Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Robot Penyapu Lantai

(1)

ROBOT PENYAPU LANTAI

Oleh Trisno NIM: 612009710

Skripsi

Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer

Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga

(2)

(3)

(4)

(5)

PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

Saya, yang bertanda tangan di bawah ini:

NAMA : Trisno

NIM : 612009710

JUDUL SKRIPSI : Robot Penyapu Lantai

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, 20 Februari 2015

Trisno Materai Rp,

(6)

INTISARI

Robot penyapu lantai dirancang sebagai alat bantu dalam menyapu lantai rumah. Cara kerja robot dalam menyapu lantai adalah dengan memutar sapu yang

terdapat di sisi depan bawah serta bagian tengah dari robot dan menggunakan vacuum

cleaner untuk menghisap debu ke penampung yang terdapat di tengah dari badan robot. Robot penyapu lantai ini juga dapat menghindari objek penghalang seperti kaki meja, kursi dan perabot lainya yang terdapat di lantai rumah. Robot juga dapat menghindari adanya tebing, supaya robot tidak jatuh ke bawah yang dapat mengakibatkan kerusakan pada robot. Robot penyapu lantai ini bekerja berdasarkan 2 (dua) mode kerja yaitu: mode acak dan mode zig – zag.

Robot penyapu lantai ini mempunyai dimensi P = 27 cm, L = 23,5 cm, T = 10,5 cm, dimensi dari tangki penampung P = 9,7 cm, L = 12 cm, T = 9 cm. Bobot dari robot adalah 3 kilogram, sumber daya utama robot menggunakan baterai. Baterai

yang digunakan adalah Lipo Zippy 7,4 volt dengan arus kerja 6000mAh sebanyak 2

(7)

ABSTRACT

Robot sweeper designed, as a tool in sweeping the floor of the house. The workings of the robot in sweeping the floor, with rotating brooms on the lower front side of the robot and use a vacuum cleaner to suck up dirt and dust into a container that contained the middle of the robot body. Robot sweeper can also avoid obstructions objects such as table legs, chairs and other furniture that was on the floor of the house. Robots also can avoid the cliff, so that the robot does not fall to the bottom that can do damage to the robot. Robot sweeper works on two (2) working modes, namely: a random fashion and a zig – zag fashion.

(8)

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan pada Tuhan Yesus Kristus karena berkat dan anugerah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Berkat Dia jugalah penulis dapat menyelesaikan masa studi di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer dengan baik dan lancar.

Penulis juga berterima kasih juga semua yang telah membantu penulis baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh sebab itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih banyak pada:

1. Pembimbing I, Bapak Ir. Lukas B. Setyawan, M. Sc. dan Pembimbing II,

Bapak Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng, terima kasih atas bimbingan, arahan, nasehat serta kesediaan waktu dan tenaga untuk membimbing penulis selama pengerjaan skripsi ini.

2. Terima kasih yang tidak terhinga untuk Ayah Padan Utham dan Ibu

Mince Tigur, atas dukungan dan doa nya. Kiranya Tuhan Yesus senantiasa memberkati.

3. Melliana Styowati, Adik Apiliani dan Adik Nandia Damayanti, Terima kasih buat semangat dan doanya.

4. Seluruh staff, dosen, karyawan, dan laboran FTEK atas dukungan material

maupun moral selama penulis berkuliah di fakultas tercinta ini.

5. Buat teman-teman LAB skripsi Pramudito, Ariadi, Galang terima kasih.

6. Buat Temen – teman seperjuangan Pramudito semangat, Beni selamat

berjuang saudara.

7. Terima kasih buat Danel “Dancuk” dan “DK”, atas bantuan dalam

penyelesaian Pemegraman, Kiranya Tuhan Yesus selalu memberkali.

8. Kafe Rindang, terimah kasi Kopi ‘kacamata’ nya.

(9)

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga skripsi ini dapat lebih berguna, khususnya bagi kemajuan teknik elektronika. Akhir kata, semoga pengerjaan dan penulisan skripsi ini dapat bermanfaat dan boleh menjadi inspirasi bagi siapapun yang membacanya.

Salatiga, Januari2015

(10)

DAFTAR ISI

1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Spesifikasi Alat ... 1

1.3 Sistematika Penulisan ... 2

BAB II. DASAR SISTEM ... 3

2.1 Gambaran Alat ... 3

2.2 Sistem Kerja Alat ... 4

2.3 Unit Antarmuka Pengguna ... 4

2.4 Unit Pemroses ... 7

2.5 Komponen Pembentuk Sistem ... 8

BAB III. PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT ... 9

3.1 Cara Kerja Sistem ... 9

3.1.1 Mode Acak ... 9

3.1.2 Mode Zig-zag ... 11

3.2 Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras ... 12

(11)

