SISTEM NAVIGASI ROBOT PENGIKUT CAHAYA / LIGHT FOLLOWER BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega 16
MAKALAH
Disusun Oleh :
NIM
:
Nama 0101110003
: INDRI CAHYADI
: 0101110022
HANES MIHARDJA
02101110057
YULIANA DEWI
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER BUDDHI TANGERANG 2014
ABSTRAK
Dewasa ini, perkembangan elektronika sangat pesat khususnya pada bidang Robotika. Hal ini memberikan inspirasi dalam pembuatan tugas akhir dengan judul Perancangan dan Implementasi Robot Light Robot Light Follower dengan dengan menggunakan Algoritma menggunakan Algoritma Fuzzy Logic berbasis Logic berbasis Mikrokontroler. Robot ini merupakan suatu bentuk robot bergerak otonom yang mempunyai misi mengikuti sumber cahaya yang diimplementasikan dengan menggunakan Algoritma menggunakan Algoritma Fuzzy Logic Logic menjadi variabel pencahayaan terang, agak terang, redup. Dan hasil percobaan, bahwa Algoritma bahwa Algoritma fuzzy logic dapat ditanamkan pada Mikrokontroler AVR ATmega16 sehingga Robot Light Robot Light Follower dapat dapat bergerak mengikuti perbedaan intensitas cahaya caha ya pada ke tiga sensor kiri, tengah, kanan. Apabila robot berbelok kiri, maka motor kanan akan berputar cepat ke depan, sedangkan motor kiri berputar sedang ke depan dan apabila robot berbelok kanan, maka motor kanan akan berputar sedang ke depan sedangkan motor kiri berputar cepat ke depan. Apabila sensor tengah menerima intensitas cahaya, maka roda kanan dan kiri bergerak sama cepat ke depan. Langkah-langkah yang dilakukan yaitu menentukan fungsi keanggotaan pada himpunan Algoritma himpunan Algoritma fuzzy logic pada variabel pencahayaan yang menghasilkan fungsi keanggotaan terang, agak terang, redup yang akan mendapatkan derajat keanggotaan 01. Ketika sensor mendeteksi intensitas cahaya, maka tegangan output dari output dari LDR (light defendent resistor ) akan bernilai mendekati 5 volt atau tegangan maksimum dan ketika sensor tidak mendeteksi cahaya, maka tegangan output dari dari LDR (light (light defendent resistor ) akan bernilai mendekati 0 volt.
Kata kunci : light dependent resistor , Mikrokontroler, Fuzzy Mikrokontroler, Fuzzy logic, robot light follower.
ABSTRACT
Today, the rapid development of electronics in particular in the field of Robotics. It inspired thefinal project entitled Design and Implementation of Light Follower Robot using Fuzzy Logicalgorithm based Microcontroller. This robot is a form of an autonomous mobile robot whose mission is to follow the light source is implemented using Fuzzy Logic algorithm to variablelighting bright, somewhat bright, dim. And the experimental results, fuzzy logic algorithm that can be embedded on ATmega16 AVR Microcontroller so Light Follower Robot can move up to a difference in light intensity sensor to three left, center, right. If the robot turn left, then the right motor will spin rapidly to the front, while the left motor rotates forward looking and if robots turnright, then right motor will rotate forward while the motor is being left spinning rapidly forward. If the sensors are receiving light intensity, the right and left wheels moving at fast forward. The stepsundertaken to determine the membership functions on the set of fuzzy logic algorithm in variablelighting produces light membership functions, rather bright, dim that will get 01 degrees of membership. When the sensor detects the light intensity, the output voltage of the LDR (lightdefendent resistor ) would be worth close to 5 volts or maximum voltage and when the sensordetects no light, then the output voltage of the LDR (light defendent resistor ) would be worthclose to 0 volts.
Keywords : Light dependent resistor (LDR), Mikrokontroler, Fuzzy logic, robot light
follower.
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Pada abad ke 21 ini, ilmu pengetahuan dan teknologi berkembang sangat pesat, ditandai dengan persaingan sangat kuat dalam bidang teknologi. Seiring dengan berkembangnya zaman, maka kita dapat merasakan pengaruhnya dalam berbagai aspek kehidupan
kita,
terutama
dalam
teknologi.
