin besar torsi (τ) maka gaya F memutar benda pun semakin besar [4]. Rumus : τ = F r sin ϴ. (2.1). keterangan : τ = Torsi (N-m) r = Jarak dari titik pangakal gaya sampai sumbu putar F = Gaya (N), F = m x g ϴ = Derajat sumbu putar. 2.3. Motor Servo Motor servo merupakan motor DC yang seudah dilengkapi dengan sistem kontrol didalamnya. Pada aplikasinya, motor servo sering digunakan sebagai kontrol loop tertutup, sehingga dapat menangani perubahan posisi secara tepat dan akurat [1].. Gambar 2.3. Model Fisik Motor Servo [5] Bentuk fisik motor servo dapat dilihat pada gambar 2.3. sistem pengkabelan motor servo terdiri dari tiga bagian, yaitu Vcc, Gnd, dan Kontrol (PWM). Penggunaan PWM pada motor servo berbeda dengan penggunaan PWM pada motor DC. Pada motor servo, pemberian nilai PWM akan membuat motor servo bergerak pada posisi tertentu lalu berhenti (kontrol posisi) [1]..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 8. Motor servo terdiri dari dua macam, yaitu motor servo standar dan motor servo continuous. Motor servo standar yaitu motor servo yang hanya bergerak mulai dari 0o sampai dengan 180o, sedangkan motor servo continuous merupakan motor servo yang dapat berputar 360o sehingga memungkinka untuk bergerak rotasi seperti pada motor DC pada umumnya.. Gambar 2.4. Cara Pengontrolan Motor Servo [5]. Prinsip utama pengontrolan motor servo yaitu dengan memberikan nilai PWM pada kontrolnya. Perubahan duty cycle akan menentukan perubahan posisi dari motor servo. Motor servo memiliki frekuensi sebesar 50 Hz sehingga pulsa yang dihasilkan yaitu setiap 20 ms. Lebar pulsa akan menentukan posisi motor servo yang dikehendaki seperti contoh pada gambar 2.4 yaitu jika ingin menggerakan servo pada sudut 180o, maka lebar pulsa yang diperlukan yaitu 1ms. Artinya yaitu dengan memberikan pulsa high selama 1ms dan kemudian diberikan pulsa low selama 19ms[1].. 2.4. Mikrokontroler AVR ATmega32 AVR (Alf and Vegard’sRiscProcessor) merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit yang diproduksi oleh Atmel berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Chip AVR yang digunakan untuk tugas akhir ini adalah ATmega32. Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock dan mempunyai 32 register general-purpose, timer/counter fleksibel dengan mode compare, interupsi internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, dan power saving mode. AVR juga mempunyai ADC, PWM internal dan In-System Programmable Flash on-chip yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang [6]..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 9. 2.4.1. Arsitektur AVR ATmega32 Mikrokontroler ATmega32 memiliki arsitektur sebagai berikut : a. Saluran IO sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C dan Port D b. ADC 10 bit sebanyak 8 Channel c. Tiga buah timer/counter yaitu Timer 0, Timer 1, dan Timer 2 d. Watchdog Timer dengan osilator internal e. SRAM sebanyak 512 byte f. Memori Flash sebesar 32 kb g. Sumber Interupsi internal dan eksternal h. Port SPI (Serial Pheriperal Interface) i. EEPROM on board sebanyak 512 byte j. Komparator analog k. Port USART (Universal Shynchronous Ashynchronous Receiver Transmitter). 2.4.2. Deskripsi Mikrokontroler ATmega32 Konfigurasi Pin Mikrokontroller ATmega32 dengan kemasan 40 pin DIP (dual inline package) dapat dilihat pada Gambar 2.5. Untuk memaksimalkan performa dan paralelisme, AVR menggunakan arsitektur Harvard (dengan memori dan bus terpisah untuk program dan data). Ketika sebuah instruksi sedang dikerjakan maka instruksi berikutnya diambil dari memori program [6].. Gambar 2.5. Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega32 [6].

