MENGGUNAKAN SMARTPHONE ANDROID
SKRIPSI
HARDY APANDI PURBA 111402107
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2016
SMARTPHONE ANDROID
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Teknologi Informasi
HARDY APANDI PURBA 111402107
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2016
PERSETUJUAN
Judul : SISTEM PENGENDALIAN ROBOT PEMADAM
API MENGUNAKAN KAMERA DAN SENSOR ULTRASONIK PADA JARINGAN WIFI
MENGGUNAKAN SMARTPHONE ANDROID
Kategori : SKRIPSI
Nama : HARDY APANDI PURBA
Nomor Induk Mahasiswa : 111402107
Program Studi : S1 TEKNOLOGI INFORMASI
Departemen : TEKNOLOGI INFORMASI
Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Baihaqi Siregar, S.Si., M.T Dr. Syahril Efendi, S.Si., M.IT
NIP. 19790108 201212 1 002 NIP.
Diketahui/disetujui oleh
Program Studi S1 Teknologi Informasi Ketua,
Muhammad Anggia Muchtar, ST., MM.IT NIP. 19800110 200801 1 010
PERNYATAAN
SISTEM PENGENDALIAN ROBOT PEMADAM API MENGUNAKAN KAMERA DAN SENSOR ULTRASONIK PADA JARINGAN WIFI MENGGUNAKAN
SMARTPHONE ANDROID
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, 15 April 2016
HARDY APANDI PURBA 111402107
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis sampaikan ke hadirat Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat dan pengasihan-Nya yang berlimpah sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, Program Studi S1 Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
Penyelesaian skripsi ini tidak terlepas dari bantuan dan motivasi berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Dr. Syahril Efendi, S.Si, M.IT sebagai dosen pembimbing I dan Bapak Baihaqi Siregar, S.Si, M.T sebagai dosen pembimbing II yang telah meluangkan waktu, pikiran, saran, dan kritiknya untuk penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
2. Bapak Dani Gunawan S.T., M.T selaku dosen pembanding I dan Bapak Seniman S.kom, M.Kom selaku dosen pembanding II yang telah memberikan masukan serta kritik yang bermanfaat dalam penulisan skripsi ini.
3. Ketua dan Sekretaris Program Studi S1 Teknologi Informasi, Bapak M. Anggia Muchtar, S.T., MM.IT. dan bapak Mohammad Fadly Syahputra, B.Sc.,M.Sc.IT. 4. Seluruh dosen yang mengajar serta staf Tata Usaha Program Studi Teknologi
Informasi Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Maitin Purba dan Ibu Sapih Muli br. Ginting selaku orang tua penulis yang telah membesarkan penulis dengan penuh cinta kasih, Kakak Lia Christin Purba dan adik Dinda Monica Purba beserta seluruh keluarga besar yang selalu memberikan dukungan, motivasi, serta doa kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.
6. Novia Fransiska Ginting atas segala bantuan, motivasi dan doa yang diberikan kepada penulis.
7. Teman - teman seperjuangan, Hariadi Ramadhana, Irzal Sofyan, Faisal Fadly, Ahmad Badril, Tommy F. Nainggolan, Vincent Siagian, Putra Panggabean dan seluruh teman-teman angkatan 2011 lainnya yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah bersedia menjadi teman diskusi dan memberikan dukungan kepada penulis, semoga kita meraih kesuksesan
8. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapankan satu persatu yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam skripsi ini, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari semua pihak demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis ucapkan terima kasih.
ABSTRAK
Kebakaran merupakan bencana yang dapat terjadi kapan saja dan menimbulkan kerugian yang sangat tinggi. Pada suatu kondisi, petugas pemadam kebakaran tidak dapat mengakses sumber api karena kerusakan bangunan yang luar biasa akibat suhu yang tinggi atau adanya bahan peledak. Dengan adanya kendala-kendala dan tingkat resiko yang tinggi dalam penanganan kebakaran, maka diperlukan suatu pengembangan teknologi yang dapat membantu pemadam kebakaran dalam memadamkan api. Salah satunya adalah dengan penggunaan robot untuk memadamkan api. Pengunaan robot pemadam api yang dapat dikendalikan dari jarak yang ditentukan diharapkan dapat mengurangi resiko dalam memadamkan kebakaran. Robot ini bergerak sesuai keinginan pengguna yang dikendalikan melalui smartphone Android. Smartphone dan robot terhubung melalui jaringan WiFi yang terdapat pada robot menggunakan WiFi module. Perintah pengguna dari smartphone dikirimkan ke mikrokontroler pada robot untuk diproses menjadi pergerakan robot. Pada penelitian ini, robot pemadam api menggunakan mikrokontroler ATMega8. Hasil yang diperoleh dari pengujian sistem ini adalah robot dapat bergerak sesuai dengan kontrol pengguna menggunakan kamera pada robot melalui layar pada smartphone seperti belok kanan, kiri, maju dan mundur. Pada pengujian memadamkan api, robot dapat melakukan dengan baik dan dalam pengujian sensor ultrasonik, robot dapat berhenti pada jarak <= 15 cm.