Teknologi
kian
berkembang
untuk
mempermudah aktivitas kita, seperti pada gadget dan lainnya. Bahkan sekarang ini sedang banyak dikembangkan teknologi kedalam robot agar dapat berguna membantu kegiatan kita, sehingga kita tidak terlalu sulit. Robot light follower atau robot pengikut cahaya merupakan salah satu robot cerdas yang dimana robot tersebut dapat mencari atau mengikuti pandu cahaya yang telah diarahkan, dan dimana robot tersebut akan membandingkan suatu intensitas cahaya terhadap LDR (light defendent resistor ). Bentuk robot yang bergerak secara otonom yang dirancang baik untuk seberapa cerdaskah robot tersebut mencari atau mengikuti cahaya. Robot ini akan mengikuti cahaya, sensor cahaya mendeteksi besar kecilnya intensitas cahaya yang di terimannya, kemudian diteruskan ke unit pemroses untuk diolah dan menentukan tindakan yang akan dilakukan. Sensor yang digunakan untuk mengukur level kecerahan cahaya adalah LDR (light defendent resistor ) yang terpasang di tiga titik rangka robot. Sistem penggerak ini menggunakan motor DC digunakan untuk menjalankan Robot pengikut cahaya (Light
Follower). Motor DC merupakan penggerak utama robot ini. Berdasarkan latar belakang di atas maka penulis tertarik untuk membuat robot light follower. 1.2
Rumusan Masalah
Sesuai dengan latar belakang diatas yang telah diuraikan oleh penulis, maka ada beberapa masalah yang dapat diidentifikasikan sebagai berikut: A. Bagaimana Robot light follower mengikuti cahaya sesuai dengan perbedaan intensitas cahaya dari 3 sensor. 1. Bagaimana robot light follower mengikuti cahaya yang terkena sensor depan. 2. Bagaimana robot light follower mengikuti cahaya yang terkena sensor kiri. 3. Bagaimana robot light follower mengikuti cahaya yang terkena sensor kanan. 1.3
Batasan Masalah
Beberapa batasan masalah yang perlu dipertimbangkan untuk memfokuskan lingkungan pembahasan dan mempertajam pemahaman tentang robot light follower yang dibangun, adalah sebagai berikut: 1. Mikrokontroler yang dipakai adalah mikrokontroler ATmega16 produksi ATMEL. 2.
Sensor yang digunakan adalah sensor LDR (light defendent resistor ) sebanyak tiga buah. Sedangkan untuk cahayanya adalah cah aya lampu senter.
3.
Untuk mampu mengikuti cahaya lampu senter didalam suatu ruangan yang gelap, maka robot light follower ini menggunakan konsep dua roda dengan gearbox yang di terapkan seperti pada roda traktor 2 roda, untuk menggerakan robot lurus ke depan jalankan kedua motor ke depan secara bersamaan dan serentak, untuk berbelok kiri maka roda kanan di putar ke depan roda kiri ke belakang sebaliknya untuk belok kanan maka roda kiri diputar ke depan roda kanan ke belakang.
1.4
Tujuan
Tujuan dalam pembuatan tugas akhir ini adalah: 1. Membuat sebuah robot light follower yang mampu mengikuti cahaya sesuai dengan perbedaan intensitas cahaya. 1.5
Manfaat Penelitian
Dengan adanya penelitian ini, diharapkan dapat memberikan suatau manfaat tentang pengetahuan bagaimana cara atau membangun suatu robot light follower yang mampu mengikuti cahaya dengan panduan cahaya. 1.6
Definisi Operasional
1. Robot light follower, adalah robot yang dapat bergerak mengikuti cahaya
yang
telah dipandu. 2. Mikrokontroler, adalah alat elektronika digital yang mempunyai suatu program yang hanya bisa menjalankan satu instruksi dalam satu siklus mesin, artinya hanya melakukan satu operasi setiap waktunya. Untuk dapat melakukan beberapa operasi secara bersamaan dalam satu waktu mikrokontroler menggunakan fitur yang disebut interupsi. 3. Algoritma fuzzy logic adalah suatu metode pemecahan masalah yang di itegrasikan dengan perangkat lain yang mampu menjalankan fungsinya, dalam mencari suatu intensitas cahaya. Dari hasil pengujian metode tersebut dapat ditanamkan dalam unit mikrokontroler AVR ATmega16 sehingga metode tersebut lebih baik dibandinkan tanpa menggunakan algoritma fuzzy logic. Fuzzy logic digunakan untuk menyatakan hokum operasional dari suatu system dengan ungkapan bahasa, bukan dengan persamaan matematis. Banyak sistem yang terlalu kompleks untuk dimodelkan secara akurat, dalam kasus seperti itu, ungkapan bahasa yang digunakan dalam fuzzy logic
dapat membantu mendefinisikan karakteristik operasional sistem dengan lebih baik. Ungkapan bahasa untuk karakteristik sistem biasanya dinyatakan dalam bentuk implikasi logika, misalnya aturan Jika – Maka. Dalam teori himpunan fuzzy tidak hanya memiliki derajat keanggotaan yang nilainya antara o dan 1. Fungsi yang menetapkan nilai ini dinamakan fungsi keanggotaan yang disertakan dalam himpunan fuzzy. 1.7
