JURNAL penelitian

Robot Heksapoda Pemadam Api ( Nurul Amalia ) 1

ROBOT HEKSAPODA PEMADAM API

Nurul Amalia

Alumni Universitas Negeri Jakarta Program Studi Pendidikan Teknik Elektronika

Drs.Wisnu Djatmiko,MT

Dosen Pembimbing

NIP 196702141992031001

Ernesta Br Ginting

Mahasiswa Universitas Negeri Jakarta Program Studi Pendidikan Teknik Elektronika

NIM 5215111708

ABSTRAK

Robot heksapoda pemadam api merupakan robot berkaki enam yang berguna untuk

mencari, menemukan, dan memadamkan api lilin. Robot menggunakan sistem sensor garis putih

untuk mendeteksi jarak yang tepat bagi robot dalam melakukan pendeteksian terhadap api lilin,

sistem sesnsor jarak dengan modul PING))) untuk navigasi dalam penelusuran pencarian api agar

robot tidak mnyentuh dinding arena, sistem sensor api digunakkan unttuk mendeteksi ada

tidaknya api lilin,motor servo standard dari Parallax sebagai penggerak kaki-kaki robot, system

driver motor DC sebagai penggerak kipas untuk memadamkan api, serta mikrokontroller

ATMega8535 sebagai pengendali robot. Robot heksapoda pemadam api telah berhasil dibuat dan

diuji. Robot dapat berjalan menelusuri arena berlantai hitam untuk mencari, menemukan, dan

memadamkan api menggunakan tiupan angin dari kipas pada jarak maksimum 50cm dari sensor

api yang berada pada ruang tertutup.

Kata kunci: robot heksapoda, pemadam api, mikrokontroller ATMega8535, system

sensor garis putih, system sensor api, modul PING, motor servo, driver motor DC.

2

1. Pendahuluan

Seiring berkembangnya teknologi,

perkembangan dalam bidang robotika juga

berkembang pesat. Kemajuan teknologi di

bidang robotic tak dapat dipungkiri menjadi

ikon kebanggan tersendiri bagi negara-

negara maju, robot juga dijadikan sebagai

simbol kemajuan zaman dan peradaban.

Ajang kontes robot menjadi salah

satu cara untuk menarik minat mahasiswa

untuk berkontribusi di dunia robotic. Kontes

robot yang telah cukup lama digelar di

berbagai penjuru dunia telah diakui

manfaatnya dalam dunia pendidikan. Salah

satu kontes robot yang telah dilaksanakan

lebih dari empat belas tahun yaitu Intelligent

Fire-Fighting Robot Contest yang

diselenggarakan oleh Trinity Collage,

Hartford, Connecticut, Amerika Serikat.

Untuk mengikuti persaingan global

di dunia robotika, pada tahun 2004

diselenggarakanlah Kontes Robot Cerdas

Indonesia (KRCI) untuk yang

pertamakalinya guna mendorong

peningkatan kualitas robot di Indonesia

terutama pada sistem kontrol. Sejak tahun

2004, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi

rutin menyelenggarakan KRCI setiap

tahunnya.

Melalui KRCI yang diselenggarakan

oleh Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi,

mahasiswa dapat mengeksplorasi

kemampuan dalam perancangan,

implementasi, dan dapat menuangkan ide-

ide serta strategi yang dimiliki dalam bentuk

robot.

KRCI 2010 diselenggarakan dalam

tiga divisi, yaitu divisi beroda, berkaki, dan

battle. Pada divisi beroda dan berkaki, robot

dituntut untuk dapat memadamkan api dari

sumber lilin yang diletakkan secara acak

pada suatu ruangan di dalam arena yang

telah ditentukan dalam peraturan kontes

robot. Sedangkan divisi battle

mempertandingkan 2 tim robot yang


masing-masing terdiri dari 2 robot di satu

arena yang bertujuan mencari bola,

membawa, dan memasukkannya ke dalam

suatu wadah.

Pada divisi KRCI berkaki, peserta

boleh membuat robot berkaki dua, berkaki

empat, berkaki enam atau bahkan lebih,

sesuai dengan dimensi yang telah ditentukan

dalam peraturan. Agar robot dapat

menelusuri arena tanpa menyentuh dinding,

kemudian menemukan titik api, maka

dibutuhkan suatu penginderaan, kontroler,

dan pemograman pada robot. Sensor,

aktuator, catu daya, kontroler, dan

pemograman merupakan suatu sistem yang

saling bersinergi dalam pembuatan robot.