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 10. Mikrokontroler ATmega32 memiliki konfigurasi Pin sebagai berikut: a. VCC (power supply) b. GND (ground) c. Port A (PA7..PA0) Port A berfungsi sebagai input analog pada ADC (analog digital converter). Port A juga berfungsi sebagai suatu Port I/O 8-bit dua arah. d. Port B (PB7..PB0) Port B adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). e. Port C (PC7..PC0) Port C adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). f. Port D (PD7..PD0) Port D adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). g. RESET (Reset input) h.. XTAL1 (Input Oscillator). i. XTAL2 (Output Oscillator) j. AVCC adalah pin penyedia tegangan untuk Port A dan ADC. k. AREF adalah pin referensi analog untuk ADC. Port A berfungsi sebagai input analog pada A/D Konverter (ADC) dan port I/O 8bit dua arah. Port B, Port C, Port D adalah suatu port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Pada rangkaian reset, waktu pengosongan kapasitor dapat dihitung dengan persamaan 2.9 [7]. T=RxC. (2.9). 2.4.3. Organisasi Memori AVR ATmega32 Arsitektur AVR mempunyai dua ruang memori utama, yaitu ruang memori data dan memori program. ATmega32 juga memiliki fitur EEPROM Memori untuk penyimpanan data [6].. Memori Program Kode program disimpan dalam flash memory, yaitu memori jenis non-volatile yang tidak akan hilang datanya meskipun catu daya dimatikan [7]. Dalam ATmega32 terdapat 8Kbyte On-Chip di dalam sistem Memory Flash Reprogrammable untuk penyimpanan program. Untuk keamanan perangkat lunak, flash memori dibagi menjadi dua bagian, yaitu boot program dan bagian aplikasi program [6]..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 11. Memori Data Memori data adalah memori RAM (Random Access Memory) yang digunakan untuk keperluan program. Memori data terbagi menjadi empat bagian yaitu 32 General Purphose Register adalah register khusus yang bertugas untuk membantu eksekusi program oleh ALU (Arithmatich Logic Unit). Dalam istilah processor komputer sehari-hari GPR dikenal sebagai “chace memory”. I/O register dan Aditional I/O register adalah register yang difungsikan khusus untuk mengendalikan berbagai pheripheral dalam mikrokontroler seperti pin, port, timer/counter [6].. 2.4.4. Interupsi Interupsi adalah suatu kondisi dimana mikrokontroler akan berhenti sementara dari program utama untuk melayani instruksi-instruksi pada interupsi kemudian kembali mengerjakan instruksi program utama setelah instruksi-instruksi pada interupsi selesai dikerjakan. Table 2.1. Hubungan PIN dan Interupsi [6] Jenis interupt PIN pada ATmega32 INT0. PORTD.2. INT1. PORTD.3. INT2. PORTB.2. ATmega32 menyediakan tiga interupsi eksternal yaitu, INT0, INT1, dan INT2. Masing-masing interupsi tersebut terhubung dengan pin ATmega32 seperti ditunjukan pada Tabel 2.1. Interupsi eksternal bisa dilakukan dengan memberikan logika 0 atau perubahan logika (rissing edge dan falling edge) pada pin interupsi yang bersangkutan [6].. 2.4.5. Timer/Counter Timer/Counter pada mikrokontroler AVR dapat digunakan untuk melakukan pencacahan waktu seperti pada jam digital maupun untuk menghasilkan sinyal PWM (Pulse Width Modulation) yakni sinyal kotak dengan frekuensi dan duty cycle yang nilainya bisa diatur. ATmega32 memiliki tiga unit Timer/Counter yaitu Timer/Counter 0 (8 bit), Timer/Counter 1 (16 bit), dan Timer/Counter 2 (8 bit) [7]..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 12. TIMER/COUNTER 0 Fitur-fitur yang dimiliki: 1. Satu buah unit Compare Counter (Unit ini akan meng-count dan meng-compare) 2. Clear timer pada saat compare match (Auto reload) 3. Phase Correct PWM yang bebas glitch 4. Frequency generator 5. External event counter 6. Prescaler clock hingga 10 bit 7. Membangkitkan interupsi saat timer overflow dan atau compare match Perhitungan overflow interrupt sebagai pembangkit PWM ditunjukan pada persamaan 2.2, 2.3, dan 2.4 berikut [6]. (2.2) (2.3) (2.4) Keterangan : f. = frekuensi yang digunakan untuk eksekusi program. T. = periode. N. = prescaller yang digunakan. OCR = nilai cacahan pulsa Pulse = lebar pulsa Berikut merupakan mode-mode operasi timer [7]: a). Mode normal, timer digunakan untuk menghitung saja, membuat delay, dan mengitung selang waktu.. Gambar 2.6. Mode Phase Correct PWM [6].