Sistematika Penulisan
Pembahasan dari materi robot light follower berbasis mikrokontroler ini terdiri dari 5 bab utama dan halaman lampiran secara berturut-turut, yaitu: BAB I PENDAHULUAN
Bab ini menguraikan tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan peneliti, manfaat penelitian, batasan masalah, definisi operasional dan sistematika penulisan. BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini memaparkan teori dan konsep yang berhubungan dengan masalah yang diangkat dalam penelitian ini, yaitu tentang robot light follower . BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini menguraikan tentang metodologi penelitian dan langkah-langkah yang dilakukan pada penelitian ini. BAB IV PEMBAHASAN DAN HASIL PENELITIAN Bab ini berisikan kesimpulan serta saran yang diambil pada pembahasan sebuah robot light follower. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran yang diajukan agar dapat menjadi bahan pertimbangan.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Robot Robot adalah sebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik
menggunakan pengawasan dan kontrol manusia, ataupun menggunakan program yang telah didefinisikan terlebih dulu, seperti halnya kecerdasan diciptakan dan dimasukan ke dalam suatu mesin agar dapat melakukan pekerjaan seperti yang dapat dilakukan manusia. Robot light follower ini adalah robot pengikut cahaya yang merupakan salah satu bentuk robot yang bergerak secara otonom yang banyak dirancang baik untuk penelitian. Robot ini akan mengikuti cahaya, sensor cahaya mendeteksi besar kecilnya intensitas cahaya yang diterimannya, kemudian diteruskan ke unit pemprosesan untuk di olah dan menentukan tindakan yang akan dilakukan.
2.2 Perkembangan Robot Ketika para pencipta robot pertama kali mencoba meniru manusia dan hewan, mereka menemukan bahwa hal tersebut sangatlah sulit membutuhkan tenaga penghitungan yang jauh lebih banyak dari yang tersedia pada masa itu. Jadi, penekanan perkembangan diubah ke bidang riset lainnya. Robot sederhana beroda digunakan untuk melakukan eksperimen dalam tingkah laku, navigasi, dan perencanaan jalur. Teknik navigasi tersebut telah berkembang menjadi sistem kontrol robot otonom yang tersedia secara komersial, contoh paling mutakhir dari sistem kontrol navigasi otonom yang tersedia sekarang ini termasuk sistem navigasi berdasarkan laser dan VSLAM (Visual Simultaneous Localization and Mapping) dari ActivMedia Robotics dan Evolution Robotics. Robot
Mobil atau Mobile
Robot adalah
konstruksi robot yang
ciri
khasnya
adalah
mempunyai
aktuator berupa roda untuk menggerakkan keseluruhan badan robot tersebut, sehingga robot tersebut dapat melakukan perpindahan posisi dari satu titik ke titik yang lain. Base robot mobil dapat dengan mudah dibuat dengan menggunakan triplek atau akrilik sampai menggunakan logam (aluminium), Robot mobil dapat dibuat sebagai pengikut cahaya (light Follower ).
2.3 Robot L ight F ollower
Robot light follower adalah robot yang bisa bergerak mengikuti jalur pandu cahaya. Cahaya pandu yang digunakan dalam hal ini adalah cahaya lampu senter yang dihadapkan di depan robot, kiri, kanan,tengah, karena robot tersebut akan menginputkan algoritma yang sudah diprogram yang dimana algoritma tersebut membandingkan mana cahaya yang lebih terang maka robot tersebut akan mengikuti arah cahaya yang lebih terang dan diterima oleh LDR ( Light dependent resistor).
2.4 Modul Robot L ight F ollower
1.
LDR (Light Dependent Resistor) LDR adalah salah satu jenis variable resistor yang nilai tahannya bergantung pada
intensitas cahaya yang mengenai permukaannya. Makin kuat intensitas cahaya maka makin kecil nilai tahannya dan makin lemah intensitas cahaya makin besar nilai tahannya. LDR dibuat dari Cadmium Sulphide.
Parameter-parameter yang perlu diketahui dari LDR adalah: 1.
RLDRmin
2.
RLDRmax
RLDRmin (Tahanan LDR minimal/terkecil) adalah nilai tahanan LDR pada kondisi
permukaan LDR terkena cahaya, dan apabila intensitas cahaya tersebut diperbesar , nilai tahanan LDR tidak berubah. RLDRmax (Tahanan LDR maksimal/terbesar) adalah nilai tahanan LDR pada kondisi
permukaan LDR terkena cahaya, dan apabila intensitas cahaya tersebut diperkecil , nilai tahanan LDR tidak berubah.
2.
