ROBOT PENELUSUR DAERAH BENCANA ALAM GEMPA BUMI DENGAN KONTROL SMARTPHONE ANDROID
Oleh Andhika Tan NIM: 612007077
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
ROBOT PENELUSUR DAERAH BENCANA ALAM GEMPA BUMI DENGAN KONTROL SMARTPHONE ANDROID
Oleh Andhika Tan NIM : 612007077
Skripsi ini telah diterima dan disahkan Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik dalam
Konsentrasi Teknik Elektronika Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
Disahkan oleh :
Pembimbing I Pembimbing II
Lukas B. Setyawan, M.Sc. Deddy Susilo, M.Eng.
PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
Saya, yang bertanda tangan di bawah ini:
NAMA : Andhika Tan
NIM : 612007077
JUDUL SKRIPSI : ROBOT PENELUSUR DAERAH BENANA ALAM GEMPA BUMI DENGAN KONTROL SMARTPHONE ANDROID
Menyatakan bahwa skripsi tersebut di atas bebas plagiat. Apabila ternyata ditemukan unsur plagiat di dalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan sanksi apapun sesuai aturan yang berlaku.
Salatiga, Desember 2014
Andhika Tan Materai
i
INTISARI
Pada skripsi ini telah dibuat sebuah mobile robot yang berguna untuk membantu regu penyelamat dalam proses evakuasi dan penyelamatan korban gempa bumi yang mana biasanya regu penyelamat dihadapkan pada medan yang sulit dijangkau. Mobile robot ini dapat dinavigasikan menuju daerah yang tidak terjangkau dan memberikan informasi citra pada daerah sekelilingnya kepada regu penyelamat.
Robot dirancang menggunakan sistem penggerak empat roda yang dihubungkan
belt (sabuk) untuk setiap pasang roda dan dilengkapi dengan lengan packbot untuk membantu saat melewati medan terjal. Robot dilengkapi dengan IP kamera yang dapat bergerak angguk dan geleng. Robot dikendalikan dari jarak jauh melalui WiFi dengan menggunakan smartphone dengan sistem operasi Android. Dari smartphone, pengguna dapat mengendalikan gerak robot sekaligus menerima citra yang dikirimkan oleh robot.
ii
ABSTRACT
A mobile robot was designed to help rescue team in evacuation process that usually facing difficult field to reach.This mobile robot can be navigated to evacuation field, and send surrounding image. Robot is designed with four wheels that connected by belt for each wheels and equiped by packbot-arm to help robot passing through the rugged terrain. Robot is equiped with pan-and-tilt IP camera. Robot is controlled remotely through Wifi by Android smart phone . From this smartphone, user can control robot's movement and receive images that sent by the robot.
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur dipanjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan berkat-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan perancangan serta penulisan skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga.
Pada kesempatan ini juga penulis hendak mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang baik secara langsung maupun tidak telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini:
1. Papa dan Mama yang telah memberikan cinta dan kasih sayang tiada hentinya kepada penulis baik secara moril maupun materiil.
2. Cece Hannie yang menjadi inspirasi dan motivasi bagi penulis.
3. Bapak Ir. Lukas B. Setyawan, M.Sc. selaku pembimbing I dan Bapak Deddy Susilo, M.Eng. selaku pembimbing II, terima kasih atas bimbingan dan pengarahannya selama penulis menyelesaikan skripsi ini.
4. Seluruh Dosen Pengajar di FTEK atas ilmu yang diberikan selama penulis menempuh studi.
5. Seluruh karyawan TU FTEK yang telah membantu urusan administrasi. 6. Seluruh laboran FTEK atas ketersediaan alat.
7. Teman-teman kost “Duren” atas kebersamaan dalam suka dan duka, “doyong boss”
8. Teman-teman angkatan 2007.
9. Daniel a.k.a Dancuk a.k.a mas Anto matur suwun njih bos gosokan “kompon” yang membuat cerah.
10. Teman-teman “Boros”.
11. Teman-teman penghuni lab XT selama penulis menyelesaikan skripsi. 12. Bro-bro sekalian yang selalu ada di Kantor “BERSAMA”.
iv
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.
