PERANCANGAN ROBOT PENGAMBIL DAN PENARUH BOLA
BERBASIS DIGITAL KOMPAS CMPS03 (PENGAMBIL)
TUGAS AKHIR
D isusun Oleh :
R. PRIZKY ALIF PRANATA
NIM: 06.530.087
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
PERANCANGAN ROBOT PENGAMBIL DAN PENARUH BOLA
BERBASIS DIGITAL KOMPAS CMPS03 (PENGAMBIL)
TUGAS AKHIR
Diajukan kepada
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
Akademik dalam Menyelesaikan Program Sarjana (S-1) Teknik
D isusun Oleh :
R. PRIZKY ALIF PRANATA
NIM: 06.530.087
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
LEMBAR PERSETUJUAN
PERANCANGAN ROBOT PENGAMBIL DAN PENARUH BOLA
BERBASIS DIGITAL KOMPAS CMPS03 (PENGAMBIL)
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh :
R. PRIZKY ALIF PRANATA 06530087
Diperiksa dan disetujui oleh:
Pembimbing I PembimbingII
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : R. Prizky Alif Pranata
Tempat/Tgl Lahir : Sumenep / 16 Juli 1988
NIM : 06530087
Fakultas / Jurusan : Teknik / Elektro
Menyatakan bahwa tugas akhir kami yang berjudul :
“PERANCANGAN ROBOT PENGAMBIL DAN PENARUH BOLA BERBASIS DIGITAL KOMPAS CMPS03” adalah bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun keseluruhan, kecuali dalam bentuk kutipan yang kami sebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini kami buat dengan sebenar-benarnya dan apabila pernyataan ini tidak benar, kami bersedia mendapat sangsi akademis.
Malang, Yang menyatakan,
R. Prizky Alif Pranata
Mengetahui,
Pembimbing I Pembimbing II
Ir. Nur Alif M., MT Ir. Lailis Syafa’ah, MT
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang Maha Esa, yang Maha Bijaksana atas segala kasih
sayang, rahmat dan hidayahNya, sehingga penulis bisa menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul:
Perancangan Robot Pengambil dan Penaruh Bola Berbasis Digital Kompas
CMPS03
Tugas Akhir ini dibuat dengan menerapkan teori yang didapat selama kuliah dengan
penelitian dibidang robotika. Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu kritik dan
saran dari dari semua pihak sangat kami butuhkan guna melengkapi Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembacanya.
Amin yaa robbal ‘aalamiin.
Malang, Mei 2011
M OTTO DAN PERSEM BAHAN
“ Hidup adalah karya seni
Tuhan
, tidak datarnya kehidupan
bagi masing-masing ciptaan
Nya
memberikan suatu cerita
tersendiri bagi individu yang disadari atau tanpa disadari adalah
satu dari sekian banyak ciptaan
Nya
, maka tetaplah merunduk
ketika sesuatu yang lebih diberikan oleh
Nya
”
Tugas akhir ini kudedikasikan untuk :
M ama, M ama, M ama, Aik, Aik, Aik, Adik, dan keluarga besar ,
“Seseorang”, dari “dia dedikasi hidup ini terfokus,
Sahabat-sahabat ku yang sudah jadi saudara ku selama di U M M ,
Seluruh Teman-teman Elektro Angkatan 2006,
Ucapan Terima kasih
Menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini butuh perhatian dan waktu yang lebih, dukungan dari orang-orang di sekitar juga hal penting untuk yang bisa membantu mental agar tetap semagat menyelesaikan Tugas Akhirini, terima kasih ku untuk:
1. Allah S.W.T yang memberikan segala-galanya,
2. Kedua Orang Tua Mama, Aik, dik Ratih, dan keluarga besar yang telah memberi
dukungan baik moral maupun material.
3. Ibu Ir. Nur alif M, MT. selaku pembimbing I serta seorang ibu yang selalu membantu memberi saran, dukungan moral maupun semangat.
4. Ibu Ir. Lailis Syafa’ah, MT. selaku pembimbing II, yang juga member banyak masukan penting.
5. Bapak Ir. Diding Suhardi, MT selaku dosen wali yang setia menemani dari semester 1 hingga akhir, juga sebagai punguji I.
6. Bapak. Ir. M. Irfan, MT selaku Penguji II.
7. Bu Nana, Mas, dan Mbak yang ”di depan meja elektro ” yang selalu membantu mempersiapkan berkas-berkas dan info yang diberikan, Seluruh Dosen maupun Staff
Administrasi di lingkungan Jurusan Elektro Universitas Muhammadiyah Malang.
8. Sahabat seperjuanganku, exD3 Kastol ; mbah Antok, ST., Prima Kusuma, ST., Yusuf Wahyu Perda, ST. (ucup bin mupeng), Vindi Hermawan, ST., Endra Hermawan, ST.
