RANCANG BANGUN WIRELESS MOBILE ROBOT PENGINTAI
LAPORAN TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III
Oleh:
ANGGA RIZKY PRATAMA NIM: 1005011012
BANGUN SIGALINGGING NIM: 1005012117
FRANS P.B NAPITUPULU NIM: 1005012140
ROY ADAM NIM: 1005011089
JURUSAN TEKNIK MESIN
POLITEKNIK NEGERI MEDAN
MEDAN
2013
INTISARI
Mobile Robots for Surveillance merupakan salah satu robot yang digunakan dibidang pengintaian. Tugas akhir ini kami kembangkan dengan tujuan untuk membuat robot prototype yang berfungsi sebagai mobile robots for surveilance.
Robot pengintai ini terdiri dari rangkaian mikrokontroler ATMega32 dan wireless access point. Mikrokontroller ATMega32 berperan sebagai controller yang mengatur kinerja dari: motor dc, motor servo camera, sensor ultrasonic. Wireless access point berperan sebagai pengatur komunikasi antara software pengguna dengan ATMega32. Komunikasi dilakukan dengan internet protokol (WiFi IEEE 802.11/a/b/g ). Wireless access point juga berperan sebagai video streamer dari camera USB Frame grabber sehingga dapat ditampilkan di software pengguna.
Tim tugas akhir mobil robot pengintai ini telah berhasil merealisasikan dan mengujicoba mobil robot pengintai sesuai dengan fungsi yang direncanakan, yaitu merancang dan membuat robot pemantau yang dapat dikendalikan secara wireless.
Kata kunci : Microcontroller, mobile robot, remote surveillance, WiFi, USB Camera
ABSTRACT
Mobile Robots for Surveillance is one of the robots that are used in the field of surveillance. This final project we have developed had the aim to create a prototype robot that functions as a mobile robots for surveillance.
Reconnaissance robot is composed of a circuit of ATMega32 microcontroller and wireless access point. ATMega32 microcontroller acts as a controller that regulates the performance of: dc motors, servo motor camera, ultrasonic sensors.Wireless access point acts as a regulator of the communication between software users with ATMega32. Communication is done with the internet protocol (WiFi IEEE 802.11/a/b/g). Wireless access point also serves as a video streamer USB frame grabber from the camera so it can be displayed in the user software.
The final project team of the mobile robot surveillance has successfully realized and tested a robot car surveillance in accordance with the planned function, design and create mobile robot surveillance that can be wireless controller.
Key Words : Microcontroller, mobile robot, remote surveillance, WiFi, USB Camera
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang senantiasa memberikan rahmat dan kasih-Nya kepada kita baik kesehatan maupun kesempatan dalam memberikan dorongan dan motivasi dalam penulisan laporan tugas akhir yang berjudul
“Rancang bangun wireless mobile robot pengintai”
untuk menyelesaikan matakuliah Tugas Akhir Semester VI Program Pendidikan Diploma III, Jurusan Teknik Mesin, Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan.
Sesuai dengan judulnya laporan Tugas Akhir ini akan membahas mengenai mobil pengintai.
Dalam proses pembuatan laporan Tugas Akhir ini, penulis telah mendapat bimbingan dari berbagai pihak, baik itu berupa material, spritual, maupun dari segi administrasi. Untuk itu sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepeda :
1. M. Syahruddin, S.T., M.T., Direktur Politeknik Negeri Medan
2. Ir. Gidion Sembiring, Ketua jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 3. Drs. Infarizal,M.T. Kepala Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri
Medan;
4. Drs. Nursuar,M.komp., Kepala lab Mekatronika Politeknik Negeri Medan; 5. Jhony Hartanta Sembiring,S.T., M.T., Selaku dosen pembimbing yang telah
meluangkan waktu dan tenaganya dalam membantu dan membantu penulis sehingga laporan tugas akhir ini dapat selesai dengan baik;
6. Seluruh Staf pengajar jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan;
7. Teristimewa buat kedua orang tua penulis H Sigalingging, dan N Silaban yang telah memberikan dorongan baik materi, moral, semangat, do’a yang tak henti-hentinya diberikan;
8. Kepada Abang, Kakak, Adik penulis yang telah memberikan banyak bantuan moril, materil, semangat serta do’anya;
9. Teman-teman penulis selama mengikuti perkuliahan di Politeknik Negeri Medan, program studi teknik mesin khususnya ME-6D. Dan semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Semoga bantuan dan dukungan yang telah di berikan mendapatkan ridho dan balasan dari Tuhan Yang Maha Esa.