Mikrokontroler ATmega16 ATmega16 berbasis pada arsitektur RISC ( Reduced Intruction Set Computing ), dimana
satu instruksi dapat dieksekusi dalam satu clock dan dapat mencapai MIPS (million instruction Per Second ) per MHz. Mikrokontroler ATmega16 memiliki keistimewaan yaitu pada mikrokontroler ATmega16 memiliki port input ADC 8 channel 10 bit. Mikrokontroler ATmega16 memiliki 40 pin kaki dengan konfigurasi.
Gambar Rangkaian Mikrokontroler ATmega16
3.
Regulator Catu daya adalah suatu rangkaian yang berguna untuk memberikan daya listrik kepada
seluruh rangkaian pada mokrokontroler. Mikrokontroler dapat bekerja dengan baik maka catu daya mempunyai tegangan liswtrik yang stabil. Untuk itu maka rangkaian catu daya mempunyai bagian-bagian yang penting yaitu penyearah dan penstabil tegangan. Rangkaian regulator tegangan adalah pengatur tegangan agar tegangan yang keluar dari rangkaian ini tetappada satu nilai meskipun inputnya lebih besar dari nilai yang diinginkan. Pada rancangan ini LM7805CV sebagai regulator tegangan dikarenakan LM7805CV bisa menerima tegangan masukan antara 8V – 18Vtetapi tegangan keluaran bernilai 5V sesuai dengan tegangan yang dibutuhkan oleh mikrokontroler sebagai catu daya.
4.
IC Motor Driver L293D IC L293D didesain guna menyediakan pengatur (driver ) arus listrik secara dua arah
(bidirectional ) hingga mencapai lebih dari 1 A pada tegangan dari 4,5 V sampai dengan 36 V. Selain itu, IC L293D juga didesain untuk mengendalikan beban induktif seperti relay, solenoid, motor DC, dan motor stepper polar, sebaik beban arus-tinggi (high-currrent ) atau tegangan-tinggi (high-voltage) lain pada aplikasi tegangan suppl y positif.
5.
Gearbox Kecepatan motor DC terlalu cepat untuk diaplikasikan pada robot dan torsinya juga
kecil. Untuk membalikan kasus ini menjadi kecepatan rendah dan torsi besar maka digunakan suatu susunan gear yang dihubungkan pada poros DC. Rangkaian gear (gearbox) ini menjadi suatu paket dengan motor DC-nya sehingga pemasangannya lebih mudah. Gearbox yang digunakan adalah “twin motr gearbox”, merek TAMIYA dengan ratio putaran 203:1. Motor DC yang digunakan tipe motor DC 3-4, 5 Volt. Gearbox ini mempunyai dua bagian yang sama dan terpisah sehingga pada aplikasi robot ini digunakan sebagai differential drife.
6.
Programmer K-125R K-125R merupakan USB Atmel AVR ISP Programmer / downloader untuk semua
Tipe AVR. Berbeda dengan tipe Nue-125, K-125 yang dilengkapi dengan komunikasi USB to Serial TTL.
7.
Fuzzy Logic controller Lofti Zadeh mengembangkan logika fuzzy pada tahun 1964. Dasar pemikirannya
adalah tidak ada keadaan yang hanya selalu bernilai “benar” dan “salah” atau “on” dan “off”, tetapi ada gradasi nilai diantara dua nilai ekstrem tersebut. Dengan memperhatikan kenyataan ini, kita memerlukan penggeseran skala variable yang dapat diukur sebagai bagian dari “on” dan sebagian dari “off” atau sebagian besar “benar” dan sebagian “salah”. Teori himpunan klasik berdasarkan pada logika ekstrem yang menetapkan objek sebagian anggota atau bukan anggota himpunan. Sebaliknya, padalogika fuzzy, suatu objek dapat menjadi anggota pada banyak himpunan dengan derajat keanggotaan berbeda-beda pada masing-masing himpunan. Derajat keanggotaan pada suatu himpunan didasarkan pada skala 0 sampai dengan 1 dan menetapkan 1 sebagai keanggotaan lengkap dan 0 sebagai tidak ada keanggotaan. Pelopor aplikasi logika fuzzy dalam bidang control, yang merupakan aplikasi pertama dan utama dari logika fuzzy adalah prof. Ebrahim Mamdani dkk dari Queen Mary College London. Penerapan control logika fuzzy secara nyata di industri banyak dipelopori para ahli dari jepang, misalnya prof sugeno dari Tokyo Institute of Technology. Aplikasilogika fuzzy hamper tak terbatas, misalnya untuk control proses, proses produksi, robotika, manajemen skala besar, teknik sipil, kimia, transportasi, kedokteran maupun ekonomi. Pengaturan (control ) system nonlinier yang mengandung sejumlah informasi padat memerlukan pengintegrasian system secara cepat dan dapat diterapkan dengan menggunakan logika fuzzy. Suatu keluaran di hitung berdasarkan nilai keanggotaan
yang
diberikan
oleh
masukan
sesudah
dikonfirmasikan
dalam
himpunan fuzzy. Sebelum menjadi keluaran system, system memerlukan tiga transformasi untuk masukkan system. a.