(mandra bin sama’i), Achmad Hasan Su’ud, ST. ( sungut), dan sahabatku satu ini (mulek ae mbek awakmu mulai smester siji ampe’ mari le...) Fandi Yuslindra, ST. (bajol). Hore
9. ” Seseorang ” (sopo hayo... haghaghag...) n ”mantan-mantan” (mantan majikan a???hahai)
10. Mas Yudi, Mas Julon,Om Bayu selaku Tim pemberantas huru hara dan kebingungan yang memberikan curahan pikiran, dorongan moral maupun fasilitas yang telah membantu proses terlaksananya tugas akhir ini, tidak lupa info kulinernya, monggo rujak
e ”lek”, huahahahaaaajib. Suwun sanget lho Mas n Om.
11. Teman-teman kuliah ; Kontrakan lawasterlantar (special pake ceplok mbah fu’ug Ginan
bodong, Bogik, Paicong, n Aziz), kontrakan C43 (Oyek, Bazz, Ichal, n Ken), kontrakan F99 (Bim Bogel, Ayeng, David, n Nak-kanak), Arek tretes Omah Kampus n pasukan exGang rolas, Elektro’06 (Gepeng’06, Rico, Herta, Doni, tim Borneo, wes kabeh
halaman e gak cukup rek!Hahai..), ”Konco Mbolang” (sak ujub-ujub e).
Alhamdulillah, demikian ucapan terimakasih ini saya buat, atas segala dukungan
dan bantuannya semoga Allah membalas ketulusan kita semua, amin Wassalam
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
SURAT PERNYATAAN ... iv
KATA PENGANTAR ... v
ABSTRAKSI ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR TABEL ... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan ... 3
1.5 Metodelogi ... 3
1.6 Sistematika Pembahasan ... 4
BAB II DASAR TEORI 2.1 Digital Kompas ... 6
2.2 Mikrokontroler AT89S52... 9
2.3 Optocoupler ... 16
2.4 LCD ... 17
2.5 Motor Gearbox ... 18
2.6 Motor DC ... 18
BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN
3.1 Sistem Robot Pengambil bola ... 23
3.1.1 Kompas ……… 24
3.1.2 Infrared ……….... 26
3.1.3 LCD ………. 26
3.1.4 Mikrokontroler AT89S52 ………... 29
3.1.5 Tombol Push On ………. 30
3.1.6 Driver Motor ………... 31
3.1.7 Motor Roda Kanan dan Kiri ………... 32
3.1.8 Motor Pemasuk Bola ………... 33
3.2 Perencanaan Mekanisme Alat ... 42
3.3 3.2.1 Perancangan dan Pembuatan Alat Pengambil Bola ... 42
3.2.2 Ruang Penampung Bola ... 43
3.2.3 Mekanika Penggerak Robot ... 44
3.2.4 Box Rangkaian Elektronika ... 45
BAB IV PENGUJIAN ALAT 4.1 Pengujian Kompas CMPS 03 ... 47
4.1.1 langkah- langkah pengujian ... 47
4.1.2 Hasil Pengujian ... 48
4.1.3 Analisa ... 52
4.2 Pengujian Motor Keluar ... 53
4.2.1 Langkah- langkah Pengujian ... 53
4.2.2 Hasil Pengukuran Motor Pmasuk ... 53
4.2.3 Analisa ... 54
4.3 Pengujian Motor Roda dan Motor Driver ... 54
4.3.1 Langkah- langkah Pengujian ... 54
4.3.2 Hasil Pengujian ... 55
4.3.3 Analisa ... 55
4.4.1 Langkah-langkah Percobaan ... .... 56
4.4.2 Hasil Pengukuran Sensor Optocoupler ... .... 57
4.4.3 Analisa ... 58
4.5 Pengujian Rangkaian Catu Daya... .... 58
4.5.1 Langkah-langkah Pengujian ... .... 58
4.5.2 Hasil Pengujian ... .... 58
4.5.3 Analisa ... .... 59
4.6 Pengujian Mikrokontroler AT 89S52 ... ...59
4.6.1 Langkah-Langkah Pengujian ... ...60
4.6.2 Hasil Pengujian ... .... 62
4.6.3 Analisa... .... 63
4.7 Pengujian LCD ... .... 63
4.7.1 Langkah-Langkah Pengujian ... .... 63
4.7.2 Hasil Pengujian ... .... 64
4.7.3 Analisa ... .... 64
BAB V PENUTUP 5.1 KESIMPULAN ... ... 65
5.2 SARAN ... ... 65
1.1.1 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kompas Digital CMPS 03... 7
Gambar 2.2 12C Communication Protocol ... 7
Gambar 2.3 Skema Rangkaian kompas Digital ... 9
Gambar 2.4 Bentuk Fisik AT 89S52... 9
Gambar 2.5 Blok Diagram Mikrokontroller At89S52 ... 11
Gambar 2.6 Konfigurasi Pin At89S52 ... 12
Gambar 2.7 Konfigurasi Xtal Osilato ... 14