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 13. b) Mode phase correct PWM (PCP), digunakan untuk menghasilkan sinyal PWM dimana nilai register counter (TCNT0) yang mencacah naik dan turun secara terus menerus akan selalu dibandingakan dengan register pembanding OCR0. Hasil perbandingan register TCNT0 dan OCR0 digunakan untuk membangkitkan sinyal PWM yang dikeluarkan pada OC0 seperti ditunjukan Gambar 2.6. c). CTC (Clear timer on compare match), register counter (TCNT0) akan mencacah naik kemudian di-reset atau kembali menjadi 0x00 pada saat nilai TCNT0 sama dengan OCR0. Sebelumnya OCR diset dulu, karena timer 0 dan 2 maksimumnya 255, maka range OCR 0-255.. d) Fast PWM, mode ini hampir sama dengan mode phase correct PWM, hanya perbedaannya adalah register counter TCNT0 mencacah naik saja dan tidak pernah mencacah turun seperti terlihat pada Gambar 2.7.. Gambar 2.7. Mode Fast PWM [6]. 2.4.6. Komunikasi Serial USART Komunikasi data adalah perpindahan data antara dua atau lebih peranti, baik yang berjauhan maupun yang berdekatan. Perpindahan data antara dua atau lebih peranti dapat dilaksanakan secara paralel atau seri. Komunikasi seri dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu komunikasi dara seri sinkron dan komunikasi data asinkron. Dikatakan sinkron jika sisi pengirim dan sisi penerima ditabuh (clocked) oleh penabuh (clock) yang sama, satu sumber penabuh, data dikirim beserta penabuh. Dikatakan asinkron jika sisi pengirim dan sisi penerima ditabuh oleh penabuh yang terpisah dengan frekuensi yang hampir sama, data dikirim disertai informasi sinkronisasi [6]..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 14. Pada proses inisialisasi ini setiap perangkat yang terhubung harus memiliki baudrate yang sama. Beberapa fasilitas yang disediakan USART AVR adalah sebagai berikut: a) Operasi full duplex (mempunyai register receive dan transmit yang terpisah) b) Mendukung kecepatan multiprosesor c) Mode kecepatan berorde Mbps d) Operasi asinkron atau sinkron e) Operasi master atau slave clock sinkron f) Dapat menghasilkan baud-rate (laju data) dengan resolusi tinggi g) Modus komunikasi kecepatan ganda pada asinkron. Inisialisasi USART Pada mikrokontroler AVR untuk mengaktifkan dan mengeset komunikasi USART dilakukan dengan cara mengaktifkan register-register yang digunakan untuk komunikasi USART. Register-register yang digunakan untuk komunikasi USART antara lain:. USART I/O Data Register (UDR) UDR merupakan register 8 bit yang terdiri dari dua buah dengan alamat yang sama, yang digunakan sebagai tempat untuk menyimpan data yang akan dikirimkan (TXB) atau tempat data diterima (RXB) sebelum data tersebut dibaca [6].. Gambar 2.8. Register UDR [6]. USART Control and Status Register A (UCSRA). Gambar 2.9. Register UCSRA [6].

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 15. Penjelasan bit penyusun UCSRA [6]: a). RXC (USART Receive Complete) Bit ini akan set ketika data yang masuk ke dalam UDR belum dibaca dan akan berlogika nol ketika sudah dibaca. Flag ini dapat digunakan untuk membangkitkan interupsi RX jika diaktifkan dan akan berlogika nol secara otomatis bersamaan dengan eksekusi vektor interupsi yang bersangkutan.. b) TXC (USART Transmit Complete) Bit ini akan set ketika data yang dikirim telah keluar. Flag ini akan membangkitkan interupsi TX jika diaktifkan dan akan clear secara otomatis bersamaan dengan eksekusi vektor interupsi yang bersangkutan. c). UDRE (USART Data Register Empty) Flag ini sebagai indikator isi UDR. Jika bernilai satu maka UDR dalam keadaan kosong dan siap menerima data berikutnya, jika flag bernilai nol berarti sebaliknya.. d) FE (Frame Error) Bit ini sebagai indikator ketika data yang diterima error, misalnya ketika stop bit pertama data dibaca berlogika nol maka bit FE bernilai satu. Bit akan bernilai 0 ketika stop bit data yang diterima berlogika nol. e). DOR (Data OverRun) Bit ini berfungsi untuk mendeteksi jika ada data yang tumpang tindih. Flag akan bernilai satu ketika terjadi tumpang tindih data.. f). PE (Parity Error) Bit yang menentukan apakah terjadi kesalahan paritas. Bit ini berfungsi jika ada kesalahan paritas. Bit akan berlogika satu ketika terjadi bit parity error apabila bit paritas digunakan.. g) U2X (Double the USART Transmission Speed) Bit yang berfungsi untuk menggandakan laju data manjadi dua kalinya. Hanya berlaku untuk modus asinkron, untuk mode sinkron bit ini diset nol. h) MPCM (Multi Processor Communication Mode) Bit untuk mengaktifkan modus multi prosesor, dimana ketika data yang diterima oleh USART tidak mengandung informasi alamat akan diabaikan..