Penulis sadar bahwa tugas akhir ini masih belum sempurna, namun penulis berharap tugas akhir ini memberikan kontribusi sekecil apapun bagi kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi serta wacana bagi mahasiswa teknik mesin.
Akhir kata semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan semoga Tuhan senantiasa melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, Amin.
Medan, 19 September 2013
Penulis,
Bangun Sigalingging NIM : 1005012117
DAFTAR ISI
SPESIFIKASI TUGAS AKHIR... ii
LEMBAR PERSETUJUAN... iii
LEMBAR PENGESAHAN... iv
INTISARI... v
ABSTRACT... vi
KATA PENGANTAR... vii
DAFTAR ISI... ix
DAFTAR GAMBAR... xi
DAFTAR LAMPIRAN... xii
BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 2 C. Tujuan Penelitian... 2 D. Batasan Masalah... 3 E. Manfaat penelitian... 3
F. Metode Pengumpulan data... 4
BAB II TEORI DASAR... 5
A. Mobile robot... 5 B. Mekatronika... 5 C. Sistem kontrol... 7 D. Mikrokontroller... 8 E. Microcountroller ATMega32... 14 F. IC L293D... 15 G. USB To Serial RS 232 DB9... 16
H. USB Program downloader... 18
I. Motor DC... 19
J. Wireless... 23
K. Camera... 24
BAB III PERANCANGAN... 29
A. Kontruksi mobil robot wireless yang digunakan... 29
B. Diagram Rangkaian elektronik mobile robot... 30
C. Komponen – komponen utama mobile robot... 33
1. Motor DC... 33 2. IC L293D... 34 3. Baterai... 35 4. Kamera... 35 5. Wireless... 36 D. Perancangan software... 36 E. Data percobaan... 36
BAB IV PENGOPERASIAN SOFTWARE WiFi... 38
A. Persiapan... 38
B. Pengoperasian... 42
C. Mengakhiri pengoperasian... 42
BAB V PERAWATAN DAN PERBAIKAN... 43
A. Perawatan mesin... 43
B. Perawatan pada motor dc... 43
C. Perbaikan alat... 44 BAB VI PENUTUP... 45 A. Simpulan... 45 B. Saran... 46 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Ilustrasi Sistem Mekatronika ... 6
Gambar 2.2 Pin Koneksi Mikrokontroller ATMega32 ... 12
Gambar 2.3 IC L293D dan alokasi pin... 14
Gambar 2.4 Rangkaian L293D menggunakan dua motor DC... 15
Gambar 2.5 USB to Serial Cable... 16
Gambar 2.6 Konstruksi Motor DC... 19
Gambar 2.7 Penentuan Arah Gaya a Kawat Berarus Listrik ... 20
Gambar 2.8 Reaksi Garis Fluks... 21
Gambar 2.9 Prinsip Kerja Motor DC... 22
Gambar 2.10 Proses Jalan Cahaya Masuk ke Kamera... 25
Gambar 3.1 part 1 body robot wireless... 29
Gambar 3.2 Part 2 roda mobil... . 30
Gambar 3.3 Part 3 penyangga ficibiboard... 30
Gambar 3.4 Part 4 kamera frame graber... 31
Gambar 3.5 Part 5 sensor ultrasonic... 31
Gambar 3.6 Diagram rangkain elektronik mobil robot... 32
Gambar 3.7 Motor DC... 33
Gambar 3.8 IC L293D... 34
Gambar 3.10 Kamera robot... 35
Gambar 3.11 Wireless... 36
Gambar 4.1 Gambar persiapan-1... 38
Gambar 4.2 Gambar persiapan-2... 39
Gambar 4.3 Gambar persiapan-3... 39
Gambar 4.4 Gambar persiapan-4... 40
Gambar 4.5 Gambar persiapan-5 Tampilan jedela WiFi robot... 41
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Robot adalah sebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik mengunakan pengawasan atau kontrol manusia, ataupun dengan mengunakan program yang telah didefinisikan terlebih dahulu. Robot mobil adalah konstruksi robot yang ciri khasnya mempunyai actuator berupa roda untuk menggerakan motor robot tersebut sehingga robot dapat berpindah posisi dari satu titik ke titik yang lain.Untuk dapat membuat sebuah robot mobil minimal diperlukan pengetahuan tentang mikrokontroler dan sensor-sensor elektronik.