Ilmu robotika lebih sering

berkembang melalui pendekatan praktis

pada awalnya. Kemudian melalui suatu

pendekatan dari hasil pengamatan,

dikembangkanlah penelitian secara teoritis.

Dari teori kembali lagi ke praktis, dan

mulailah robot berkembang menjadi lebih

canggih.

Dengan demikian, berdasarkan robot

yang diikutsertakan dalam KRCI 2010 divisi

berkaki, perlu adanya suatu pengembangan

penelitian secara teoritis agar dapat

diimplementasikan secara praktis dalam

KRCI pada tahun berikutnya. Peneliatian

yang dilakukan difokuskan pada sensor yang

digunakan dan kontroler pada robot.

4

2. Kajian Teoritis

2.1. Robot

Robot Institute of America

mendefinisikan “A robot is a reprogram-

able general-purpose manipulator with

external sensors that can perform various

assembly task.” Berdasarkan definisi dari

Robot Institute of America, sebuah robot

harus memiliki syarat “intelligence” yang

berkaitan erat dengan algoritma

pemograman computer untuk aplikasi

control dan system sensor.

Hekdapoda berasal dari kata heksa

yang berarti enam, dan podos yang berarti

kaki. Nama heksapoda diadopsi dari

golongan hewan yang berkaki enam. Desain

robot heksapoda meniru desain binatang

berkaki enam seperti laba-laba.

Robot heksapoda pemadam api

merupakan robot berkaki enam yang

ditugaskan untuk mampu mencari dan

memadamkan api. Robot dilengkapi dengan

actuator sebagai penggerak keenam kakinya

dan dilengkapipula dengan sensor-sensor

yang dapat membantu pengindraan robot

agar dapat mencari titik api sendiri dengan

navigasi cerdasnya.


2.2 Motor Servo

Motor servo adalah kombinasi dari

motor DC dengan rangkaian umpan balik

elektronik. Servo merupakan sebuah system

kendali otomatis yang dipakai untuk

mengatur kecepatan sebuah motor DC.

Kecepatan motor akan konstan sampai

kapanpun karena adanya servo. Di dalam

terdapat gear reduction, yang

mengendalikan output akhr. Sensor posisi

mengembalikkan sinyal umpan balik agar

dihasilkan posisi yang sebenarnya. Motor

servo terdiri dari tiga kabel, yang terdiri dari

kabel power, ground, dan kontrol. Kabel

kontrol memerlukan Pulse Width

Modulation atau disingkat sebagai sinyal

PWM sebagai sinyal yang mengendalikan

posisi motor. Teknik PWM yaitu cara

pengalihan daya dengan menggunakan

system lebar pulsa untuk mengemudikan

putaran motor.

Motor DC (direct current) adalah

peralatan elektromekanik dasar yang

berfungsi untuk mengubah tenaga listrik

menjadi tenaga mekanik yang desain

awalnya diperkenalkan oleh Michael

Faraday. Prinsip dasar dari motor DC (motor

arus searah) adalah jika sebuah kawat yang

berarus diletakkan diantara kutub magnet

utara dan selatan, maka pada kawat akan

bekerja suatu gaya yang dinamakan dengan

gaya Lorentz.

2.4 IC L293D

Rangkaian pengendlai (driver) untuk

actuator (motor DC) yang digunakan untuk

menggerakkan kipas adlah IC L293D. IC

L293D digunakan sebagai penggerak

menggantikan fungsi dari relay, IC L293D

dapat digunakan pada arah bidirectional,

outputnya dapat digunakan untuk

menggerakkan beban induktif seperti: relay,

solenoid, motor DC, dan motor stepper.

6

2.5 Photo-emitter

Photo-emitter atau pemancar cahaya

yang digunakan adalah Light Emitting

Diode (LED). Pada diode penyearah, energi

yang timbul akibat elektron jatuh dari pita

konduksi ke pita valensi dikeluarkan sebagai

panas. Tetapi, pada LED, energi

dipancarkan sebagai cahaya.

Dioda infrared atau biasa disebut

LED infrared adalah sebuah komponen yang

terbuat dari solid-state Germanium Arsenide

yang memancarkan sinar radiasi (cahaya)

ketika diberi tegangan bias maju (forward

bias). Simbol LED infrared ditunjukkan

pada Gambar 1.