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 16. USART Control and Status Register B (UCSRB). Gambar 2.10. Register UCSRB [6]. Penjelasan bit penyusun UCSRB [6]: a). RXCIE (RX Complete Interrupt Enable) Bit pengatur aktivasi interupsi penerimaan data serial, akan berlogika satu jika diaktifkan dan berlogika nol jika tidak diaktifkan.. b) TXCIE (TX Complete Interrupt Enable) Bit pengatur aktivasi pengiriman data serial, akan berlogika satu jika diaktifkan dan berlogika nol jika tidak diaktifkan. c). UDRIE (USART Data Register Empty Interrupt Enable) Bit ini berfungsi untuk mengaktifkan interupsi data register kosong, berlogika satu jika diaktifkan dan sebaliknya.. d) RXEN (Receiver Enable) Bit ini berfungsi untuk mengaktifkan pin RX saluran USART. Ketika pin diaktifkan maka pin tersebut tidak dapat digunakan untuk fungsi pin I/O karena sudah digunakan sebagai saluran penerima USART. e). TXEN (Transmitter Enable) Bit ini berfungsi untuk mengaktifkan pin TX saluran USART. Ketika pin diaktifkan maka pin tersebut tidak dapat digunakan untuk fungsi pin I/O karena sudah digunakan sebagai saluran pengirim USART.. f). UCSZ2 (Character Size) Bit ini bersama dengan UCSZ1 dan UCSZ0 dalam register UCSRC digunakan untuk memilih tipe lebar data bit yang digunakan..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 17. Tabel 2.2. Penentuan Ukuran Karakter [6] UCSZ[2..0] 0 1 10 11 100-110 111. Ukuran Karakter dalam bit 5 6 7 8 Tidak dipergunakan 9. g) RXB8 (Receive Data Bit 8) Bit ini digunakan sebagai bit ke-8 ketika menggunakan format data 9-10 bit, dan bit ini harus dibaca dahulu sebelum membaca UDR. h) TXB8 (Transmit Data Bit 8) Bit ini digunakan sebagai bit ke-8 ketika menggunakan format data 9-10 bit, dan bit ini harus ditulis dahulu sebelum membaca UDR.. USART Control and Status Register C (UCSRC). Gambar 2.11. Register UCSRC [6]. Penjelasan bit penyusun UCSRC [6]: a). URSEL (Register Select) : Bit ini berfungsi untuk memilih register UCSRC dengan UBBRH, dimana untuk menulis atau membaca register UCSRC maka bit harus berlogika satu.. b) UMSEL (USART Mode Select) Bit pemilih mode komunikasi serial antara sinkron dan asinkron. c). UPM[1…0] (Parity Mode) Bit ini berfungsi untuk memilih mode paritas bit yang akan digunakan. Transmittter USART akan membuat paritas yang akan digunakan secara otomatis.. d) USBS (Stop Bit Select) Bit yang berfungsi untuk memilih jumlah stop bit yang akan digunakan..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI e). 18. UCSZ1 dan UCSZ0 Merupakan bit pengatur jumlah karakter serial Bit yang berfungsi untuk memilih lebar data yang digunakan dikombinasikan dengan bit UCSZ2 dalam register UCSRB.. f). UCPOL (Clock Parity) Bit yang berguna hanya untuk modus sinkron. Bit in berhubungan dengan perubahan data keluaran dan sampel masukkan, dan clock sinkron (XCK).. 2.5. LCD 16x2 LCD merupakan salah satu perangkat penampil yang sekarang ini banyak digunakan. Kontruksi LCD yaitu memanfaatkan silikon atau galium dalam bentuk kristal cair sebagai pemendar cahaya. Kelebihan LCD 16x2 yaitu [8] : 1. Dapat menampilkan karakter ASCII, sehingga dapat memudahkan untuk membuat program tampilan. 2. Mudah dihubungkan dengan port I/O karena hanya menggunakan delapan bit data dan tiga bit kontrol. 3. Ukuran modul yang proporsional. 4. Daya yang digunaka relatif kecil. Operasi dasar pada LCD 16x2 terdiri dari empat, yaitu instruksi mengakses proses internal, instruksi menulis data, instruksi membaca kondisi sibuk, dan instruksi membaca data [8]. Operasi dasar LCD 16x2 dapat dilihat pada tabel 2.3.. Gambar 2.12. Contoh LCD 16x2.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Tabel 2.3. Operasi Dasar LCD 16x2 [8] Operasi. RS. R/W. 0. 0. Input instruksi ke LCD. 0. 1. Membaca status flag (DB7) dan alamat counter (DB0-DB6). 