Robot Penjelajah Permukaan Air Menggunakan Kit Arduino dan Modul Bluetooth.

(1)

i

Universitas Kristen Maranatha

ABSTRAK

Pada jaman sekarang ini, teknologi komputer telah berkembang dengan sangat pesat. Perkembangan komputer pun berimbas pada perkembangan dalam dunia robotik. Kini robot sudah banyak dipakai dalam membantu banyak pekerjaan manusia, mulai dari dunia medis hingga dunia industri, yang kini telah banyak menggunakan robot dalam proses pengerjaannya.

(2)

ii

ABSTRACT

(3)

iv

DAFTAR ISI

Abstrak ... i

Abstract ... ii

Kata Pengantar ... iii

Daftar Isi... iv

Daftar Gambar ... vii

Daftar Tabel ... x

BAB I PENDAHULUAN ... 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Identifikasi Masalah ... 3

1.3 Tujuan Masalah ... 3

1.4 Pembatasan Masalah ... 3

1.5 Sistematika Penelitian ... 4

BAB II LANDASAN TEORI ... 2.1 Arduino ... 6

2.1.1 Sejarah Arduino ... 7

2.1.2 ATmega328... 10

2.1.3 Arduino ElMarino ... 15

2.1.4 I/O Expansion Shield ... 20

2.2 Bluetooth ... 22

2.2.1 Sejarah Bluetooth ... 23

2.2.2 DFrobot Bluetooth Module v3 ... 24

2.3 Kipas DC ... 26

2.3.1 Pengertian Kipas DC ... 26

(4)

v

2.4 Motor Servo ... 31

2.5 Relay ... 32

2.6 Kamera... 34

2.3.1 Kamera IP ... 34

2.3.2 Power Supply Kamera Wireless ... 37

2.7 LED ... 39

2.8 Software ... 40

2.8.1 Software Arduino IDE ... 40

2.8.2 Software Hyperterminal ... 44

BAB III PERANCANGAN... 3.1 Perangkat Keras (Hardware) ... 46

3.1.1 Rancangan Arduino, I/O Expansion Shield, dan Modul Bluetooth 46 3.1.2 Penggabungan Hardware... 47

3.2 Perangkat Lunak (Software) ... 51

3.2.1 Software Arduino IDE ... 51

3.2.2 Software Hyperterminal ... 56

3.3 Flowchart ... 57

BAB IV IMPLEMENTASI ... 4.1 Kinerja Robot Penjelajah Permukaan Air ... 60

4.2 Hasil Akhir Robot Penjelajah Permukaan Air ... 65

BAB V KESIMPULAN dan SARAN ... 5.1 Kesimpulan ... 66

5.2 Saran ... 67

DAFTAR PUSTAKA ... 68 LAMPIRAN ...

(5)

vi

Lampiran Skematik Hardware ... B-1

(6)

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Contoh Arduino ... 9

Gambar 2.2 Pin dan penggunaannya dalam Arduino ... 12

Gambar 2.3 Pin ATmega328 ... 15

Gambar 2.4 Arduino ElMarino ... 17

Gambar 2.5 I/O Expansion Shield ... 21

Gambar 2.6 Penjelasan I/O Expansion Shield... 22

Gambar 2.7 Logo Bluetooth ... 24

Gambar 2.8 DF-BluetoothV3 ... 26

Gambar 2.9 Motor DC sederhana ... 27

Gambar 2.10 Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor ... 28

Gambar 2.11 Medan magnet mengelilingi konduktor dan di antara kutub... 28

Gambar 2.12 Reaksi garis fluks ... 29

Gambar 2.13 Prinsip kerja motor DC ... 30

Gambar 2.14 Motor servo standar ... 32

Gambar 2.15 Kontruksi relay normally close ... 32

Gambar 2.16 Konstruksi relay normally open ... 33

Gambar 2.17 Relay ... 34

(7)

viii

Gambar 2.19 Kamera CCTV ... 36

Gambar 2.20 Power Bank ... 38

Gambar 2.21 High-powered LED ... 40

Gambar 2.22 Screenshot software Arduino IDE... 41

Gambar 2.23 Komponen software Arduino IDE ... 41

Gambar 2.24 Toolbar pada software Arduino IDE ... 43

Gambar 2.25 Tampilan software Hyperterminal ... 45

Gambar 3.1 Penggabungan Arduino ElMarino, I/O expansion shield dan DF-BluetoothV3 ... 47

