ROBOT PEMINDAH BARANG BERBASIS
MIKROKONTROLER ATmega 32
Oskardy Pardede 1127026
Jurusan Sistem Komputer, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha,
Jl. Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH no. 65, Bandung, Indonesia.
Email : oskardy.pardede@gmail.com
ABSTRAK
Perkembangan teknologi yang pesat akhir - akhir ini telah banyak menciptakan kreasi di dunia, khususnya di bidang robotika telah banyak digunakan untuk membantu manusia dalam menyelesaikan suatu pekerjaan. Salah satu aplikasinya adalah pemanfaatan di bidang industri. Pemanfaatan robot bertujuan untuk menghemat biaya dan menghasilkan produk dengan kualitas yang sama.
Dalam Tugas Akhir ini, dirancang robot pemindah barang berbasis mikrokontroler ATmega 32. Robot memindahkan barang secara otomatis dari satu tempat ketempat yang lain. Robot berjalan mengikuti lintasan berupa garis hitam. Robot dilengkapi dengan empat buah motor DC sebagai penggerak roda, tiga buah motor servo sebagai penggerak lengan, satu buah sensor ultrasonik sebagai pendeteksi barang dan satu tiga buah sensor infrared sebagai pendeteksi garis hitam.
Dari hasil realisasi dan pengamatan data, robot dapat berfungsi dengan baik untuk mendeteksi dan memindahkan barang. Robot dapat mendeteksi ada tidaknya barang pada jarak maksimum 15 cm.
TRANSPORTER ROBOT BASED ON MICROCONTROLLER
ATmega 32
Oskardy Pardede 1127026
Computer Engineering Department, Maranatha Christian University
Jl. Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH no.65, Bandung, Indonesia
Email : oskardy.pardede@gmail.com
ABSTRACT
The latest evolution of technology lately had triggered a lot of creativity in our world, especially in robotics has been used to help human to do many work. One of the application is used robotic in industry. Robot use to produce a product with the same quality.
In this final project, robot was designed based on microcontroller ATmega 32. This robot transport items automatically from one place to another and it moves according to the black line, also it is equipped with four DC motors as wheel driver, three servo motors as arm driver, one ultrasonic sensor as an item detector ang three infrared sensors as line detector.
From the observation and data analysis, this robot works well to transport and detects whether there is or no item within 15 cm.
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN
PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN KERJA PRAKTEK KATA PENGANTAR
DAFTAR LAMPIRAN ...ix
BAB I PENDAHULUAN
2.2.2 Konfigurasi ATmega 32... 7
2.3 IC L293D ... 10
2.4 LCD (Liquid Crystal Display) ... 12
2.4.1 Pengendali LCD (Liquid Crystal Display) ... 14
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI
3.1 Perancangan Sistem Robot Pemindah Barang ... 31
3.2 Perancangan Hardware ... 33
3.2.1 Perancangan Hardware Sistem Minimum ... 34
3.2.2 Perancangan Sensor ... 36
3.2.2.1 Perancangan Hardware Sensor Infrared ... 36
3.2.2.2 Perancangan Hardware Sensor Ultrasonik ... 37
3.2.3 Perancangan Hardware Motor Servo ... 39
3.2.4 Perancangan Hardware Motor DC ... 40
3.2.5 Perancangan Hardware LCD (Liquid Crystal Display) 16x2 ... 41
3.2.6 Penggabungan seluruh Komponen Hardware ... 42
3.2.7 Design PCB ... 43
3.3 Perancangan Software (Pemrograman) ... 44
3.3.1 Diagram Alir Program utama ... 45
3.3.2 Diagram Alir Line Follower ... 46
3.3.3 Diagram Alir Sensor Ultrasonik ... 47
3.3.4 Diagram Alir Ambil Barang ... 48
3.3.5 Diagram Alir Turunkan Barang ... 49
3.3.6 Diagram Alir Lengan Turun ... 49
3.3.7 Diagram Alir Lengan Naik ... 50