1. 0. Menulis data. 1. 1. Membaca data. Tabel 2.4. Konfigurasi Pin LCD 16x2 [8] Pin No. Keterangan Konfigurasi hubung 1. GND. Ground. 2. VCC. Tegangan +5Vdc. 3. VEE. Ground. 4. RS. Kendali RS. 5. RW. Ground. 6. E. Kendali E/Enable. 7. D0. Bit 0. 8. D1. Bit 1. 9. D2. Bit 2. 10. D3. Bit 3. 11. D4. Bit 4. 12. D5. Bit 5. 13. D6. Bit 6. 14. D7. Bit 7. 15. A. Anoda (+5Vdc). 16. K. Katoda (Ground). 19.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 20. Tabel 2.5. Konfigurasi Setting LCD 16x2 [8] Pin Bilangan biner Keterangan 0. Inisialisasi. 1. Data. 0. Tulis LCD/W (Write). 1. Baca LCD/R (Read). 0. Pintu data terbuka. 1. Pintu data tertutup. RS. RW. E. 2.6. Regulator IC 78xx dan Transistor Penguat Arus Pengatur tegangan (voltage regulator) berfungsi menyediakan suatu tegangan keluaran dc tetap yang tidak dipengaruhi oleh perubahan tegangan masukan. Salah satu tipe regulator tegangan tetap adalah 78xx. Regulator tegangan tipe 78xx adalah salah satu regulator tegangan tetap dengan tiga terminal, yaitu terminal Vin, GND dan Vout. Regulator tegangan 78xx dirancang sebagai regulator tegangan tetap, meskipun demikian keluaran dari regulator ini dapat diatur tegangan dan arusnya melalui tambahan komponen eksternal. Spesifikasi ic regulator seri 78xx dapat dilihat pada tabel 2.6. Tabel 2.6. Karakteristik Regulator Tegangan ic 78xx [9] VIN (Volt) Type. VOUT (Volt). 7805 7806 7808 7810 7812 7815 7818 7824. 5 6 8 10 12 15 18 24. Min. Maks. 7,3 8,3 10,5 12,5 14,6 17,7 21 27,1. 20 21 23 25 27 30 33 38.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 21. Gambar 2.13. Rangkaian Umum Regulator 78xx [9] Nilai komponen c1 dan c2 difungsikan sebagai filter capasitor yang bertujuan untuk menghilangkan tegangan ripple agar tegangan keluaran menjadi lebih stabil. Untuk mendapatkan nilai capasitor yang sesuai, dapat mengacu pada persamaan 2.5 dan 2.6 [9]. (. ). (2.5). √ (. ). (2.6). Komponen eksternal yang digunakan yaitu transistor 2N3055 karena kemampuan arus maksimal adalah 15 A [10]. Untuk gambar rangkaian lengkap dengan ic regulator dapat ditunjukan gambar 2.14.. Gambar 2.14. Rangkaian Catu Daya Dengan Penguat [10] Dari gambar 2.14, maka diperleh persamaan-persamaan sebagai berikut [10] : VB = Vreg + VD. (2.7). Tegangan keluaran rangkaian menjadi, Vo = Vreg – VBE. (2.8).

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 22. Jika VD VBE, maka Vo = Vreg. (2.9). Tegangan diantara kolektor dan emittor transistor 2N3055 adalah, VCE = VIN – VR1. (2.10). Disipasi daya transistor NPN 2N3055 adalah, PD. = VCE x IC. (2.11). Untuk nilai penguatan arus diperoleh dengan persamaan dibawah ini [9] : Ic = β IB. (2.12). Ie = (β+1) IB. (2.13). 2.7. Photodioda Photodioda adalah dioda yang bekerja berdasarkan intensitas cahaya, jika photodioda terkena cahaya maka photodioda bekerja seperti dioda pada umumnya, tetapi jika tidak mendapat cahaya maka photodioda akan berperan seperti resistor dengan nilai tahanan yang besar sehingga arus listrik tidak dapat mengalir. Photodioda merupakan sensor cahaya semikonduktor yang dapat mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Photodioda merupakan sebuah dioda dengan sambungan p-n yang dipengaruhi cahaya dalam kerjanya. Cahaya yang dapat dideteksi oleh photodioda ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Karena photodioda terbuat dari semikonduktor p-n junction maka cahaya yang diserap oleh photodioda akan mengakibatkan terjadinya pergeseran foton yang akan menghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi dari sambungan. Ketika elektronelektron yang dihasilkan itu masuk ke pita konduksi maka elektron-elektron itu akan mengalir ke arah positif sumber tegangan sedangkan hole yang dihasilkan mengalir ke arah negatif sumber tegangan sehingga arus akan mengalir di dalam rangkaian. Besarnya pasangan elektron ataupun hole yang dihasilkan tergantung dari besarnya intensitas cahaya yang diserap oleh photodioda [9]. Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 23. Gambar 2.15. Simbol dan Bentuk Photodioda. Gambar 2.16. Respon Relatif Spektral Untuk Si, Ge, dan Selenium Dibandingkan Dengan Mata Manusia.[9]. Gambar 2.17. Hubungan Iλ Dengan Fc Pada Photodioda[9].