Gambar 2.8 Optocoupler ... 17
Gambar 2.9 LCD ... 17
Gambar 2.10 Motor Gearbox ... 18
Gambar 2.11 Motor DC... 19
Gambar 2.12 Bagian Motor DC ... 20
Gambar 2.13 Driver Motor (IC L298) ... 21
Gambar 3.1 Rute Robot Pengambil Bola Dalam Arena... 22
Gambar 3.2 Diagram Blok Perancangan dan Pembuatan Sistem Elektronika Robot Penaruh Bola... 24
Gambar 3.3 Kompas Digital Kompas CMPS 03 ... 25
Gambar 3.4 12C Infrared ... 26
Gambar 3.5 LCD ... 28
Gambar 3.6 Mikrokontroler At89S52 ... 29
Gambar 3.7 Tombol Push On ... 30
Gambar 3.8 IC Driver Motor ... 31
Gambar 3.9 Schematic Digital pada Power Supply... 33
Gambar 3.10 Schematic Push On ... 33
Gambar 3.11 Schematic LCD ... 34
Gambar 3.12 Schematic Driver Motor Roda Kanan ... 34
Gambar 3.13 Schematic Pada Driver Motor Roda Kiri ... 35
Gambar 3.16 Schematic Optocoupler ... 36
Gambar 3.17 Schematic Secara Keseluruhan ... 37
Gambar 3.18 Flow Chart Keseluruhan Sistem ... 39
Gambar 3.19 Flow Chart Navigasi ... 41
Gambar 3.20 Mekanika Pengambil... 42
Gambar 3.21 Penampung Bola ... 43
Gambar 3.22 Mekanika Penggerak Robot ... 44
Gambar 3.23 Box Rangkaian Elektronika... 46
Gambar 4.1 Pengukuran Rangkaian Kompas... 48
Gambar 4.2 Gelombang Pulsa Arah Utara Kompas... 48
Gambar 4.3 Gelombang Pulsa Arah Timur laut Kompas... 49
Gambar 4.4 Gelombang Pulsa Arah Timur Kompas... 49
Gambar 4.5Gelombang Pulsa Arah Tenggara Kompas... 49
Gambar 4.6 Gelombang Pulsa Arah Selatan Kompas... 50
Gambar 4.7 Gelombang Pulsa Arah Barat Daya Kompas... 50
Gambar 4.8 Gelombang Pulsa Arah Barat Kompas... 50
Gambar 4.9 Gelombang Pulsa Arah Barat Laut Kompas... 51
Gambar 4.10 Pengukuran Motor Keluar... 53
Gambar 4.11 Pengukuran Rangkaian Motor Roda dan Motor Driver... 55
Gambar 4.12 Pengukuran Rangkaian Iinfra Merah ... .56
Gambar 4.13 Gelombang Pulsa Unfra Merah ... 57
Gambar 4.14 Pengukuran Rangkaian Power Supply ... .58
Gambar 4.15 Rangkaian Mikrokontroler AT89S52 dengan LED ... .62
Gambar 4.16Blok Diagram Pengujian LCD ... 64
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Register CMPS03 ... 8
Tabel 4.1 Data Hasil Pengukuran Kompas ... 51
Tabel 4.2 Data Hasil Pengukuran Motor Pengeluar ... 54
Tabel 4.3 Data Hasil Pengukuran Motor Roda dan Driver Motor... 55
Tabel 4.4 Data Hasil Pengukuran Sensor Optocoupler... 57
Table 4.5 Data Hasil Pengukuran Pada Rangkaian Catu Daya ... 59
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I :Schematic Keseluruhan
Lampiran II :Datasheet Digital Kompas CMPS03
Lampiran III : Datasheet Mikrokontroler AT89s52
DAFTAR PUSTAKA
[1] ATMEL, Data sheet mikrokontroller AT89S52, 2005 [2] ATMEL, Data sheet L298, 2007
[3] Digital Compas CMPS03, Data Sheet
[4] National Semiconductor, Data Sheet LM567, 1995
[5] Teknik Pengukuran dan pengaturan, SUWASONOADI SURYOKUSMO DIPL.LE, TARSITO. 1991
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Di era teknologi seperti sekarang ini dalam kehidupan manusia tidak terlepas dari perkembangan iptek, salah satunya di bidang robotika yang tumbuh dan berkembangnya
sangat cepat bahkan di negara-negara maju berlomba-lomba membuat robot, mulai dari robot mainan, robot industri hingga robot pembantu rumah tangga. Di Indonesia perkembangan
robot masih sedikit lambat, untuk mengatasi hal tersebut maka saat ini telah diadakan bermacam kontes robot, hal ini bertujuan untuk menumbuh kembangkan kreatifitas di bidang robotika sehingga perkembangan robotika di Indonesia dapat setahap demi setahap
berkembang seperti di negara-negara maju.