Telah kita ketahui bahwa di dalam menjalankan kehidupan sehari-harinya manusia tidak terlepas dari segudang pesawat elektronika,di zaman modern seperti sekarang inilah khususnya.Untuk berkomunikasi,mencari informasi,serta sebagai hiburan yang dapat ditampilkan secara audio maupun visual.Sifat keingintahuan manusia membuatnya terus mengembangkan ilmunya mempelajari lingkungan sekitarnya,tumbuhan,serta hewan-hewan.Tetapi pada saat keingintahuan itu terbentur pada satu kondisi,yaitu saat manusia tidak mungkin mendekati objek yang ingin ditelitinya,maka tersirat sebuah pemikiran untuk membuat sebuah alat pengintai yang dapat dikontrok dari jarak jauh.
Para pencipta robot pertama kali mencoba meniru manusia dan hewan, mereka menemukan bahwa hal tersebut sangatlah sulit, membutuhkan tenaga penghitungan yang jauh lebih banyak dari yang tersedia pada masa itu. Jadi, penekanan perkembangan diubah ke bidang riset lainnya.
Kenapa kami beri nama mobil pengintai,karena fungsi robot mobil ini mirip atau bahkan memang sebagai robot pengintai.Robot mobil ini mengambil data disekitarnya dan langsung dikirimkan kepada tuannya(yang mengendalikan). Pemanfaatan robot pengintai dalam kehidupan manusia saat ini dirasakan sangat membantu dan memudahkan kehidupan manusia.
Oleh karena itu, berdasarkan pertimbangan di atas kami mengadakan penelitian sebagai tugas akhir dengan judul : Rancang bangun wireless mobile robot pengintai.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana merancang suatu robot pengintai yang dapat bergerak di medan yang cenderung sempit dan sulit dijangkau manusia,
2. Bagaimana mengendalikan robot secara wireless, 3. Merancang software aplikasi disisi pengguna,
4. Merancang protokol komunikasi berbasis Web/internet antara software aplikasi dengan robot.
C. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari studi ini adalah untuk :
1. Untuk merancang dan membuat robot pengintai dengan video transmitter ,dengan memanfaatkan mikrokontroller ATMega32 sebagai unit pengendali dan keyboard sebagai pengontrol serta memanfaatkan paralel port sebagai pengiriman data.
2. Menentukan jenis wireless sebagai alat kontrol
3. Membuat simulasi Robot pengintai dengan pengambilan video secara langsung.
D. Batasan Masalah
Tugas akhir ini menitikberatkan pada :
1. Aspek elektronika meliputi mikrokontroller 2. Aspek sistem kendali wireless
3. Menerapkan suatu cara agar mikrokontroller dapat mengatur komunikasi melalui wifi untuk pengiriman data.
E. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah : 1. Bagi Penulis
a. Merupakan sarana dalam menerapkan ilmu yang didapatkan di bangku kuliah. b. Memenuhi syarat untuk menyelesaikan pendidikan pada Jurusan Teknik
Mesin Politeknik Negeri Medan 2. Bagi Akademik
a. Merupakan pustaka tambahan dalam masalah robot mobil pengintai
b. Sebagai referensi dasar untuk dilakukannya penelitian lebih mendalam pada jenjang lebih tinggi.
F. Metode Pengumpulan Data
Pengumpulan data mengenai perancangan ini di peroleh penulis dengan cara antara lain:
1. Studi literatur serta pencarian di internet yang bisa digunakan sebagai referensi dalam perancangan alat ini
2. Melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing yang bersangkutan serta pihak – pihak yang dapat membantu menyelesaikan alat ini
3. Mempelajari alat – alat yang mirip dengan mobil pengintai wireless dan komponen – komponen yang bersangkutan.