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 24. Grafik pada gambar 2.17 menunjukan bahwa arus maksimal pada sensor photodioda adalah sebesar 800 µA, sehingga untuk penentuan nilai hambatan agar arus sensor photodioda tidak terlalu besar yaitu [9]: (2.14) Sehingga nilai hambatan untuk sensor photodioda dengan asumsi bahwa Vcc = 5 Volt dapat dilihat pada tabel 2.7. Tabel 2.7. Hubungan Arus Dengan Hambatan ARUS (µA) 200 400 600 800. HAMBATAN (KΩ) 25 12,5 8,33 6,25. Rangkaian umum sensor photodioda dapat ditunjukan pada gambar 2.18.. Gambar 2.18. Rangkaian Sensor Photodioda. Gambar 2.19. Aplikasi Sensor Photodioda [9].

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 25. 2.8. Infrared Infrared merupakan suatu komponen elektronika yang merupakan sumber cahaya dengan panjang gelombang 750nm-1000nm dan arus maksimal sebesar 100 mA [8]. Aplikasi infrared biasa dijumpai pada modul sensor yang berhubungan dengan cahay seperti photodioda dan photo transistor. Menurut gambar 2.19, infrared merupakan sumber cahaya yang paling baik untuk sumber sensor cahaya. Penentuan nilai hambatan untuk infrared dengan asumsi Vcc = 5 Volt yaitu : sehingga, R=. = 50 Ω. Agar aman, maka digunakan resistor sebesar 100 Ω yang bertujuan untuk membuat infra red tidak berlebihan arus.. 2.9. Transistor Sebagai Saklar Keluaran dari op-amp memiliki arus yang kecil, oleh karena itu biasanya dipergunakan suatu penguat untuk menguatkan arus keluaran dengan menggunakan transistor atau ic penguat. Contoh rangkaia dapat dilihat pada gambar 2.20 [11].. Gambar 2.20. Contoh Rangkaian Transistor Sebagai Saklar [11]. Transistor dapat digunakan sebagai saklar elektronika dengan membuat transistor tersebut berada dalam kondisi cut-off (saklar terbuka, arus tidak mengalir) atau saturasi (saklar tertutup, sehingga arus mengalir). Dengan menggunakan persamaan dibawah, maka.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 26. kita dapat menghitung nilai masing-masing komponen agar transistor tersebut dapat mendrive komponen lain yang membutuhkan arus yang besar [11]. IB(saturasi) = IC(saturasi)/βDC. (2.15). Untuk memastikan bahwa transistor sudah saturasi, diperlukan setidaknya arus overdrive 4 sampai 10 kali dari IB(saturasi), sehingga [11]: IB = (di isi angka 4 sampai 10) x IB(saturasi). (2.16). Dengan diperolehnya IB, maka hambatan basis dapat dihitung dengan persamaan [11]: RB = (Vin-VBE)/IB. (2.17). 2.10. Relay Relai. merupakan. suatu. komponen. elektronika. yang. berfungsi. untuk. menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik yang dikontrol dengan memberikan tegangan dan arus tertentu pada koilnya. Ada dua macam relay berdasarkan tegangan untuk menggerakan koilnya yaitu AC dan DC [8]. Pada dasarnya relay adalah sebuah kumparan yang dialiri arus listrik, sehingga kumparan mempunyai sifat seperti magnet. Magnet sementara tersebut digunakan untuk menggerakan suatu sistem saklar yang terbuat dari logam sehingga pada saat relay dialiri arus listrik maka kumparan akan terjadi kemagnetan dan menarik logam tersebut. Saat arus listrik diputus, maka logam akan kembali pada posisi semula [8].. Gambar 2.21. Bentuk Fisik Relay [8]. 2.11. Webcam Web camera atau biasa disingkat webcam adalah kamera video digital kecil yang dihubungkan ke komputer melalui port USB atau serial. Fungsi webcam yang paling populer saat ini yaitu untuk melakukan video conference melalui internet. Dalam perkembangan selanjutnya, webcam tidak hanya difungsikan sebagai video conference tetapi juga untuk home monitoring atau memantau rumah selama 24 jam [12]. Contoh webcam ditunjukan gambar 2.22 yaitu webcam Logitech c270h..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 27. Gambar 2.22. Contoh Webcam [13]. 