2.6 Photo-detector

Photo-detector atau pendeteksi

cahaya merupakan komponen yang dapat

menerima energi cahaya dan mengubah

menjadi energi listrik. Pada sensor garis

putih yang dibuat, photo-detector yang

digunakan adalah phototransistor. Bila

basis phototransistor menerima cahaya,

maka phototransistor menjadi saturasi (on).

Sebaliknya, jika tidak terdapat cahaya

maka basis phototransistor tidak mendapat

arus sehingga phototransistor menjadi cut-

off (C-E open).

Phototransistor adalah jenis

transistor bipolar yang menggunakan

junction base-collector untuk menerima

cahaya. Phototransistor mempunyai

sensitivitas yang lebih baik jika

dibandingkan dengan photodiode karena

elektron yang ditimbulkan oleh foton

cahaya pada junction base-collector

diinjeksikan di bagian basis dan diperkuat

di bagian kolektornya. Namun demikian,

waktu respon dari phototransistor secara

umum akan lebih lambat dari pada

photodiode.


2.7 Komparator

Operational amplifier (op-amp)

sering digunakan untuk membandingkan

amplitudo sebuah tegangan dengan

tegangan yang lain. Pada aplikasi

komparator, op-amp digunakan dengan

konfigurasi open-loop, yaitu sebuah

tegangan diberikan pada salah satu input

dan tegangan referensi diberikan pada

input yang lain, seperti ditunjukkan pada

gambar 2.

Komparator memproduksi sebuah

output digital yang berhubungan dengan

dua keadaan, yaitu input tegangan non-

inverting (+) lebih besar dari input

tegangan inverting (-) maka selisih

tegangan bernilai positif, sehingga output

dari komparator belogika ‘1’; jika input

tegangan non-inverting (+) lebih kecil

dari input tegangan inverting (-) maka

selisih tegangan bernilai negative,

sehingga output dari komparator

berlogika ‘0’.

2.8 Sistem Sensor Jarak

Dalam menelusuri ruangan dan

menyelesaikan tugas tanpa kontak fisik

terhadap halangan, robot menggunakan

pengindera berupa gelombang ultrasonic

dari modul PING buatan Parallax.

Sensor PING memancarkan helombang

ultrasonic sesuai dengan kontrol dari

mikrokontroler pengendali (pulsa trigger

dengan tOUT minimal 2 µs). Gelombang

ultrasonik dipancarkan melalui udara dengan

kecepatan 344 m s, mengenai obyek dan

memantulkan kembali ke sensor. Setelah

memancarkan gelombang ultrasonik, PING

mengeluarkan pulsa output high pada pin

SIG. setelah gelombang pantulan terdeteksi,

PING akan membuat output low pada pin

SIG. Lebar pulsa high (tIN) akan sesuai

dengan lama waktu tempuh gelombang

http://2.bp.blogspot.com/_ke7DlwcWVW0/TS5QE5mXGOI/AAAAAAAAACA/mp2duM-O7l4/s1600/compartr.jpg

8

ultrasonik untuk dua kali jarak ukur dengan

obyek, seperti yang diilustrasikan pada

gambar 4. Maka jarak yang diukur adalah

[(tIN s x 344 m s) : 2] meter.

2.9 Sistem Sensor Api

Sistem pendeteksi api yang

dibuatyaitu menggunakan photo IC diode

tipe S10108 untuk mendeteksi api (mata

api). S10108 menggabungkan photo diode

IC, buka sel CdS konvensional (LDR).

Photo IC diode tipe S10108 terdiri dari dua

kaki, yaitu katoda (kabel putih merah) dan

anoda (kabel putih).

S10108 memiliki jangkauan respon

spectrum dari 300nm sampai 820nm.

Driver system sensor api yang dibuat

menggunakan dua stage op-amp. Stage yang

pertama merupakan op-amp yang berfungsi

sebagai penguat tegangan yang dihasilkan

oleh op-amp pada stage satu.

2.10 Pengubah Arus ke Tegangan

Ketika diberikan sinar yang panjang

gelombangnya sesuai dengan spectrum

respon yang dimiliki, photo IC diode

S10108 secara otomatis akan mengeluarkan

arus yang besarnya dalam satuan mikro

sampai dengan nano ampere. Arus yang

dihasilkan oleh photo diode dimanfaatkan

sebagai arus masukan pada pre-amp yang

akan diolah oleh op-amp menjadi tegangan.