Dari permasalahan tersebut guna mengembangkan sebuah performance dari robot
diperlukan sebuah rangkaian elektronika untuk mengontrol seluruh gerakan robot, agar robot yang diciptakan dapat bekerja secara baik sehingga dapat dijadikan sarana edukasi ataupun tahapan pengembangan kualitas robot yang digunakan untuk kontes robot kontes robot.
dengan pengembangan sistem kontrol dan rangkaian elektronika yang diterapkan pada robot pengambil dan penaruh bola yang nantinya dijadikan bahan perbandingan perkembangan
kualitas dan performance dari robot yang digunakan untuk edukasi ataupun pengembangan dari robot kontes.
Sistem digital yang digunakan dalam peralatan-peralatan elektronika, termasuk
2
alat yang dapat digunakan untuk mengontrol gerak suatu alat. Sebagai contoh di masyarakat misalnya, kontrol gerak pada alat robot pemotong rumput yang gunanya memangkas rumput
halaman yang mulai memanjang, pergerakannya terkontrol sehingga rumput dapat dipangkas secara rata. Dalam dunia industri atau pabrik pengontrolan gerak banyak digunakan contohnya pada pabrik susu, pengontrolan yang digunakan dalam robot penyimpan yang
dapat otomatis memilih rak penyimpan susu.
Dalam robot ini sendiri pengontrolan dan sistem otomatis digunakan untuk menentukan
pergerakan robot di arena agar dapat mengambil bola-bola dan kemudian memasukkan kedalam keranjang.
1.2 Perumusan Masalah
Bagaimana merencanakan dan membuat rangkaian elektronik untuk mengoperasikan
robot agar dapat mengambil bola di arena, kemudian memasukkan ke dalam bin atau penampung bola.
1.3 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam penyusunan tugas akhir ini agar tujuan tugas akhir ini
dapat tercapai adalah :
1. Perancangan rangkaian elektronika menggunakan komponen-komponen elektronika yang sudah umum dipasaran
3
3. Membahas cara kerja hardware yang digunakan dalam perancangan dan pembuatan robot tanpa membahas software.
4. Arena atau lapangan berbentuk persegi dengan 4 bin atau penampung. 5. Jenis bola yang akan digunakan adalah jenis bola pimpong.
1.4 Tujuan
Adapun maksud dan tujuan dari tugas akhir ini adalah Membuat rangkaian elektronik
agar robot dapat bekerja secara otomatis agar dapat mengambil bola di arena kemudian memasukkan bola kedalam bin atau penampung.
1.5 Luaran Yang Diharapkan
Pada tugas akhir ini adalah menghasilkan sebuah alat yang dapat menjadi acuan dalam
pengembangan robot otomatis yang digunakan dalam bidang industri ataupun robot kontes.
1.6 Kegunaan Program
Alat pengontrol ini nantinya dipergunakan untuk membantu di bidang industri dan kontes robot sehingga menghasilkan robot yang mempunyai tingkat keberhasilan yang tinggi.
1.7 Metodologi
Metodologi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut;
1.7.1 Study literature
4
1.7.2 Perencanaan Alat
Merencanakan pembuatan alat agar alat nantinya bisa berjalan sesuai dengan
yang diharapkan.
1.7.3 Pembuatan Alat
Setelah melakukan perencanaan maka dilakukan pembuatan rangkaian untuk
kemudian dirakit menjadi satu kesatuan sistem.
1.7.4 Pengujian Alat
Melakukan pengujian alat perbagian untuk mengetahui hasil dari perencanan dan pembuatan alat.
1.7.5 Menarik Kesimpulan
Menarik kesimpulan dan saran dari hasil perencanaan dan pembuatan alat.
1.8 Sistematika Pembahasan
Penulisan tugas akhir ini dibagi menjadi lima bab, yaitu:
BAB I PENDAHULUAN
Merupakan pengantar dari seluruh bab berisi latar belakang, tujuan, rumusan masalah, batasan masalah, metodologi dan sistematika pembahasan.
BAB II DASAR TEORI
Berisi tentang teori-teori yang menujang dari pembuatan alat.
BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT
5
BAB IV PENGUJIAN ALAT
Menjelaskan mengenai hasil uji coba alat hasil rancangan.
BAB V PENUTUP