3.3.8 Diagram Alir Lengan Capit ... 50
3.3.9 Diagram Alir Lengan Buka ... 51
3.4 Pemrograman pada CodeVision AVR C Compiler ... 51
3.5 Mekanisme jalan robot pada belokan ... 54
3.6 Realisasi Robot ... 55
BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS 4.1 Pengamatan dan Analisa pada Power Supply ... 56
4.2 Pengamatan dan Analisa Sensor Infrared ... 58
4.3 Pengamatan dan Analisa Motor Servo saat mengangkat barang ... 59
4.4 Pengamatan dan Analisa pemberhentian robot diujung lintasan ... 59
4.5 Pengamatan dan Analisa saat deteksi Barang ... 60
4.6 Pengamatan saat robot memindahkan Barang ... 61
4.7 Hasil Pengamatan Gambar ... 62
4.7.1 Gambar robot pada jalur belokan ... 62
4.7.2 Gambar Robot mengalami gagal Angkat Barang ... 63
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 64
5.2 Saran ... 64
DAFTAR PUSTAKA ... 65 LAMPIRAN A LIST PROGRAM
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Bentuk Mikrokontroler ATmega 32 ... 5
Gambar 2.2 Arsitektur Mikrokontroler AVR RISC ... 6
Gambar 2.3 Port Mikrokontroler ATmega 32 ... 7
Gambar 2.4 Bentuk IC L293D ... 10
Gambar 2.11 Komponen Dalam pada Motor Servo ... 17
Gambar 2.12 Lebar pulsa dan posisi motor Servo ... 18
Gambar 2.13 Motor DC ... 19
Gambar 2.14 LED Infrared and photodiode ... 21
Gambar 2.15 Pemasangan IR LED dan Photodiode ... 22
Gambar 2.16 Resistor ... 23
Gambar 2.17 Rangkaian Internal Crystal... 25
Gambar 2.18 Bentuk Crystal... 26
Gambar 2.19 Sensor Ultrasonik SR04 ... 26
Gambar 2.20 Transmitter dan receiver Sensor Ultrasonik ... 27
Gambar 2.21 Push Button ... 28
Gambar 2.22 Bentuk USB ASP ... 29
Gambar 2.23 Fungsi pin USB ASP ... 29
Gambar 2.24 CodeVision AVR ... 30
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Robot Pemindah Barang ... 31
Gambar 3.2 List Komponen untuk badan Robot ... 33
Gambar 3.3 Perancangan Hardware Sistem Minimum ... 34
Gambar 3.4 Perancangan Hardware IR LED dan Photodiode ... 36
Gambar 3.5 Perancangan Hardware Sensor Ultrasonik ... 38
Gambar 3.6 Perancangan Hardware Motor Servo ... 39
Gambar 3.7 Perancangan Hardware Motor DC ... 40
Gambar 3.8 Perancangan Hardware pada LCD Display ... 41
Gambar 3.9 Perancangan Hardware secara keseluruhan dalam satu Sistem ... 42
Gambar 3.10 PCB Utama Robot ... 44
Gambar 3.11 PCB Sensor IR LED dan Photodiode ... 44
Gambar 3.12 Diagram Alir program Utama ... 45
Gambar 3.13 Diagram Alir program Line Follower ... 46
Gambar 3.14 Diagram Alir Sensor Ultraonik ... 47
Gambar 3.15 Diagram Alir Lengan Ambil Barang ... 48
Gambar 3.16 Diagram Alir Turunkan Barang ... 49
Gambar 3.17 Diagram Alir lengan turun ... 49
Gambar 3.18 Diagram Alir Lengan naik... 50
Gambar 3.19 Diagram Alir Lengan capit ... 50
Gambar 3.21 Tampilan jendela kerja CodeVision AVR ... 51
Gambar 3.22 Create new Project ... 52
Gambar 3.23 CodeWizardAVR ... 52
Gambar 3.24 Pengaturan chip dan port pada CodeWizardAVR ... 52
Gambar 3.25 Proses Compile program ... 53
Gambar 3.26 Proses saat program error ... 53
Gambar 3.27 Jalur Robot ... 54
Gambar 3.28 Robot tampak depan ... 55
Gambar 3.29 Robot tampak belakang ... 56
Gambar 3.30 Robot tampak samping ... 56
Gambar 3.31 Jalur Robot ... 56
Gambar 4.1 Line follower robot ... 61
Gambar 4.2 Robot saat Gagal dijalur belok ... 62
Gambar 4.3 Robot gagal capit barang ... 63
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Fungsi Khusus Port B ... 8
Tabel 2.2 Fungsi Khusus Port C ... 9
Tabel 2.3 Fungsi Khusus Port D ... 9
Tabel 2.4 Deskripsi Pin IC L293D ... 11
Tabel 3.1 Konfigurasi pemasangan komponen I/O dengan port mikrokontroler …. ... 35