CONTROL SYSTEM FIREFIGHTER ROBOT USING CAMERA AND UTRASONIC SENSOR AT WIFI NETWORK USING ANDROID
SMARTPHONE
ABSTRACT
Fire is one of the disaster that can occur anytime and in result of highly losses.There is a condition, where firefighters can’t access the source of the fire due to damage of the building that caused by high temperatures or the presence of explosives. Given the constraints and the high level of risk in the handling of the fire, this need a technological developments that could help the firefighters putting out the fire. Which one is use robots to extinguish the fire. The usage of firefighter robot which can be controlled from a specified distance hoping to reduce the risk in putting out a fire. This robot is controlled by the user via Android smartphones. Smartphones and the robot are connected via WiFi networks contained in the robot using a WiFi module. The command of smartphone users are sent to the microcontroller on the robot to be processed into robotic motion. The robot is equipped with camera and ultrasonic sensor, where the camera will br served as the controller of the robot’s motion in finding the source of the fire and ultrasonic sensor to avoid collisions during the robot backwards motion. In this study, fire firefighter robot using an ATMega8 microcontroller. The results of this study is for robot to be able move in accordance with user controls using the camera on the robot through a screen on a smartphone such as turn right, turn left, go forward and backward. In the fire test, the robot can perform well and in the ultrasonic sensor testing, the robot can be stopped at a distance of <= 15 cm.
DAFTAR ISI Hal. PERSETUJUAN iii PERNYATAAN iv PENGHARGAAN v ABSTRAK vii ABSTRACT viii DAFTAR ISI ix
DAFTAR TABEL xii
DAFTAR GAMBAR xiii
BAB 1 PENDAHULUAN 1 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Rumusan Masalah 2 1.3. Batasan Masalah 2 1.4. Tujuan Penelitian 2 1.5. Manfaat Penelitian 3 1.6. Metodologi Penelitian 3 1.7. Sistematika Penulisan 4
BAB 2 LANDASAN TEORI 5
2.1 Robot 5
2.1.1 Sejarah Robot 5
2.1.2 Karakteristik Robot 6
2.1.3 Tipe Robot 6
2.2 Mikrokontroller ATMega8 7
2.2.1 Arsitektur Mikrokontroller ATMega 8 12
2.2.2 Cara Kerja Mikrokontroller 12
2.2.3 Fitur Microkontroller 13
2.3 Aktuator 13
2.3.2 IC L293 (Motor Driver) 15
2.4 Sensor 16
2.4.1 Sensor Ultrasonik 16
2.5 Kamera 17
2.6 WiFi Module Rosh 1D57B 17
2.7 Android 18
2.8 Penelitian Terdahulu 18
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN 20
3.1. Analisis 20
3.1.1. Arsitektur umum 20
3.1.2. Pemodelan persyaratan sistem dengan Use case 23 3.1.3. Activity Diagram 24
3.1.4. Squence Diagram 26
3.2. Perancangan Sistem 27
3.2.1 Komponen yang digunakan robot 27
3.2.2 Perancangan konstruksi robot pemadam api 29
3.2.3 Perancangan kerangka robot 29
3.2.4 Perancangan Aktuator robot 30
3.2.5 Perancangan Sirkuit Elektronik 31
3.2.6 Perancangan rangkaian sumber tegangan 32
3.2.7 Perancangan Mikrokontroler ATMega8 32
3.2.8 Perancangan rangkaian Driver motor DC 35
3.2.9 Perancangan Module WiFi 36
3.2.10 Perancangan Skema Sensor Ultrasonik 37
3.2.11 Perancangan Skema pompa Air 37
3.2.12 Perancangan Rangkaian Keseluruhan Robot 38
3.2.13 Perancangan Program Mikrokontroler 39
3.2.14 Pseudocode Program 39
3.2.15 Flowchart Sistem Secara Umum 40
3.2.16 Perancangan Diagram Blok Robot Pemadam Api 42
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 44
4.1. Implementasi Sistem 44
4.1.1 Implementasi konstruksi utama 44
4.1.2 Implementasi konstruksi Aktuator 45
4.1.3 Implementasi Rangkaian Sirkuit elektronik 46
4.1.4 Implementasi Board Mikrokontroler 47
4.1.5 Implementasi Board Driver Motor DC 47
4.1.6 Implementasi WiFi Module Rosh 1D57B 48
4.1.7 Implementasi Sensor Ultrasonik 49
4.1.8 Implementasi Pompa Air 49
4.2. Implementasi Perangkat Lunak 50
4.2.1 Implementasi Module Program Mikrokontroler 50 4.2.2 Skema Pembuatan Program di Mikrokontroller
ATMega8 dan Cara men-download Program
ke Mikrokontroller ATMega8 51
4.3 Pengujian Sistem 51
4.3.1 Pengujian Aktuator dan Pergerakan Robot 52
4.3.2 Pengujian Pompa Air pada Robot 52
4.3.3 Pengujian Sensor Ultrasonik pada Robot 53
4.3.4 Pengujian Kamera Pada Robot 54
4.3.5 Pengujian jarak pada pengendalian robot 54
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 55
5.1. Kesimpulan 55
5.2. Saran 55
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Hal.
