RANCANG ROBOT PENYORTIR BENDA BERDASARKAN (16
WARNA) BERBASIS MIKROKONTROLER
SKRIPSI
LYRI MARTIN SIMORANGKIR
080801038
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
RANCANG ROBOT PENYORTIR BENDA BERDASARKAN (16 WARNA) BERBASIS MIKROKONTROLER
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
LYRI MARTIN SIMORANGKIR 080801038
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : RANCANG ROBOT PENYORTIR BENDA
BERDASARKAN (16 WARNA) BERBASIS MIKROKONTROLER
Kategori : SKRIPSI
Nama : LYRI MARTIN SIMORANGKIR
NIM : 080801038
Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di
Medan, 2 April 2013
Komisi Pembimbing :
Diketahui
Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing
Ketua,
PERNYATAAN
RANCANG ROBOT PENYORTIR BENDA BERDASARKAN (16 WARNA) BERBASIS MIKROKONTROLER
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, April 2013
PENGHARGAAN
Terpuji dan agunglah namaMuTuhan Yesus Kristus buat segala apa yang diberikan untuk penulis. Kekuatan, kesehatan, petunjuk, hikmat dan kebijaksanaan, waktu, dimana selama proses pengerjaan tugas akhir ini rintangan yang dihadapi oleh penulis dapat diselesaikan. Bukan karena kekuatan dan kemampuan penulis tetapi karena berkat, kasih dan karunia Tuhan sajalah sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, dalam waktu yang ditetapkan.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada orang – orang yang menjadi bagian hidup penulis, Terima kasih yang sebesar – besarnya kepada
1. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku dosen pembimbing penulis yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan, motivasi dan ide/masukan dalam menyempurnakan skripsi menjadi lebih baik.
2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku ketua Jurusan, Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc selaku seketaris, Bapak Dekan FMIPA USU, beserta seluruh Civitas Akademika FMIPA USU.
3. Bapak Dr. Kerista Tarigan M.Eng.Sc yang telah banyak memberikan penulis kesempatan melakukan penelitian di laboratorium elektronika dasar FMIPA. 4. Ibu saya yang tercinta Dinar Tampubolon yang telah memberikan kasih
sayang, motivasi, materi, kerja kerasnya, serta mendoakan penulis.
5. Kelompok kecil The Young Leader (Albert Saragih, Hiras Sitanggang, Perdana O. Manik) atas motivasi dan dukungan doanya.
6. Bang Mula Sigiro atas begitu banyak motivasi dan dukungan doanya
7. Teman-teman asisten Lab. Elektronika Dasar (Bang Nonggor, Ervina Tambunan, Emy Alemita Tarigan, Wiharja Ginting, Baginda Sitorus, Juli Sitorus, Lasmini Sihombing, Maisarah)
8. Teman-teman seperjuangan stambuk 2008 (Bora Sihombing, Theresia, Yosephin, Laek dan pal Kost KCC (Asman Marpaung, Triandes Sinaga Donal Edison Sijabat Bheng An, Indra Tarigan, Mangara Sitanggang, Zulkarnain, Nyta dan teman-teman 2008 yang lain ) yang telah memberi semangat dan dukungan untuk menyelesaikan skripsi ini.
9. Senior dan Junior Jurusan Fisika FMIPA USU
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi penyempurnaan isi dan analisa yang disajikan.Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat bagi pembaca.
Medan, April 2013
ABSTRAK
Rancang Robot Penyortir Benda Berdasarkan (16 Warna) Berbasis Mikrokontroler
Telah dirancang robot penyortir benda berbasis mikrokontroler ATMega8535.Robot ini berfungsi sebagai pemindah benda ringan berdasarkan warna secara otomatis. Secara keseluruhan sistem otomatis ini terdiri dari robot lengan, konveyor statis bidang datar sebagai tempat benda/obyek, dan masing-masing tempat untuk ke-16 warna yang akan disortir. Secara garis besar sistem ini terdiri dari 4 (empat) buah motor servo sebagai aktuator lengan, 1 (satu) buah motor servo sebagai penggerak konyeyor, DT-Sense Color sebagai sensor warna, Infra Red, Infra Red Adjustable, dan mikrokontroler. Pada sistem ini terdapat ruang pembacaan warna yang di dalamnya terdapat Infra Red untuk memberhentikan gerak motor konveyor ketika sensor mengenai benda sehingga posisi benda tepat di bawah sensor warna dan DT-Sense Color Sensor berfungsi sebagai pembaca 16 warna RGB benda. Untuk pertama sekali sensor warna yang digunakan dilakukan proses pengkalibrasian warna untuk disimpan pada EEPROM mikrokontroler, lalu dilakukan pembacaan warna untuk mendapatkan warna yang akan dibaca yang kemudian ditampilkan pada LCD. Untuk penentuan posisi peletakan benda pada tempat berdasarkan warnanya digunakan metode pemetaan arena. Dengan demikian proses keseluruhan kerja sistem dapat bekerja dengan baik sesuai yang diharapkan.