Fuzzifikasi Fuzzifikasi adalah proses dekomposisi suatu masukkan dan atau keluaran system ke
dalam satu atau lebih himpunan fuzzy. Fungsi keanggotaan yang dapat digunakan berbentuk macam-macam jenis kurva, tetapi bentuk segitiga pada gambar berikut adalah bentuk paling umum yang digunakan unuk system pengaturan. Fuzzifikasi adalah proses pembuatan besaran fuzzy dari besaran crisp yang dapat dilakukan
secara
sederhana,
yakni
dengan
menandai
banyaknya
besaran
yang
dianggap crisp dan tertentu. Sebenarnya, tidak semua besaran tertentu, tetapi ada besaran yang tidak tentu. Jika ketidaktentuan muncul karena ketidakpresisian, kerancuan, atau ketidaksengajaan, maka kemungkinan besarannya adalah fuzzy dan dapat dinyatakan oleh fungsi keanggotaan. b.
Kumpulan Aturan Fuzzy Setelah masukkan dan keluaran didekomposisikan ke dalam himpunan fuzzy, kita
memerlukan basis aturan yang mengatur tingkah laku sistem tiap kombinasi masukkan. Masing-masing aturan terdiri atas satu kondisi dan satu tindakan. Kondisi diintepretasikan dari masukkan himpunan fuzzy dan tindakan ditentukan oleh keluaran himpunan fuzzy. Suatu himpunan aturan yang mempresentasikan semua kombinasi masukkan bisa di- set up dalam
suatu
matriks
yang
disebut Fuzzy
Associative
Memory (FAM)
atau
sistem fuzzy berbasis aturan. Aturan suatu sistem logika fuzzy sesungguhnya disusun sebagai suatu aturan yang mewakili pengetahuan sistem tersebut. Agar dapat menyatakan pengetahuan, pengaturan berbasis fuzzy logic menggunakan variabel linguistik dalam menuliskan aturan yang diperlukan. Pada kecerdasan buatan, ada berbagai cara untuk mempresentasikan
pengetahuan.
Cara
yang
paling
sederhana
mungkin
adalah
membentuknya ke dalam pernyataan bahasa sebagai berikut : IF (premis) , THEN kesimpulan (konsekuensi) Bentuk IF-THEN merupakan bentuk pernyataan berbasis aturan. Bentuk representasi pengetahuan dikarakteristikan sebagai shallow knowledge, yang benar dan jelas dalam konteks linguistik karena mengekspresikan pengetahuan empiris dari masa lalu manusia ke dalam bahasa komunikasinya sendiri. Secara umum, ada tiga bentuk umum untuk setiap variable linguistik, yaitu:
a. Pernyataan penunjukan (assignment statement ) x = kiri x adalah tidak besar dan tidak kecil b. Pernyataan kondisional (conditional statement ) Putaran motor = cepat c. Pernyataan bukan kondisional (Unconditional statement ) JIKA sensor kiri MAKA belok kiri DAN putaran motor sedang, 3. IF x is large THEN y is small ELSE y is not small
c.
Defuzzifikasi Pada pengaturan suatu sistem, keluaran pengendali haruslah suatu nilai diskrit. Kita
memerlukan defuzzifikasi untuk mengubah hasil fuzzy kedalam nilai keluaran yang tepat. Nilai keluaran dihitung dengan menjumlahkan hasil perkalian keanggotaan himpunan masukkan untuk tiap masukkan dengan nilai keluaran. Hasil perkalian dibagi dengan jumlah
dari
perkalian
keanggotaan
himpunan
masukkan
untuk
tiap
masukkan.
Defuzzifikasi adalah perubahan dari suatu besaran fuzzy ke suatu besaran numerik, sedangkan fuzzifikasi adalah perubahan dari suatu besaran numerik ke suatu besaran fuzzy. Keluaran
proses fuzzy dapat
berupa
satuan
logika
dari
dua
atau
lebih
fungsi
keanggotaan fuzzy dan didefinisikan dalam himpunan semesta keluaran. 8.
Bahasa Pemrograman AVR Studio 4 AVR Studio 4 Software AVR Studio versi 4 adalah sebagai text editor dalam
penulisan baris-baris perintah dan juga melakukan proses assembly yang mengubah program sumber assembly menjadi program objek maupun bahasa hexa. Software ini juga dapat melakukan simulasi secara lengkap. AVR
Studio
4
adalah
Integrated
Development
Environment
(IDE)
untuk
mengembangkan aplikasi pada AVR 8-bit pada lingkungan Windows NT/2000/XP/Vista/7. AVR Studio 4 menyediakan satu set lengkap fitur termasuk debugger yang mendukung run control including source dan instruction-level stepping and breakpoints, register, tampilan memori dan I / O dan target configuration and management serta dukungan penuh untuk programmer pemrograman mandiri.