2.12. Benda Tiga Dimensi Benda 3 dimensi merupakan benda yang memiliki ruang atau volume sehingga benda akan tampak lebih nyata. Benda 3 dimensi memiliki ukuran panjang, lebar, dan tinggi. Contoh benda 3 dimensi dapat dilihat pada gambar 2.23.. Gambar 2.23. Contoh Benda Tiga Dimensi [14]. 2.13. Pengolahan Citra Digital Pengolahan citra atau Image Processing adalah suatu sistem dimana proses dilakukan dengan masukan (input) berupa citra (image) dan hasilnya (output) juga berupa citra (image). Pada awalnya pengolahan citra ini dilakukan untuk memperbaiki kualitas citra, namun dengan berkembangnya dunia komputasi yang ditandai dengan semakin meningkatnya kapasitas dan kecepatan proses komputer, serta munculnya ilmu-ilmu.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 28. komputer yang memungkinkan manusia dapat mengambil informasi dari suatu citra, maka image processing tidak dapat dilepaskan dengan bidang computer vision [2]. Sebuah citra dapat didefinisikan sebagai fungsi dua dimensi f(x,y), dimana x dan y adalah koordinat spasial dan amplitude dari f. Citra digital terdiri dari sejumlah elemen tertentu, setiap elemen mempunyai lokasi dan nilai tertentu. Elemen–elemen ini disebut picture element, image element, pels dan pixels. Sumber noise pada citra digital bisa terjadi sejak pengambilan atau transmisi citra. Kinerja dari sensor citra atau kamera dipengaruhi oleh banyak faktor seperti kondisi lingkungan selama pengambilan citra dengan kamera webcam, level pencahayaan dan suhu sensor adalah faktor utama yang mempengaruhi tingkat noise pada citra yang dihasilkan [15].. Gambar 2.24. Contoh Koordinat Citra Digital. 2.14. Pemrosesan Citra 2.14.1. Citra Grayscale Proses awal yang banyak dilakukan dalam image processing adalah mengubah citra berwarna (citra RGB) menjadi citra grayscale, hal ini bertujuan untuk menyederhanakan model citra tersebut karena citra berwarna terdiri dari tiga layer matrik yaitu Red- layer, Green-layer dan Blue-layer. Sehingga untuk melakukan proses-proses selanjutnya tetap harus memperhatikan tiga layer di tersebut. Bila setiap proses perhitungan dilakukan menggunakan tiga layer, berarti dilakukan tiga perhitungan yang sama, sehingga konsep itu diubah dengan mengubah tiga layer di atas menjadi satu layer matrik grayscale dan hasilnya adalah citra grayscale. Dalam citra ini tidak ada lagi warna, yang ada adalah derajat keabuan yang memiliki nilai 0-255..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 29. Citra grayscale merupakan citra digital yang hanya memiliki suatu nilai kanal pada setiap piksel. Warna yang dimiliki adalah keabuan, hitam dan putih. Citra hitam putih mempunyai nilai kuantisasi derajat keabuan sampai tingkatan ke 256 artinya mempunyai skala abu dari 0 sampai 255 atau selang [0 255]. Citra ini membutuhkan 1 byte (8 bit) untuk representasi setiap pikselnya (256 =28) [3]. Gambar 2.25 menunjukkan contoh citra skala keabuan [15].. Gambar 2.25. Citra Skala Keabuan [16]. 2.14.2. Cropping Cropping citra merupakan salah satu langkah dalam pengolahan citra yang dilakukan untuk memotong satu bagian dari citra tertentu untuk memperoleh bagian yang diinginkan untuk diolah. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan data yang tepat sehingga memudahkan dalam proses pengolahan data.. 2.14.3. Citra Biner Citra biner adalah citra digital yang hanya memiliki dua kemungkinan nilai piksel yaitu hitam dan putih. Citra biner juga bisa disebut sebagai citra B&W (black and white) atau citra monokrom. Hanya dibutuhkan 1 bit untuk mewakili nilai setiap piksel dari citra biner. [15] Citra biner sering kali muncul sebagai hasil dari proses pengolahan seperti segmentasi, pengambangan, morfologi, ataupun dithering. Contoh citra biner dapat dilihat pada gambar 2.26.. Gambar 2.26. Contoh Citra Biner.