Gambar 3.2 Modifikasi kabel power bank ... 48

Gambar 3.3 Rangkaian hardware robot penjelajah permukaan air ... 48

Gambar 3.4 Skematik rangkaian hardware robot ... 49

Gambar 3.5 Rangkaian di dalam robot ... 50

Gambar 3.6 Hasil jadi robot keseluruhan ... 50

Gambar 3.7 Tampilan awal software Arduino IDE ... 51

Gambar 3.8 Program awal... 52

Gambar 3.9 Program setting dalam Arduino ... 52

Gambar 3.10 Program Arduino ... 53

Gambar 3.11 Program utama robot ... 54

Gambar 3.12 Capture dari program Hyperterminal ... 56

(8)

ix

Gambar 3.14 Flowchart-lanjutan ... 58

Gambar 3.15 Blok diagram robot penjelajah permukaan air ... 59

(9)

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Fungsi pin ICSP pada Arduino ElMarino ... 18

Tabel 2.2 Perbandingan kelebihan menggunakan kamera IP ... 35

Tabel 2.3 Perbandingan kerugian menggunakan kamera IP ... 37

Tabel 2.4 Spesifikasi power bank ... 38

Tabel 4.1 Skenario 1-uji coba robot secara umum ... 61

Tabel 4.2 Skenario 2-uji coba servo pada robot ... 62

Tabel 4.3 Skenario 3-uji coba riak air ... 62

Tabel 4.4 Skenario 4-uji coba jarak kontrol tanpa halangan ... 63

Tabel 4.5 Skenario 4-uji coba jarak kontrol dengan halangan ... 64

(10)

(11)

A-1

#include <Servo.h>

Servo servo1;

char inByte;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

servo1.attach(8);

servo1.write(85);// awal

pinMode(A1,OUTPUT);

pinMode(A2,OUTPUT);

pinMode(A3,OUTPUT);

}

void loop(){

if (Serial.available() > 0){

(12)

(13)

A-2

if (inByte =='f'){

Serial.println("Light ON");

digitalWrite(A1,HIGH);

}

if (inByte =='v'){

Serial.println("Light OFF");

digitalWrite(A1,LOW);

}

if (inByte =='q'){

Serial.println("MULAI");

}

if (inByte =='s'){

(14)

(15)

A-3

}

if (inByte =='d'){

servo1.write(120);

Serial.println("Belok Kanan");

}

if (inByte =='w'){

servo1.write(85);

Serial.println("Lurus");

}

if (inByte =='a'){

servo1.write(40);

Serial.println("Belok Kiri");

}

(16)

(17)

(18)

(19)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Robot adalah sebuah alat yang dirangkai sedemikian rupa yang

dirancang sedemikian rupa agar dapat menyelesaikan tugas yang diprogram

penciptanya. Robot dapat bekerja secara otomatis/terus menerus, ataupun

juga dikendalikan oleh manusia. Robot diciptakan sebagai alat bantu

manusia dalam mengerjakan suatu tugas agar lebih efisien dan juga lebih

presisi. Robot membantu manusia dalam merakit mobil dalam industri

perakitan mobil, robot juga dapat membantu manusia dalam menjangkau

tempat-tempat yang sulit ataupun berbahaya. Maka dari itu banyak orang

pada masa kini mengandalkan robot dalam pekerjaannya.

Komponen-komponen utama dari robot terdiri dari sensor, prosesor

dan aktuator. Komponen-komponen utama tersebut yang menyebabkan

robot dapat bekerja secara otomatis atau tidak, sesuai dengan keinginan

programmer nya. Sensor adalah sebuah alat pengindra pada sebuah robot.

Prosesor adalah alat untuk memproses data-data input dari sensor menjadi

output pada aktuator atau fungsinya sama dengan otak pada manusia.

Sedangkan aktuator adalah alat untuk merealisasikan output data yang

(20)

2

Saat ini banyak robot yang berfungsi sebagai alat untuk mengamati

suatu objek atau tempat tertentu. Dengan adanya fungsi robot yang dapat

mengamati atau menjangkau suatu tempat tertentu, akan mempermudah

manusia agar manusia tidak perlu mencapai tempat tersebut apabila tempat

tersebut berbahaya ataupun sulit dijangkau.

Salah satu tempat yang sulit dijangkau oleh manusia adalah daerah

perairan. Hal tersebut dikarenakan manusia adalah makhluk hidup darat,

sehingga manusia akan sangat terbatas untuk mengamati perairan yang luas,

ataupun untuk menjangkau tempat-tempat perairan yang sulit dijangkau atau

berbahaya. Maka dari itu, pada kesempatan kali ini, robot akan dibuat agar

robot dapat menjelajahi daerah permukaan air. Robot akan dikontrol melalui

transmisi bluetooth sehingga robot dapat digunakan untuk menjangkau

daerah-daerah perairan yang cukup sulit dijangkau ataupun yang berbahaya.

Robot dilengkapi dengan kamera wireless yaitu IP camera, hal ini akan

mempermudah penggunanya untuk memantau apa saja objek yang ada di

depan robot sehingga robot tidak akan kehilangan arah dan dapat

menjalankan fungsinya dengan baik.