Nilai Rf yang dipasang merupakan

perbandingan antara Vout dan iin disebut

juga sebagai transresistansi karena

menyangkut resistansi yang dipasang di

antara masukan dan keluaran. Dengan

demikian, Vout yang didapat pada rangkaian

pengubah arus ke tegangan adalah hasil kali

antara arus masukan (iin) dan resistansi alih

(Rf).


2.11 Penguat Tegangan Tak Membalik

Penguat tegangan tak membalik

(penguat non-inverting), digunkan dneegan

konfigurasi close-loop, yaitu tegangan

output dari op-amp diumpan balik ke

tegangan inverting, dan tegangan masukkan

dihubungkan ke masukkan non-inverting

sehingga sinyal keluaran mempunyai fase

yang sama dengan sinyal masukan.

Arus yang mengalir R1 sama dnegan

arus yang mengalir di R2 karena arus pada

op-amp dianggap nol akibat dari resistansi

masukan op-amp yang sangat tinggi,

sehingga

I1 = I2

Vi

R1 =

V0−Vi

R2

Maka penguatan yang diperoleh, yaitu:

A = Vo

Vi = 1 +

R2

R1

Mikrokontroler ATMega8535

Mikrokontroler adalah sebuah system

microprocessor yang di dalamnya sudah

terdapat CPU, ROM, RAM, I O, dan Clock.

Sehingga pengguna tinggal memprogram isi

ROM sesuai aturan penggunaan oleh pabrik

yang membuatnya.

ATMega8535 memiliki dua ruang

memori utama, yaitu memori data dan

memori program. Selain dua memori utama,

ATMega8535 juga memiliki fitur EEPROM

yang dapat digunakan sebagai penyimpan

data.

2.12 Pemograman Mikrokontroler

CodeVision AVR C Compiler

merupakan software yang mendukung

pemograman chip mikrokontroler keluarga

AVR Atmel dalam bahasa C. Program

CodeVision AVR C Compiler didesain

untuk dapat bekerja pada sistem operasi

Windows 95, 98, Me, NT 4, 2000, dan XP.

CodeVision AVR C Compiler juga

menyediakan CodeWizardAVR Automatic

Program Generator yang memungkinkan

pengguna untuk membuat program dengan

cepat kode yang dibutuhkan.

Bahasa C dikembangkan pertama kali

oleh Dennis Ritchi dan Ken Thomson pada

10

tahun 1972, Bahasa C merupakan salah satu

bahasa pemograman yang paling populer

untuk pengembangan program-program

aplikasi yang berjalan pada sistem

mikroprosesor (komputer). Dibandingkan

dengan bahasa tinggi lain seperti Basic dan

Pascal, bahasa C merupakan bahasa

pemograman yang sangat fleksibel dan tidak

terikat dengan berbagai aturan yang sifatnya

kaku.

3. Metodologi Penelitian

Metode yang digunakan pada

penelitian menggunakan teori-teori dari

kabel kebenaran dan lembar data dari

komponen atau IC yang didesain untuk

membangun dan menguji sistem robot

heksapoda pemadam api.

3.1 Instrumen Penelitian

1. AVO meter digital merek HELES

tipe UX-35, digunakan untuk mengukur

besar tegangan beserta hambatan dan

memeriksa hubungan jalur rangkaian

dan kabel penghubung.

2. Osiloskop merek KENWOOD

digunakan untuk mengetahui bentuk

pulsa pada jalur kontrol motor servo

saat diberi PWM.

3. Laptop merek Compaq tipe 510

dengan spesifikasi prosesor Intel

Core2duo @2.00GHz, RAM

1.99GHZ digunakan untuk

mendownload program yang telah

dibuat.

4. Penggaris untuk mengukur jarak

sensor ap dengan api lilin dan jarak

modul PING dengan benda.

5. Modul LCD 2 x 16 untuk melihat

hasil ukur modul PING.

6. Busur derajat untuk mengukur

derajat putaran motor servo.

7. Kertas berwarna putih, abu-abu dan

hitam untuk menguji sensor garis

putih.

8. Program Core Vision AVR C

Compiler untuk membuat program

mikrokontroler menggunakan bahasa

C.

9. Eagle Layout Editor 5.8.0 digunakan

untuk membuat gambar rangkaian

dan layout rangkaian.