ABSTRACT
The Design Robot to Sorting Objects By (Sixteen Colors) Based On Microcontroler
Have designed a microcontroller-based robot ATMega8535 sorter object.This robot serves as a transfer light objects by color automatically. Overall automated system consists of robotic arms, conveyor static plane as the object / objects, and each point to all 16 colors that will be sorted. Broadly speaking, this system consists of 4 (four) pieces of the servo motor as an actuator arm, 1 (one) servo motor as the driving konyeyor, DT-Sense Color as color sensors, Infra Red, Infra Red Adjustable, and microcontrollers.In this system there is a reading of the color space in which there is Infra Red to stop the conveyor when the motor motion sensor so that the position of objects on the body just below the color sensor and the DT-Sense Color Sensor RGB color serves as a reader object. For the first time color sensors that are used to do the color calibration is stored in the EEPROM microcontroller and color readings done to get the color that will be read and then displayed on the LCD. For positioning objects laying on the color space used by the mapping method arena. Thus the overall performance of the system can work well as expected.
DAFTAR ISI
2.2.1 Arsitektur ATMega8535 11
2.5.2 fotodiode 30 2.5.3 Switch Sensor DFRobot Adjustable Infrared 31
2.6 LCD 16 X 2 32
3.1.3 Perancangan keseluruhan rangkaian, konveyor
dan lengan robot 37
3.1.3.1 Perancangan konveyor 38 3.1.3.2 Perancangan lengan robot 38
3.1.4 Sensor warna 40
3.1.5 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 41
3.1.6 Rangkaian Power Supply (PSA) 43
3.1.7 Perancangan Rangkaian Sensor Kedekatan 43 3.1.8 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display) 46 3.2 Perancangan diagram alir program perangkat lunak 47
3.2.1 Diagram Alir program utama 47
3.2.1 Diagram alir pembacaan warna oleh sensor 49
Bab IV Pengujian Alat dan Pembahasan
4.1 Pengujian Minimum sistem 51
4.1.1 Pengujian Sistem Mikrokontroler AVR ATMega8535 51
4.1.2 Pengujian LCD 52
4.1.3 Pengujian Motor Servo 53
4.1.4 Pengujian Sensor 58
4.2 Pembahasan/ Hasil Pengukuran alat 60
4.2.1 Hasil Pembacaan Data Sensor 60
4.2.2 Pengujian Keseluruhan Sistem 62
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Konfigurasi Data AVR ATMega8535 17
Tabel 2.2Terminologi TWI 20
Tabel 2.3 Fungsi Terminal 23
Tabel 2.4 Fungsi Jumper Pull-UP 23
Tabel 2.5 Alamat Jumper PIN 24
Tabel 3.1 Kondisi masukan terhadap logika keluaran 46
Tabel 4.1 Pengujian mikrokontroler 52
Tabel 4.2 Hasil Pengujian LCD 53
Tabel 4.3 Input Pulse Width serta posisi servo
55Tabel 4.4 Data warna (Red, Green, Blue) kalibrasi sensor 60
Tabel 4.5 Pembacaan warna benda pada mode normal 61 Tabel 4.6 Waktu yang dibutuhkan lengan untuk memindahkan benda
(dalam detik) 63
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Diagram Percobaan Maxwell 7
Gambar 2.2 Arsitektur Mikrokontroler ATMega8535 12
Gambar 2.3 Konfigurasi PIN 13
Gambar 2.4 Sistem Clock 15
Gambar 2.5 Memori Program ATMega8535 18
Gambar 2.6 Tata letak Komponen DT Sesne Color Sensor 22 Gambar 2.7 Contoh Paket Data Digital Yang Dikirim 25
Gambar 3.1Diagram Blok Rangkaian Sistem 34
Gambar 3.2 Sistem Kontrol Robot Loop Tertutup 36
Gambar 3.3 Perancangan Sistem Pemetaan 37
Gambar 3.4 Konveyor Statis Bidang Datar 38 Gambar 3.10 Rangkaian skematik konektor yang dihubungkan dari LCD
Ke mikrokontroler 47
Gambar 3.11 Diagram alir program utama 48
Gambar 3.12 Diagram alir program pembacaan warna oleh sensor 50
Gambar 4.1 Tampilan pada LCD 53
Gambar 4.2 Grafik pembacaan data warna kalibrasi oleh sensor 61
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
LampiranA Program di mikrokontroler ATMega8535 69
LampiranB Rangkaian Lengkap 80
Lampiran C Tabel Kode warna R,G,B secara Teori 81