3.3 Perancangan Perangkat Lunak ... 22

3.3.1 Penjelasan Diagram Alir ... 23

3.4 Kontruksi Fisik ... 24

3.4.1 Roda ... 24

3.4.2 Penyapu Sisi Kanan dan Kiri ... 24

3.4.3 Penyapu Tengah ... 25

3.4.4 Penampung Sampah ... 25

3.4.5 Kipas Vacuum ... 27

3.4.6 Hasil Perancangan ... 28

BAB IV. PENGUJIAN DAN ANALISA ... 30

4.1 Hasil Pengujian Mode Kerja Robot Secara Keseluruhan ... 30

4.1.1 Pengujian Pada Ruang Tanpa Ada Halangan ... 30

4.1.1.1 Mode Acak ... 30

4.1.1.2 Mode Zig – Zag ... 31

4.1.2 Pengujian Pada Ruangan Ada Halangan... 32

4.1.2.1 Mode Acak ... 32

4.1.2.2 Mode Zig – Zag ... 32

4.2 Pengujian Mode Kerja Robot Pada Lantai Keramik Dan Kayu ... 33

4.3 Pengujian Secara Keseluruhan ... 33

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 36

5.1 Kesimpulan ... 36

5.2 Saran Pengembangan ... 36

DAFTAR PUSTAK ... 38

LAMPIRAN ... 39

LAMPIRAN A ... 39

(12)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram Blog Robot Penyapu Secara Keseluruhan ... 4

Gambar 2.2 Push Button Pada Robot Penyapu Lantai ... 5

Gambar 2.3 Switch Pada Robot Penyapu Lantai ... 5

Gambar 2.4 Port LCD, Port ISP dan Port Pengisian Baterai ... 6

Gambar 2.5 Modul Mikrokontroler ATmega 32a ... 7

Gambar 3.1 Arah Belok Robot Pada Sensor Penghalang Depan Dengan Sudut_₁₂₅o_{... 9}

Gambar 3.2 Arah Belok Robot Pada Sensor Tebing Dengan Sudut_₁₂₅o_{... 10}

Gambar 3.3 Arah Belok Robot Pada Sensor Depan Kanan dan Kiri Dengan Sudut _₆₀o_{... 10}

Gambar 3.4 Arah Belok Robot Pada Sensor Sisi Kanan dan Kiri Dengan Sudut _₃₀o_{... 11}

Gambar 3.5 Arah Belok Robot Pada Sensor Penghalang Depan Dengan Sudut _₁₈₀o_{... 11}

Gambar 3.6 Arah Belok Robot Pada Sensor Tebing Dengan Sudut _₁₈₀o_{... 12}

Gambar 3.7 Untai Push Button ... 13

Gambar 3.8 Skema Dari Board Mikrokontroler ... 14

Gambar 3.9 Bentuk Fisik Dari Sensor Ultrasonik (SRF04) ... 15

Gambar 3.10 Diagram Waktu Sensor Ultrasonik (SRF04) ... 16

Gambar 3.11 Sudut Pantulan Sensor Ultrasonik (SRF04) ... 16

Gambar 3.12 Bentuk Fisik Modul Driver Motor (L298) ... 17

Gambar 3.13 Ilusterasi Pengendalian Arah Putar Motor DC ... 18

Gambar 3.14 Untai Driver Motor Dengan H_BRIDGE ... 19

Gambar 3.15 Bentuk Fisik Dari Sensor Kompas Digital (CMPS10)... 20

(13)

Gambar 3.17 Untai Regulator Tegangan 5 volt ... 21

Gambar 3.18 Diagram Alir Perangkat Lunak ... 22

Gambar 3.19 Bentuk Fisik Dari Roda Penggerak (a).Tebal Roda, (b).Diameter Roda dan (c).Penempatan Roda Pada Robot ... 24

Gambar 3.20 Bentuk Fisik Penyapu Samping (a) Penyapu Samping. ( b) Penempatan Penyapu Pada Robot ... 25

Gambar 3.21 Bentuk Fisik Penyapu Tengah ... 26

Gambar 3.22 Pemasangan (a). Belt dan (b) Penyapu Tengah Pada Robot ... 26

Gambar 3.23 Bentuk Fisik Tangki Penampung (a). Tangki (b). Filter Sampah dan Debu ... 26

Gambar 3.24 Bentuk Fisik Kipas Vacuum (a) Tampak Belakang (b) Tampak Depan... 27

Gamabr 3.25 Robot Tampak Belakang ... 28

Gambar 3.26 Robot Tampak Depan... 28

Gambar 3.27 Robot Tampak Samping Kanan ... 29

Gambar 3.28 Robot Tampak Bawah ... 29

Gambar 4.1 Cara Kerja Mode Acak Pada Ruang Tak Berpenghalang ... 30

Gambar 4.2 Cara Kerja Mode Zig – Zag Pada Ruang Tak Berpenghalang ... 31

Gambar 4.3 Cara Kerja Mode Acak Pada Ruang Berpenghalang ... 32

(14)

DAFTAR TABEL