10. PCB Designer digunakan untuk

membuat layout rangkaian.


3.2 Rancangan Mekanik

Robot yang dibuat robot berkaki

enam atau biasa yang disebut dengan

heksapoda. Setiap kaki pada robot terdiri

dari dua ruas. Bagian – bagian robot dibuat

dari akrilik, baik dari badan robot, sampai

kaki-kaki robot. Selain akrilik,juga dipakai

aluminium sebagai backbone robot untuk

menguatkan badan robot. Rangkaian sistem

minumum mikrokontroler dan elektronik

pendukung lainnya diletakkan pada

punggung robot. Rancangan robot yang akan

dibuat terlihat pada gambar 7

3.3 Rancangan Elektronika

Rancangan elektronik pada penelitian

meliputi rancangan rangkaian sebagai

berikut :

1. Rangkaian sistem minimum

ATMega8535

2. Rangkaian sistem USB Downloader

3. Rangkaian sistem sensor jarak

4. Rangkaian sistem sensor garis putih

5. Rangkaian sistem sensor api

6. Rangkaian system driver motor dc

3.4 Rancangan Program

Rancangan program pada penelitian meliputi

rancangan program sebagai berikut:

1. Rancangan program aktuator

kaki robot, meliputi cara

pergerakan kaki-kaki robot

bergerak maju

2. Rancangan program sistem

sensor jarak

3. Rancangan program

pendeteksian api

3.4 H

a

s

i

l Penguji Alat

1. Hasil Penguji Sistem

Sensor Garis Putih

No Warna 𝑉𝑐𝑐

(V)

𝑉𝑟𝑒𝑓

(-V)

(V)

𝑉𝑖𝑛

(+V)

(V)

𝑉𝑜𝑢𝑡

Komparator

(Volt)

1 Hitam 4,97 2,5 3,65 3,33

2 Abu-

abu

4,97 2,5 2,95 3,33

3 Putih 4,97 2,5 1,16 0

12

2. Hasil Pengujian system Sensor Jarak

3. Hasil Pengujian Sistem Sensor Api

4. Hasil Pengujian Motor Servo

5. Hasil Pengujian Sistem Driver

Motor DC

4. Pembahasan

1. Rangkaian sistem sensor garis putih

Rangkaian sensor infrared digunakan

untuk mendeteksi garis putih yang terletak

di sekitar lilin, sebagai tanda bahwa robot

sudah berada di jarak yang tepat untuk

memadamkan api lilin. Sensor infrared

yang digunakan sebanyak dua buah yang

merupakan input ke port A0 dan A1 pada

port mikrokontroler, yang selanjutnya akan

diolah oleh mikrokontroler sebagai aksi


terhadap adanya tanda-tanda keberadaan

lilin.

Rangkaian sensor infrared

menggunkan phototransistor sebagai

receiver cahaya dari infrared. Intensitas

cahaya infrared yang diterima oleh

phototransistor akan berbeda-beda

tergantung tingkat kecerahan benda pantul.

Semakin gelap warna benda yang

dipantulkan cahaya infrared, maka

semakin banyak pula cahaya infrared yang

diserap oleh benda yang dipaantulkan

sehingga cahaya infrared yang masuk ke

phototransistor semakin sedikit.

Sebaliknya, jika warna benda pantul cerah,

maka pancaran cahaya infrared yang

dipantulkan akan banyak diserap oleh

phototransistor.

Ketika phototransistor mendapat

pantulan cahaya infrared dari benda

berwarna hitam, niai tegangan yang diukur

pada Vin (+) yaitu sebesar 3,65 volt,

tegangan pada Vin (-) atau Vref sebesar 2,5

volt, sehingga beda tegangan bernilai

positif karena Vin (+) > Vin (-), maka

tegangan keluaran akan berayun mendekati

Vcc (logika 1) dan tegangan keluaran

terukur dari IC LM358 yaitu sebesar 3,3

volt. Tegangan keluaran sebesar 3,3 volt

tidak dapat memberikan input ke

mikrokontroler karena pada port A0 dan

A1 input diatur menjadi aktif low (logika

0), sehingga warna hitam tidak akan

mengeksekusi program apapun dari

mikrokontroler.