Tabel 3.1 Dokumentasi Naratif Use Case sistem 24
Tabel 3.2 Tabel Peralatan yang digunakan 27
Tabel 3.3 Tabel Rincian Komponen Fisik 28
Tabel 3.4 Tabel Rincian Komponen Elektronik 28
Tabel 3.5 Alokasi Pin yang digunakan 33
Tabel 3.6 Rincian Komponen Mikrokontroller ATMega8 35 Tabel 3.7 Rincian Komponen Driver Motor IC L298D 36 Tabel 4.1 Hasil Pengujian Robot Secara Keseluruhan 52 Tabel 4.2 Hasil Pengujian Jarak Pengendalian Robot 54
DAFTAR GAMBAR
Hal.
Gambar 2.1 Susunan Pin Microcontroller ATMega8 7
Gambar 2.2 Blok Diagram Microcontroller ATMega8 8
Gambar 2.3 Arsitektur Microcontroller ATMega8 12
Gambar 2.4 Struktur Motor DC 14
Gambar 2.5 Blok diagram motor driver tipe IC L293 15
Gambar 2.6 Sensor Ultrasonik 16
Gambar 2.7 Kamera 17
Gambar 2.8 WiFi Module Rosh 1D57B 18
Gambar 3.1 Arsitektur Umum 21
Gambar 3.2 Usecase Diagram Prototipe Robot Pemadam Api 23 Gambar 3.3 Activity Diagram Prototipe Robot Pemadan Api 24 Gambar 3.4 Sequence Diagram Prototipe Robot Pemadam Api 25
Gambar 3.5 Rancangan Skema Kerangka Robot 29
Gambar 3.6 Rancangan Aktuator Robot Pemadam Api 30
Gambar 3.7 Rancangan Sirkuit Elektornik ATMega8 30
Gambar 3.8 Perancangan Rangkaian regulator IC 7805 31 Gambar 3.9 Perancangan Rangkaian Skematik Sistem Mikrokontroler ATmega8 32 Gambar 3.10 Sistem minimum mikrokontroler ATmega8 33
Gambar 3.11 Bentuk sinyal clock 34
Gambar 3.12 Perancangan Rangkaian Driver Motor DC IC L293 36
Gambar 3.13 Perancangan Module WiFi 36
Gambar 3.14 Perancangan Skema Sensor Ultrasonik 37
Gambar 3.15 Perancangan Skema Pompa Air 37
Gambar 3.16 Perancangan Rangkaian keseluruhan robot 38
Gambar 3.17 Flowchart Sistem Secara Umum 41
Gambar 3.19 Rancangan Diagram Block Robot Pemadam Api 42
Gambar 3.20 Rancangan Halaman Utama Android 43
Gambar 4.2 Implementasi Aktuator Gear 46 Gambar 4.3 Implementasi Rangkaian Sirkuit Elektronik 46
Gambar 4.4 Implementasi Board Mikrokontroller 47
Gambar 4.5 Implementasi Layout Driver Motor 48
Gambar 4.6 Implementasi Module WiFi / WiFi Adaptor 48
Gambar 4.7 Implementasi Sensor Ultrasonik 49
Gambar 4.8 Implementasi Pompa Air 49
Gambar 4.9 Tampilan Program CVAVR 50
Gambar 4.10 Tampilan Program eXtreme Burner - AVR
50 Gambar 4.11 Skema Pembuatan Program di Mikrokontroller ATMega8 51
Gambar 4.12 Pengujian Aktuator Robot 52
Gambar 4.13 Pengujian Pompa Air Untuk Pemadaman Api 53
Gambar 4.14 Pengujian Sensor Ultrasonik 53