9.
WinAVR WinAVR adalah sebuah paket executable, open source software development tools
untuk seri AVR Atmel mikroprosesor RISC host pada platform Windows. Ini mencakup kompilator GNU GCC untuk C dan C + +. WinAVR berisi semua tools untuk pengembangan di AVR. Ini termasuk avr-gcc (compiler), avrdude (programmer), avr-gdb (debugger), WinAVR digunakan di seluruh dunia dari para hobis yang duduk di ruang bawah tanah basah mereka, untuk sekolah, untuk proyek-proyek komersial. WinAVR adalah paket AVR-GCC untuk distribusi Microsoft Window. Sedangkan AVR-GCC adalah sekumpulan tool atau alat alat software yang digunakan untuk mengubah kode bahasa c ke bahasa yang dimengerti oleh mikrokontroler AVR yaitu (*.HEX) intel. Compiler C hanya menghasilkan file asm (.S) dari tiap file input (.C) lalu assembler mengubahnya ke dalam file objek, di mana banyaknya kode objek sama dengan kode file asm. Kemudian linker menyatukan file-file objek dan fungsi-fungsi yang bersilangan diantara file objek dan mengambil/menghubungkan modul library c yang digunakan ke dalam satu file objek yaitu file (.ELF). Oleh avr-objcopy file (.ELF) diubah menjadi file (.HEX). Keempat proses tersebut (compiler, assembler, linker, avr-objcopy) dalam winavr dijadikan dalam satu file yang disebut “makefile”, semua proses kompilasi dalam “makefile” ditangani oleh make.exe. Untuk membuat “makefile” disediakan MFile yaitu generator/pembuat “makefile”.Kesimpulannya untuk membuat suatu program, sedikitnya diperlukan: - file (nama_file.c) yang berisi tulisan program aplikasi avr dalam bahasa c . - file (makefile) yang berisi aturan proses kompilasi program.
10.
Sinaprog Sinaprog yaitu memindahkan atau mendownload program yang sudah di buat dengan
menggunakan studioAVR4 berupa .Hex yang akan di download ke dalam mikrokontroler. 11.
USB driver PL-2303 XP Driver Installer Program ini hanya pendukung untuk port yang akan di sambungkan dari robot agar
sambungan tersebut terbaca dan saat akan mendownload program ke dalam mokrokontroler tidak terjadi kesalahan karena USB driver belum terinstal.
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Desain Penelitian Desain penelitian yang digunakan dalam pembangunan robot light follower ini adalah model sekuensial linier. Desain penelitian untuk rancangan bangun light follower robot ini dapat dilihat pada gambar berikut:
Desain penelitian rancangan robot light follower ini melingkupi aktifitas-aktifitas sebagai berikut: 1. Analisis Mencari semua kebutuhan yang diperlukan dalam pembangunan robot light follower dan pembuatan dokumen teknis. 2. Desain Proses desain ini bertujuan untuk menterjemahkan hasil analisis kebutuhan ke dalam rancangan model yang perlu dibuat, yaitu rancangan sistem mekanik robot, rancangan elektronik robot, dan rancangan program. 3. Uji Tiap Modul Suatu proses yang dilakukan dengan cara menguji setiap modul mengoprasikan robot light follower dengan komponen-komponen yang dibutuhkan. 4. Uji sistem Suatu proses yang dilakukan dengan cara menguji setiap system pada robot light follower. 3.2 Alat dan Bahan Penelitian 1. Alat Penelitian a. Sistem computer yang digunakan di dalam penelitian adalah dengan spesifikasi sebagai berikut: 1) Processor intel (R)Atom(TM) CPU N450 @1,66GHz 2) RAM 1GB 3) Monitor dengan resolusi 1024 x 768 pixel 4) Mouse dan keyboard b. Sistem Operasi Microsoft Windows XP Professional Version 2002 Service Park 3 atau sistem operasi Microsoft Windows. c. Perangkat lunak yang digunakan: 1) AVRStudio4 2) WinAVR 3) SinaProg 4) PL-2303 Driver Installer d. Perangkat keras yang digunakan: 1) Handled electric drill (bor tangan).
2) Mini electric drill (bor tangan kecil). 3) Drilling sets (mata bor). 4) Hacksaw (gergaji tangan). 5) Tangan buaya. 6) Tangan potong. 7) Screwdrivers (macam-macam obeng). 8) Soldering iron (solder listrik). 2.
Bahan Penelitian
-
Pertinak (PCB polos).
-
Dioda IN4004.
-
Resistor 10000 Ohm 3 (tiga) buah.