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 30. 2.14.4. Resizing Rezising citra adalah mengubah besarnya ukuran citra dalam piksel. Tampilan citra tidak ada yang berubah tetapi hanya ukuran pixel dan matriksnya yang dirubah. Ukuan resizing menentukan kualitas gambar yang akan diproses.. 2.15. Metode Pengenalan Benda Untuk dapat mengenali suatu citra atau gambar, maka diperlukan suatu metode yang digunakan untuk melihat perbedaan data atau nilai yang dimiliki oleh masing-masing citra atau gambar yang akan dikenali. Metode yang digunakan yaitu dengan melihat data nilai citra biner dari masing-masing bentuk benda. Langkah untuk mengenalinya yaitu dengan terlebih dahulu mengamati dan melihat nilai citra biner dari masing-masing citra yang akan dikenali. Setelah mendapatkan data yang diinginkan, maka dibuat sebuat range data yang merepresentasikan citra dari masingmasing benda yang akan dikenali. Gambar 2.27 akan menjelaskan penerapan citra biner saat pengenalan citra digital.. Gambar 2.27. Aplikasi Citra Biner Dari gambar 2.27 dapat diperhatikan bahwa huruf “Y” memiliki jumlah angka 0 sebanyak 10 buah. Angka 0 tersebut membentuk huruf “Y” sehingga dapat disimpulkan bahwa warna hitam merepresentasikan nilai 0 dan putih merepresentasikan nilai 1..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. BAB III PERANCANGAN PENELITIAN Dalam bab III ini akan dibahas mengenai perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak. Pembahasan ini meliputi : a) Proses kerja dan mekanisme lengan robot b) Perancangan mekanik lengan robot c) Perancangan perangkat keras (hardware) d) Perancangan perangkat lunak (software). 3.1. Proses Kerja dan Mekanisme Lengan Robot Pada pembuatan tugas akhir ini, akan dibuat sebuah lengan robot yang dapat mengenali empat macam benda dan meletakan pada suatu tempat yang telah ditentukan. Komponen yang digunakan dalam pembuatan tugas akhir ini meliputi webcam untuk mendeteksi dan mengenali benda, aktuator berupa motor servo standar untuk menggerakan lengan robot, conveyor untuk membawa benda, regulator sebagai sumber tegangan, USB to TTL converter, dan rangkaian minimum system ATmega32. Cara kerja lengan robot yaitu mula-mula benda diletakan pada conveyor yang akan membawa benda mendekati webcam. Webcam akan mendeteksi benda, kemudian akan diproses oleh laptop melalui software matlab untuk mengenali bentuk benda. Setelah objek dikenali, maka laptop melalui MATLAB akan mengirimkan kode benda yang dikomunikasikan secara serial kepada minimum system ATmega32 menggunakan modul USB to TTL untuk menggerakan motor servo pada lengan robot. Lcd 16 x 2 digunakan sebagai penampil bentuk benda yang terdeteksi oleh webcam. Gambar 3.1 merupakan diagram blok sistem.. 31.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 32. Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem. 3.2. Perancangan Mekanik Lengan Robot Pada tahap ini dilakukan perancangan mekanik dari robot tersebut, antara lain mendesain ukuran robot, penggunaan bahan dasar untuk lengan robot yaitu akrilik setebal 3mm. Pendesainan robot menggunakan software Google SketchUp. Lengan robot terdiri dari lima bagian utama yaitu poros, gripper, komponen 1, komponen 2, komponen 3. Gambar 3.2 menunjukan anatomi lengan robot secara keseluruhan. Berikut adalah gambar detail dari bagian-bagian lengan robot, yaitu: komponen 1 ditunjukan Gambar 3.3, komponen 2 ditunjukan Gambar 3.4, komponen 3 ditunjukan Gambar 3.5, gripper tampak atas ditunjukan Gambar 3.6.. Gambar 3.2. Anatomi Lengan Robot.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. Gambar 3.3. Komponen 1. Gambar 3.4. Komponen 2. Gambar 3.5. Komponen 3. Gambar 3.6. Gripper Tampak Atas. 33.