Begitu pula ketika phototransistor

mendapatkan pantulan cahaya infrared dari

benda berwarna abu-abu, nilai tegangan

yang diukur pada Vin (+) yaitu sebesar

2,96 volt, tegangan pada Vin (-) atau Vref

sebesar 2,5 volt dan tegangan keluaran dari

IC LM358 sebesar 3,3 volt.

Sebaliknya, ketika phototransistor

mendapat pantulan cahaya infrared dari

benda berwarna putih, nilai tegangan yang

diukur pada Vin (+) yaitu sebesar 1,16 volt,

14

tegangan pada Vin (-) atau Vref sebesar 2,5

volt sehingga beda tegangan bernilai

negative Vin (+) < Vin (-) maka tegangan

keluaran akan berayun mendekati Gnd

(logika 0) dan tegangan output terukur dari

IC LM358 yaitu sebesar 0 volt. Tegangan

output sebesar 0 volt digunakan untuk

memberikan input ke mikrokontroler yang

diatur menjadi aktif low, sehingga warna

putih akan mengeksekusi program

pendeteksian api yang sudah didefinisikan

pada mikrokontroler.

2. Pembahasan Sistem Sensor Jarak

Sistem sensor jarak dimanfaatkan robot

sebagai alat bantu navigasi. Modul PING

yang digunakan sebagai sensor jarak

dihubungkan ke port A7, B6 , dan D7.

Pada prinsipnya, jarak yang diukur pada

modul PING diukur berdasarkan

perubahan waktu tIN. Semakin besar waktu

tIN, maka jarak yang terukur semakin

besar, artinya perubahan jarak linear

terhadap perubahan waktu.

Perhitungan pada table menggunakan

rumus :

tIN = jarak x 2

365 m s

Pengukuran objek pada jarak 1 cm,

didapatkan jarak yang terukur

relative jauh dari jarak sebenarnya

yaitu sebesar 210, padahal menurut

perhitungan semestinya nilai tIN

pada jarak 1 cm mendekati 54,79 µs.

Perbedaan hasil jarak dan tIN yang

cukup jauh dikarenakan jarak bidang

pantul terllau dekar dan tidak sesuai

dengan spesifikasi sensor PING yang

mampu mengukur jarak minimal 3

cm.

3. Pembahasan Sistem Sensor Api

Ketika dihadapkan api dari lilim pada jarak

tertentu, photo IC diode S10108 secara

otomatis akan mengeluarkan arus. Arus

yang diukur tidak terlihat pada amperemeter

karena nilainya terlalu kecil. Namun, arus

pada photo IC diode S10108 dapat diketahui

dengan mengukur nilai hambatan dan


tegangan yang dihasilkan oleh photo IC

diode ketika disinari cahaya api dari lilin.

Arus yang dihasilkan oleh photo IC diode

dimanfaatkan sebagai arus masukan pada

pre-amp untuk dikonversi menjadi tegangan.

Besarnya tegangan output pada pre-amp

merupakan hasil kali antara arus input

dengan Rf. Sesuai rumus: vout = iin x Rf.

Tegangan op-amp 2 merupakan

tegangan op-amp 1 yang dikuatkan dengan

besar faktor penguatan sesuai rumus : A =

1 + 𝑅2

𝑅1. Rf yang digunakan pada pre-amp

(op-amp 1) yaitu sebesar 1MΩ.

4. Pembahasan Motor Servo

Motor servo pada robot dimanfaatkan

sebagai penggerak kaki kanan yang

dihubungkan ke port B0 sampai port B5,

penggerak kaki kiri dihubungkan ke port C0

sampai port C5, dan penggerak sensor api

untuk scanning api yang dihubungkan ke

port C6.

Penggerak motor servo diatur dengan

memberikan pulsa ke jalur kontrol motor

servo melalui PWM dari mikrokontroler.

Nilai Ton yang diatur yaitu 400µs sampai

dengan 2200µs, sedangkan Toff tetap pada

20ms. Perubahan setiap sudut dari motor

servo diatur dengan menambahkan nilai

berdasarkan perhitungan :

∆1º = 2200 𝜇𝑠−400𝜇𝑠

180 º = 10 µs

Posisi 0º = ( 0 x 10 µs) + 400 µs = 400 µs

Posisi 45º = (45 x 10 µs) + 400 µs = 850 µs

Posisi 90º = (90 x 10 µs) + 400 µs = 1300 µs

Posisi 135º = (135 x 10 µs) + 400µs = 1750

µs

Posisi 180º = (180 x 10 µs) + 400 µs = 2200

µs

Nilai PWM dapat diperoleh dari

rumus:

PWM = Ton

Toff+ Ton x 100%

Berdasarkan bentuk gelombang

PWm motor servo pada gambar 8

menunjukkan nilai Ton sebesar 1300µs,

sesuai dengan hasil pembacaan osiloskop.