-
Kondensator 10 pF (pikoparad) 5 (lima) buah.
-
Kondensator (kecil) 22 pF.
-
LDR (light Dependent resistor ) 3 (tiga) buah.
-
IC Motor Driver L293D 2(dua) buah.
-
Led.
-
Kondensator 1000 uF (mikroparad).
-
IC L7805CV.
-
Push kontak.
-
Gearbox 2 (dua) unit.
-
3.3
4
Lain-lain: socket baterai 9 volt, socket baterai 12 v olt, ball caster, Push on 2 (dua) buah.
Uji Tiap Modul Dalam uji tiap modul penelitian, langkah-langkah yang diambil adalah sebagai berikut: 1. Menguji setiap modul robot light follower 2. Identifikasi dan perumusan masalah, pada tahap ini penulis mencari permasalahan permasalahan yang akan banyak terjadi saat ini dan kemudian merumuskannya menjadi suatu perumusan masalah yang menjadi topik/tema penelitian ini. Dalam hal ini tema penelitianya adalah perancangan dan implementasi robot light follower menggunakan metode fuzzy logic berbasis mikrokontroler ATmega16.
3. Theoretical framework, pada tahap ini penulis melakukan penelusuran literature yang bersumber pada buku, media, pakar dan hasil penelitian lain yang terjadi dasar teori yang akan digunakan. Dalam hal ini penulis akan melakukan studi literature dari media berupa buku dan internet. 4. Peneliti, pada tahap ini penulis akan melakukan pengamatan secara langsung dan melakukan percobaan terhadap obyek penelitian berdasarkan teori-teori yang sudah di dapat dari studi/penelusuran literature, pada tahap observasi ini akan di dapatkan hasil yang akan di uji coba. Dalam hal ini penulis akan melakukan percobaan terhadap pembangunan system mekanik, system elektonik mampu bahasa pemrograman robot light follower dengan mikrokontroler ATmega16 dengan bahasa basic. 5. Ujicoba, pada tahap ini hasil penelitian berupa robot light follower akan di uji coba terhadap cahaya lampu senter. 6. Penulisan laporan, pada tahap ini hasil penelitian akan dilaporkan dalam bentuk skripsi yang juga nantinya akan bermanfaat bagi penelitian lain yang berhubungan dengan penelitian yang dilakukan oleh penulis.
BAB 4 ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1 Bagian Elektronis Bagian elektronis sesungguhnya merupakan bagian yang paling rentan terhadap
kerusakan dan kesalahan pada saat pembuatan. Saya membagi tiga bagian elektronis ditambah sumber daya listrik.
4.2 Board Mikrokontroler
Rangkaian ini merupakan sebuah boar yang terdapat IC (Integrated Circuit) mikrokontroler, driver motor. Board ini dipasang di atas chacis. Sebagai “otak” robot, digunakan mikroprosesor ATtiny 2313 yang akan membaca pulsa yang diberikan dari sensor cahaya dan kemudian memutuskan arah gerak dan aksi robot.
4.3 Motor Driver
Cara kerja dari board ini adalah mengubah fase dari output mikrokontroler ATtiny sebesar 5 volt menjadi untuk bisa menggerakkan motor DC. Jadi prinsip dari kerja motor driver ini ada menampung tegangan dari mikrokontroler kemudian melepasnya dalam hitungan yang sangat cepat. Oleh karena itu, board ini rentan dengan panas, sehingga board ini perlu diberi heatsink untuk menyalurkan panas yang dihasilkan.
4.4 Sensor Cahaya
Rangkaian sensor cahaya pada robot pengikut cahaya sangat berpengaruh terhadap gerakan robot. Dari posisi pemasangan sampai pengujian, rangkaian sensor cahaya sangat berperan dalam menghasilkan arah gerakan yang diinginkan.
4.5 Power Supply
Sumber tegangan dari robot pengikut cahaya adalah dengan menggunakan 4 buah batu baterai ukuran AA yang masing – masing mempunyai tegangan 1,5 volt. Dari keempat batu
baterai itu dirangkai secara seri sehingga menghasilkan tegangan untuk menyuplai tegangan ke motor DC agar menghasilkan torsi yang maksimal.
4.6 Bagian Mekanis
Konstruksi bagian mekanik dari robot pengikut ca haya sebagai berikut :
4.7 Chasis
Chasis merupakan bagian dasar atau bahan baku dari kerangka robot untuk meletakan komponen elektronika, motor maupun power supply. Chasis terbuat dari bahan Accrelict yang dibentuk lingkaran dengan diameter 210 mm untuk menghasilkan konstruksi yang kuat dan seimbang.