Tabel 3.2 Spesifikasi sensor ultrasonik SRF04 ... 38
Tabel 3.3 Konfigurasi LCD display 16x2 yang digunakan pada robot ... 41
Tabel 3.4 Gerakan roda pada robot pemindah barang berbasis ATmega 32 ... 54
Tabel 3.5 Kondisi motor ... 55
Tabel 4.1 Pengamatan Power supply pada IC LM7805 dan IC LM7806 ... 57
Tabel 4.2 Nilai sensor dan tingkat keberhasilan roda berputar berdasarkan tinggi sensor ... 58
Tabel 4.3 Pengamatan kerberhasilan motor servo mengangkat barang ... 59
Tabel 4.4 Pengamatan robot berhenti di ujung lintasan ... 60
Tabel 4.5 Pengamatan hasil sensor ultrasonik mendeteksi barang ... 61
DAFTAR LAMPIRAN
BAB I
PENDAHULUAN
Vs
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi pada sekarang ini telah berkembang dengan
sedemikian pesat. Melalui perkembangan teknologi ini, masyarakat terus berfikir
untuk menciptakan suatu alat yang dapat membantu pekerjaan manusia. Seiring
dengan kemajuan teknologi tersebut maka diperlukan sumber daya manusia yang
dapat memahami akan konsep teknologi secara professional. Salah satu teknologi
yang canggih dan juga sangat disukai manusia adalah teknologi robot.
Penggunaan teknologi dalam bidang industri sudah banyak dikembangkan
seperti robot untuk memindahkan suatu barang.
Robot pemindah barang adalah salah satu implementasi teknologi dalam
bidang robotika yang memiliki kemampuan untuk membantu manusia untuk
memindahkan barang dari suatu tempat ke tempat lain. Pada robot pemindah
barang ini memerlukan alat penggerak berupa roda untuk berjalan.
Selain alat gerak berupa roda, robot ini memerlukan sensor infrared untuk
mendeteksi garis dan juga sensor ultrasonik untuk mendeteksi barang serta motor
servo yang berfungsi untuk menggerakkan gripper.Dan pada pengoperasian robot
ini menggunakan mikrokontroler ATmega 32 dan diprogram dengan aplikasi
BAB I PENDAHULUAN 2
1.2 Identifikasi Masalah
Berdasarkan dari latar belakang maka identifikasi masalah yang akan
dibahas dalam Tugas Akhir ini adalah:
1. Bagaimana cara membuat robot pemindah barang yang dapat bekerja
dengan baik berbasis Mikrokontroler ATmega 32?
2. Bagaimana cara mengimplementasikan robot pemindah barang dalam
bidang industri sehingga dapat membantu pekerjaan manusia?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan Tugas Akhir ini dilaksanakan adalah untuk merealisasikan
robot yang dapat digunakan untuk memindahkan barang atau benda dari satu
tempat ke tempat lain dengan berbasis ATmega 32.
1.4 Pembatasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam Laporan Tugas Akhir ini adalah:
1. Robot bergerak mengikuti jalur garis hitam dan kondisi jalur yang akan
dilalui robot bersih dan bebas dari halangan.
2. Sensor ultrasonik dan motor servo akan bekerja ketika ketiga sensor
infrared mendeteksi hitam secara bersamaan.
3. Menggunakan mikrokontroler ATmega 32 sebagai pengendali semua
perangkat.
4. Bobot barang yang digunakan adalah menggunakan PET Bottle dengan
BAB I PENDAHULUAN 3
1.5 Sistematika Penulisan
Laporan Tugas Akhir ini terbagi atas lima bab utama. Untuk memudahkan
dalam membaca Laporan ini, akan diuraikan secara singkat sistematika beserta
uraian dari masing-masing bab, yaitu:
BAB I PENDAHULUAN
Dalam bab ini dibahas mengenai permasalahan yang
melatarbelakangi penulisan Laporan Tugas Akhir ini, selain itu juga terdapat
identifikasi, rumusan, tujuan, dan pembatasan masalah.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini berisi landasan teori atau teori penunjang dari perancangan
robot pemindah barang, baik hardware dan software yang digunakan.