Nilai Toff tidak tampak jelas pada layar

osiloskop karena pada pengujian digunakan

16

skala timediv sebesar 0,5ms, artinya 1 kotak

di layar osiloskop menunjukkan nilai 0,5ms.

Untuk menampilkan nilai Toff sebesar 20ms,

dibutuhkan 20 kotak, padahal pada layar

osiloskop hanya memuat 10 kotak, sehingga

nilai Toff tidak tampak jelas pada layar

osiloskop.

5. Pembahasan Sistem Driver Motor DC

Rangkaian driver motor DC digunakan

untuk memutar kipas saat robot telah

mendeteksi api. Rangkaian driver motor DC

dihubungkan ke port A6 pada

mikrokontroler ATMega8535.

Pin enable IC L293D sudah diset logika

1, sehingga putaran motor DC tidak lagi

dipengaruhi oleh pemberian input ke enable,

melainkan pemberian input ke pin 10 (3A)

dan pin 15 IC L293D (4A). Output berupa

putaran motor didapatkan dengan

menghubungkan motor ke pin 11 (3Y) dan

pin 14 (4Y).

Ketika diberikan input logika 0 ke 3A

dan 4A melalui mikrokontroler

ATMega8535, tegangan output pada 3Y dan

pin 4Y adalah sama yaitu sebesar 0,12

(mendekati ground) sehingga motor DC

dalam keadaan diam. Ketika diberikan input

logika 1 ke 3A dan logika 0 ke 4A mellaui

mikrokontroler ATMega8535, tegangan

terukur pada 3Y adalah 8,79 volt dan 4Y

yaitu 0,13 volt sehingga motor DC dapat

berputar dari arah kabel yang dihubungkan

ke 3Y menuju 4Y. begitu juga sebaliknya,

ketika diberikan input logika 1 pada 4A dan

logika 0 ke 3A, motor DC dapat berputar

dari arah kabel yang dihubungkan ke 4Y

menuju 3Y. sedangkan ketika diberikan

input logika 1 ke 3A dan 4A, motor DC

tidak dapat berputar karena tegangan output

pada 3Y dan 4Y besarnya sama yaitu 8,79

volt sehingga tidak terdapat perbedaan

potensial pada motor DC.


6. Kesimpulan

Dari penelitian yang telah dilakukan,

dapat disimpulkan bahwa:

1. Pergerakan robot heksapoda

menggunakan aktuator berupa

motor servo yang ditempatkan

sebanyak dua buah pada setiap

kaki robot. Dibutuhkan sinyal

PWM untuk menggerakkan motor

servo ke sudut tertentu.

2. Sensor garis putih bekerja

berdasarkan banyaknya intensitas

cahaya infrared yang diterima oleh

phototransistor sebagai akibat dari

benda pantul yang memiliki

kecerahan berbeda-beda. Semakin

cerah warna benda pantul maka

semakin banyak pula cahaya

infrared yang diserap oleh

phototransistor.

3. Modul PING sebagai sensor jarak

mampu mengukur jarak dnegan

tingkat ketelitian yang timggi

tanpa mempengaruhi gangguan

dari luar. Modul PING bekerja

berdasarkan selisih waktu

pancaran dan penerimaan

gelombang ultrasonic, yang

kemudian diolah oleh kontroler

sebagai jarak terukur.

4. Sensor api yang dibuat bekerja

berdasarkan perubahan arus dari

photo IC diode S10108. Arus

yanmg dihasilkan dari photo IC

diode akan dikonversi menjadi

tegangan oleh op-amp pertama dan

akan dikuatkan oleh op-amp

kedua. Sensor api yang dibuat

mampu mendeteksi api yang

berasal dari lilin hingga jarak

50cm.

5. Fitur – fitur yang dimiliki

mikrokontroler ATMega8535

menjadikannya kontroler yang

tangguh sebagai pemroses dan

pengendali pada robot heksapoda

pemadam api.

18

7. Daftar Pustaka

Bright Led Electronic Corp.2004.