Salatiga, Desember 2014
v
DAFTAR ISI
INTISARI ... i
ABSTRACT ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR ISTILAH ...x
BAB I PENDAHULUAN ...1
1.1. Latar Belakang Masalah ... 1
1.2. Spesifikasi Sistem ... 2
1.3. Sistematika Penulisan ... 3
BAB II KONSEP DASAR SISTEM... 4
2.1. Gambaran Sistem ... 4
2.2. Prinsip Kerja Sistem ... 6
2.3. Komponen Pembentuk Sistem ... 6
BAB III PERANCANGAN SISTEM ... 9
3.1. Perancangan Perangkat Keras ... 9
3.1.1. Perancangan Mekanik Robot ... 9
3.1.2. Perancangan Board Utama ... 12
3.2.1. Perancangan Perangkat Lunak Mikrokontroler ... 19
3.2.2. Perancangan Perangkat Lunak Aplikasi Mobile ... 20
3.2.2.1. Activity ... 22
vi
3.2.2.2.1. Pengiriman Data Gambar ... 25
3.2.2.3. Layout ... 26
3.2.2.3.1. Tampilan Pembuka ... 26
3.2.2.3.2. Menu ... 27
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ... 35
4.1. Pengujian Mekanik Robot ... 35
4.1.1. Robot Berputar ... 35
4.1.2. Robot Melewati Bidang Miring ... 38
4.2. Pengujian IP Kamera ... 39
4.3. Pengujian Jangkauan Kerja ... 41
4.3.1. Pengujian di Dalam Ruangan ... 41
4.3.2. Pengujian di Luar Ruangan ... 42
4.4. Pengujian Sensor Suhu DS1822 ... 43
4.5. Pengujian Sensor Tegangan ... 45
4.6. Pengujian Durabilitas Baterai ... 46
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 48
5.1. Kesimpulan ... 48
5.2. Saran ... 48
DAFTAR PUSTAKA ... 50
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Robot penelusur pada umumnya ... 4
Gambar 2.2. Sistem robot penelusur yang telah direalisasikan ... 5
Gambar 2.3. Blok diagram keseluruhan sistem ... 8
Gambar 3.1. Perancangan mekanik robot ... 10
Gambar 3.2. Mekanik robot yang telah direalisasikan ... 11
Gambar 3.3. Mekanik robot yang telah direalisasikan ... 11
Gambar 3.4. Mekanik robot yang telah direalisasikan ... 12
Gambar 3.5. Pinout ATmega8 ... 13
Gambar 3.6. Konfigurasi pin USR-TCP232 ... 14
Gambar 3.7. USR-TCP232 ... 14
Gambar 3.8. Skematik untai antarmuka mikrokontroler dengan Ethernet controller ... 15
Gambar 3.9. Skematik untai sensor suhu ... 16
Gambar 3.10. Skematik untai sensor tegangan baterai ... 17
Gambar 3.11. Skematik untai driver motor ... 18
Gambar 3.12. Skematik untai driver Motor lengan packbot ... 18
Gambar 3.13. Diagram alir perangkat lunak mikrokontroler ... 19
Gambar 3.14. Tampilan layout pembuka ... 26
Gambar 3.15. Tampilan menu pada aplikasi Android ... 27
Gambar 3.16. Tampilan layout kontrol ... 28
Gambar 3.17. Diagram alir pengguna ... 29
Gambar 3.18. Bentuk jaringan sistem ... 30
Gambar 3.19. Setting wireless router dengan mode DHCP ... 31
Gambar 3.20. Wireless Router ... 32
viii
Gambar 3.22. IP kamera ... 33
Gambar 3.23. Setting Ethernet controller ... 34
Gambar 4.1. Robot bergerak dari menuju ... 35
Gambar 4.2. Robot bergerak dari menuju ... 36
Gambar 4.3. Robot bergerak dari menuju ... 36
Gambar 4.4. Robot bergerak dari menuju ... 37
Gambar 4.5. Pergeseran setalah berputar ... 37
Gambar 4.6. Robot berjalan naik pada bidang dengan sudut kemiringan ... 38
Gambar 4.7. Robot berjalan naik melewati penghalang kotak ... 38
Gambar 4.8. Pengambilan gambar di dalam ruangan ... 39
Gambar 4.9. Pengambilan Gambar di luar ruangan pada siang hari ... 40
Gambar 4.10. Pengambilan Gambar di luar ruangan pada malam hari (gelap) ... 40
Gambar 4.11 Hasil pengukuran termometer dan hasil pada smartphone. ... 43
Gambar 4.12. Diagram metode pengujian sensor suhu pada sistem ... 44
Gambar 4.13. Diagram pengujian sensor tegangan baterai pada sistem robot ... 45
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Perbandingan spesifikasi sistem ... 2
Tabel 3.1. Konfigurasi penggunaan pin ATmega8 pada board utama ... 13
Tabel 3.2. konfigurasi penggunaan pin USR-TCP232 ... 15
Tabel 3.3. Penjelasan nama pada diagram alir mikrokontroler ... 20
Tabel 3.4. Spesifikasi Wireless router ... 31
Tabel 3.5. Spesifikasi IP kamera ... 33
Tabel 4.1. Hasil pengujian robot di dalam ruangan ... 41
Tabel 4.2. Hasil pengujian robot di luar ruangan ... 42
Tabel 4.3. Hasil pengujian sensor suhu ... 44
Tabel 4.4. Hasil pengujian blok rangkaian sensor tegangan ... 46
x
DAFTAR ISTILAH
WIFI Wireless Fidelity
AVR Alf, Vegard and RISC
Din Data in
Dout Data out
TX Transmitter
RX Receiver
IC Integrated Circuit
LED Light Emitting Diode
SDK Software Development Kit
IP Internet Protocol