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI
Bab ini membahas perancangan hardware untuk robot pemindah
barang.
BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS
Bab ini berisi data pengamatan dan analisa yang diperoleh dalam
menjalankan perancangan robot pemindah barang berbasis mikrokontroler
ATmega 32.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini akan diuraikan kesimpulan mengenai apa yang telah
dibahas pada bab-bab sebelumnya dan saran yang dapat dikembangkan
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan bab penutup yang berisi kesimpulan dari hasil
penelitian dan analisis dari Tugas Akhir ini serta saran bagi pengembangan Robot
Pemindah Barang.
5.1 Kesimpulan
1. Telah berhasil dibuat robot pemindah barang berbasis mikrokontroler
ATmega 32 dalam bentuk prototipe.
2. Robot telah berhasil mengenali lintasan yang dibuat dan berjalan
mengikuti lintasan tersebut.
3. Robot berhasil memindahkan barang (mengangkat barang dari tempat
awal dan menurunkan barang di tempat tujuan).
5.2 Saran
1. Perlu dilakukan perbaikan pada sistem mekanik yang masih kurang
sempurna agar lebih presisi, sehingga pengambilan dan penempatan
barang lebih akurat.
2. Sensor infrared yang masih mengalami gangguan yang berasal dari luar
berupa cahaya sinar matahari yang mempengaruhi penerima dan pemancar
infrared agar gangguan dapat minimalisir.
3. Karena masih merupakan prototipe, diharapkan bisa diaplikasikan pada
DAFTAR PUSTAKA
Adrianto, Heri. Pemrograman Mikrokontroler AVR ATmega 16 menggunakan
Bahasa C edisi revisi. Bandung: Pernerbit Informatika
Budiharto, Widodo. 2006. Belajar Sendiri Membuat Robot Cerdas. PT Elex
Media Komputindo:Jakarta
Pardue, Joe. 2005. C Programming for AVR Microcontroller. Knoxville : Smiley
Micros.
Riyanto, Sigit. 2008. Sensor dan Aktuator. Yogyakarta : Graha Ilmu.
Soebhakti, Hendawan. 2007. Basic Microcontroller AVR Tutorial. Batam : Poltek
Batam.
Suyadhi, Septian, Dwi, Taufiq. 2008. Build your own line follower robot. CV
Andi Offset: Bandung.
Website “Rancang Bangun Robot pemindah Barang dengan Sistem Kontrol
Berbasis Mikrokontrolel”.[pdf]
(http://www.polines.ac.id/teknis/upload/jurnal/jurnal_teknis_1344501141.pdf,
pada 20 November 2014).
Website “ Perancangan dan pembuatan Robot Lengan Pemindah Barang berbasis
Mikrokontroler ATmega16”.[pdf]
(http://digilib.mercubuana.ac.id/manager/file_skripsi/Isi_cover_962666534901.pd
f/ pada 21 November 2014)
Website “Motor Servo” Diakses dari:
( http://akbarulhuda.wordpress.com/2010/04/01/mengenal-motor-servo/ pada 26
Februari 2014).
Website “Robot Linefollower sederhana” Diakses dari:
(http://utakatikmikro.wordpress.com/2010/06/18/membuat-line-follower-robot
sederhana-tanpa-pemrograman/ pada 25 Februari 2014).
Website Academia “Robot beroda pemindah barang dengan capit berbasis
ATmega16” Diakses dari:
(http://www.academia.edu/4928722/ROBOT_BERODA_PEMINDAH_BARAN
Website Elektronika Dasar, “Sensor Photodioda”, diakses dari:
(http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-photodioda,
diakses tanggal 3 mei 2014).
Website “Driver Motor DC H-Bridge Dengan IC L293D” diakses dari:
(http://e-belajarelektronika.com/driver-motor-dc-h-bridge-dengan-ic-l293d/,
diakses 4 oktober 2014).
Wikipedia “Robot” diakses dari:
(http://id.wikipedia.org/wiki/Robot/ pada tanggal 19 November 2014)
Website “Sensor Ultrasonik” Diakses dari:
(http://www.scribd.com/doc/54490665/Sensor-Ultrasonic pada tanggal 20