Datasheet Silicon Phototransistors

Specification Version 1.1.

Budiharto, Widoo dan Gamayel

Rizal.2007.Belajar sendiri 12 Proyek

Mikrokontroler untuk Pemula. Jakarta:

PT Elex Media Komputindo.

_____.2008. 10 Proyek Robot

Spektakuler. Jakarta: PT Elex Media

Komputindo.

_____.2009. Membuat Sendiri Robot

Humanoid.Jakarta: PT Elex Media

Komputindo.

_____.2009. Membuat Sendiri Robot

Cerdas Edisi Revisi.Jakarta: PT Elex

Media Komputindo.

Fadliansyah dan M.Sayuti.2009. Robot

Visi. Yogyakarta: Graha Ilmu.

Genn,Robert C.1983. Practical Solid

State Circuit. New Jersey; Prentice

Hall.

Halim Sandy.2007.Merancang Mobile

Robot Pembawa Objek Menggunakan

OOpic-R. Jakarta: PT Elex Media

Komputindo.

Hamamatsu Photonic K.K.

2007.Datasheet Flame Sensor UV Tron

R2868.

Hamamatsu Photonic K.K.

2007.Datasheet Photo IC Diode

Assembly S10108.

Hamdayani Peni dkk. 2008. Teknik

Pemeliharaan dan Perbaikan system

Elektronika Jilid 1. Direktorat

Pembinaan sekolah Menengah

Kejuruan, Direktorat Jenderal

Manajemen Pendidikan Dasar dan

Menengah, Departemen Pendidikan

Nasional.

Heryanto,M. Ary dan Wisnu Adi

P.2008. Pemograman Bahasa C untuk

Mikrokontroler ATMEGA8535.

Yogyakarta: Andi.

HP Infotech S.R.L. 2004. User Manual

CodeVisionAVR Version 1.24.2

Malvino, Albert Paul.1981. Prinsip-

Prinsip Elektronika. Terj. Hanafi

Gunawan. Jakarta: Erlangga.

_____.1991.Prinsip-Prinsip Elektronika

Edisi Ketiga Jilid 2. Terj. M.Barmawi

dan M.O. Tjia. Jakarta: Erlangga.

Martin, Fred G.2001.Robotic

Exploration.New Jersey: Prentice– Hall.

National Semiconductor Corp. 2002.

Datasheet

LM158LM258LM358LM2940.

Panduan KRCI 2010. 2010. Jakarta:

Direktorat Penelitian dan Pengabdian

kepada Masyarakat Direktorat Jenderal


Pendidikan Tinggi Departemen

Pendidikan Nasional.

Parallax Inc.2004.Datasheet Standard

Servo (#900-00005) Version 1.3.

Pitowarno, Endra.2006. Robotika

Desain, Kontrol, dan Kecerdasaan

Buatan. Yogyakarta: Andi Offset.

Purwanto, Agus, et al. 2008. Teknik

Otomasi Industri untuk Sekolah

Menengah Kejuruan Jilid 2. Jakarta:

Direktorat Pembinaan Sekolah

Menengah Kejuruan, Direktorat

Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar

dan Menengah, Departemen Pendidikan

Nasional.

Sigit, Riyanto. 2007. Robotika, Sensor,

dan Aktuator. Surabaya: Graha Ilmu.

Sumardjati,Prih, et al. 2008. Teknik

Pemanfaatan Tenaga Listrik untuk SMK

Jilid 1. Jakarta: Direktorat Pembinaan

Sekolah Menengah Kejuruan,

Direktorat Jenderal Manajemen

Pendidikan Dasar dan Menengah,

Departemen Pendidikan Nasional.

Texas Instruments Inc. 2004. Datasheet

L293D.

Tim IE. DT-51 Application Note

Pengukur Jarak dengan Gelombang

Ultrasonik.

Widodo, Thomas Sri.2002. Elektronika

Dasar. Jakarta: Salemba Teknika.

Winoto, Ardi. 2008. Mikrokontroler

AVR ATMega832168535 dan Bahasa C

pada WinAVR. Bandung: Informatika.

Wiyono, Didik. 2007. Panduan Praktis

Mikrokontroler Keluarga AVR

Menggunakan DT-COMBO AVR – 52

STARTER KIT dan DT- COMBO AVR

EXERCISE KIT. Surabaya: Innovative

Electronics.

Documents

JURNAL penelitian