Selain itu, dengan adanya kamera IP tersebut, robot yang bersifat

wireless dan mobile tidak perlu khawatir karena kamera IP bekerja melalui

jaringan wireless. Sehingga kamera pada robot dapat diakses dimana saja

melalui jaringan wireless. Selain itu penggunanya dapat merekam video atau

(21)

3

1.2 Identifikasi Masalah

1. Bagaimana cara membuat robot penjelajah permukaan air

menggunakan kit Arduino dan modul bluetooth?

2. Apakah bluetooth dapat mengontrol kerja dari robot penjelajah

permukaan air?

1.3 Tujuan

1. Membuat robot penjelajah permukaan air menggunakan kit

Arduino dan modul bluetooth.

2. Mengontrol robot menggunakan bluetooth.

1.4 Pembatasan Masalah

Berikut adalah hal-hal yang menjadi batasan masalah dalam

pembuatan robot penjelajah permukaan air ini:

1. Robot hanya dibuat untuk diatas permukaan air.

2. Bahan-bahan utama pembuat robot:

• Kit Arduino ElMarino.

• Kipas DC dan motor servo sebagai aktuator.

• Menggunakan modul bluetooth untuk sarana komunikasi

robot dengan pengontrol(PC/laptop).

• Menggunakan kamera IP untuk memantau keadaan di

depan robot.

(22)

4

1.5 Sistematika Penelitian

Bab 1 : Pendahuluan

Bab ini membahas tentang latar belakang, identifikasi masalah,

tujuan masalah, pembatasan masalah, dan sistematika penelitian.

Bab 2 : Landasan Teori

Bab ini membahas tentang teori-teori dasar dari

komponen-komponen yang digunakan pada robot penjelajah permukaan air.

Bab 3 : Perancangan

Bab ini berisi tentang perancangan perangkat keras dan perangkat

lunak.

Bab 4 : Implementasi

Bab ini membahas tentang pengamatan dan pengujian dari robot

penjelajah permukaan air.

Bab 5 : Kesimpulan dan Saran

Bab ini merupakan bab penutup yang memuat tentang kesimpulan

(23)

66

BAB V

KESIMPULAN dan SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil perancangan dan pembuatan robot penjelajah permukaan air

menggunakan kit Arduino dan modul bluetooth ini, dapat disimpulkan

bahwa:

1. Robot penjelajah permukaan air menggunakan kit Arduino dan modul

bluetooth telah berhasil direalisasikan, meskipun pada saat uji coba

terjadi kendala akibat human error dan faktor cuaca.

2. Bluetooth dapat mengontrol kerja dari robot secara wireless dengan

cukup baik dalam range bluetooth tersebut.

3. Jarak kontrol bluetooth secara teoritis mencapai hingga 10 meter,

tetapi pada implementasinya, jarak transmisi bluetooth kurang dari 10

(24)

67 Universitas Kristen Maranatha

5.2 Saran

Setelah merancang, membuat dan mengevaluasikan robot penjelajah

permukaan air menggunakan kit Arduino dan modul bluetooth pada Tugas

Akhir ini, maka harapan di masa mendatang, Tugas Akhir ini dapat

dikembangkan lebih lanjut lagi dengan beberapa saran:

1. Robot dapat dikembangkan kembali sesuai dengan fungsi yang

dibutuhkan, misalkan ditambahkan menggunakan tangan robot.

2. Media pengontrol robot dapat diubah agar memiliki jarak kerja yang

lebih jauh, misalkan menggunakan sinyal WiFi.

3. Software untuk mengontrol robot dapat dikembangkan dengan

menggunakan sistem operasi Android, sehingga pengontrolan robot

dapat dikembangkan menjadi lebih luas. Sehingga user dapat

(25)

68

DAFTAR PUSTAKA

Arinda, Radita. 2013. Penggunaan dan Pengaturan Motor Listrik. Yogyakarta:

Graha Ilmu.

Banzi, Massimo. 2008. Getting Started With Arduino. USA: O’Reilly Media, Inc.

Margolis, Michael. 2011. Arduino Cookbook. Sebastopol: O’Reilly Media.

McRoberts, Michael. 2010. Beginning Arduino. New York: Apress.

Suyadhi, Taufiq Dwi Septian. 2010. Buku Pintar Robotika. Yogyakarta: Penerbit

Andi.

http://en.wikipedia.org/wiki/Arduino diakses pada Juni 2013.

http://hardi-santosa.blog.ugm.ac.id/2012/06/23/apa-itu-arduino/ diakses pada Juli

2013.

http://www.elektronika-dasar.com diakses pada Desember 2012.

http://www.elektronika-dasar.web.id diakses pada Juli 2013.

http://www.robotindonesia.com diakses pada Juni 2012.