4.8 Pemrograman
Dalam membuat program ini saya menggunakan bahasa Basic dengan memanggunakan compiler BASCOM AVR. Sebelum melakukan coding kita harus mengetahui port yang akan diaktifkan. Dalam robot ini port yang akan diaktifkan adalah port a, port b dan port d.
4.9 Membuat program dalam Bascom AVR
4.10 USB Downloader
Langkah terahir adalah pemasangan program ke dalam mikrokontroler ATtiny 2313. Sebagai media koneksi antara PC dengan board mikrokontroler adalah menggunakan USB DOWNLOADER dengan memanfaatkan port USB.
4.11 Pengujian
Tujuan dari pengujian skripsi ini adalah untuk mengetahui sejauh mana kinerja sistem yang telah dibuat dan untuk mengetahui penyebab ketidak sempuraanya alat serta menganalisa untuk melakukan perbaikan selanjutnya. Pengujian ini melibatkan orang – orang yang mengetahui tentang robotika terutama yang mengetahui kekurangan robot ini saat pembuatan robot.
4.12 Pengujian Mekanik
Pengujian mekanik ini bertujuan untuk mengetahui ketepatan mekanik terhadap fungsinya sebagai robot yang dalam hal ini adalah sebagai Robot Pengikut Cahaya yang mempunyai berbaagai variasi gerakan. Dari pengujian yang dilakukan, tidak ada kekurangan di bagian mekanik. Semua rancangan dapat berfungsi sebagaimana mestinya, sehingga tidak perlu banyak perubahan dari rancangan sebelumnya.
4.13 Pengujian Roda
Roda sengaja dipasang sedekat mungkin dengan gearbox karena untuknmenghasilkan kecepatan yang maksimal dan meminimalisasi dari lebar dimensi robot itu sendiri. Posisi roda ada di tengah-tengah lingkaran chasis. Roda yang dipakai adalah roda tamiya atau mobil mainan karena roda jenis ini mudah didapatkan di pasaran dan mempunyai daya cengkram yang baik karena dibuat dari bahan dasar karet. Untuk menyeimbangkan dan memudahkan jalannya robot maka dipasang roda bantu di sisi depan dan belakang robot.
4.14 Pengujian Elektronik
Pengujian ini meliputi pengujian pada board mikrokontroler, dan pengujian kerja sensor.
4.15 Pengujian Board Mikrokontroler
Cara melakukan pengujian board mikrokontroler ini adalah dengan memberi input tegangan sebesar 12 volt kabel positif dari multi tester kita sambungkan dengan pin vcc pada kaki mikrokontroler sedangkan kabel negatif dari multi tester kita sambukan dengan ground dari rangkaian board mikrokontroler tersebut.
4.16 Pengujian Sensor
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui seberapa efektifnya jarak cahaya terhadap sensor untuk bias menggerakan robot ke arah sumber cahaya. Pengujian dilakukan dengan cara memancarkan sinar ke arah sensor dengan jarak yang berbeda dan dari sudut depan, kanan, kiri, dan belakang robot.kemudian kita ukur waktu untuk robot berjalan menuju arah
datangnya sinar. Pengujian dilakukan di 2 tempat yang berbeda yaitu tempat yang gelap dengan landasan lantai keramik dan tempat yang terang dengan landasan karpet dengan menggunakan senter 3 led.
BAB 5 PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari beberapa tahap perancangan, pembuatan dan pengujian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan antara lain :
1.
Mekanik dapat bekerja sesuai fungsi dan kepresisian yang dinilai sangat rapi sehingga tidak terlalu banyak mengalami modifikasi.
2.
Sudut dan kemiringan dari peletakan sensor cahaya sangat berpengaruh terhadap gerak robot
3.
Faktor yang dapat mengurangi kestabilan robot saat bergerak: a)
Landasan jalan robot yang licin mengurangi kecepatan laju robot.
b)
Letak roda robot yang tidak presisi akan mengurangi kestabilan gerak robot.
c)
Terkikisnya gear pada motor akan mempengaruhi kecepatan gerak robot.
d)
Intensitas cahaya yang redup akan susah ditangkap oleh sensor.
5.2 Saran
Dalam pembuatan Robot Pengikut Cahaya Berbasis Mikrokontroler ATmega 16 masih ada kekurangan yang harus diperbaiki, diantaranya: 1. Gunakan sumber listrik yang dapat di recharge kembali agar tidak boros biaya. 2. Software yang harus selalu diupgrade sesuai dengan keinginan dari penggunan.
Daftar Pustaka
Ardi Winoto. 2007. Belajar Mikrokontroler Atmel AVR Attiny 2313. Jakarta: Gava Media. Widodo Budiharto. 2006. Membuat Robot Cerdas. Bandung: Elex Media Komputindo. Atmel Corporation. 2006. Datasheet Attiny 2313. STMicroelectronics. 2000. Datasheet IC Regulator L298.
