i

LAPORAN SKRIPSI

PROTOTIPE ROBOT PEMADAM API BERKAKI MENGGUNAKAN

MIKROKONTROLER ATMEGA328P

MUHAMMAD ASNAWI

NIM. 201451070

DOSEN PEMBIMBING

Endang Supriyati, M.Kom

Wibowo Harry Sugiharto, M.Kom

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MURIA KUDUS

2018

ii

HALAMAN PENGESAHAN

iii

PERNYATAAN KEASLIAN

iv

PROTOTIPE ROBOT PEMADAM API BERKAKI MENGGUNAKAN

MIKROKONTROLER ATMEGA328P

Nama mahasiswa : MUHAMMAD ASNAWI

NIM : 201451070

Pembimbing :

1. Endang Supriyati, M.Kom

2. Wibowo Harry Sugiharto, M.Kom

ABSTRAK

Secara umum robot dapat didefinisikan sebagai sebuah piranti yang mampu

melakukan pekerjaan manusia atau perilaku seperti manusia dalam aspek yang

terbatas. Salah satu pekerjaan manusia yang dapat dilakukan robot adalah kegiatan

pemadaman api atau kebakaran. Robot pemadam api diciptakan untuk

memadamkan api lilin yang terdapat disekitarnya. Untuk itu robot dilengkapi

dengan berbagai sensor, yaitu sensor jarak, sensor api, sensor garis, sensor gyro-

acc yang berguna sebagai navigasi saat robot ditugaskan untuk memadamkan api.

Program yang digunakan adalah C yang hampir mirip dengan java dengan

mengisikannya kedalam mikrokontroler Arduino untuk menjalankan robot,

program ditulis dalam dua bagian yaitu : bagian jelajah dan bagian

penemuan_api. Pada saat robot dihidupkan, bagian jelajah akan dieksekusi. Robot

akan menjelajah ruangan dan menghindari tabrakan dengan benda yang terdapat

disekelilingnya. Pada saat robot mendeteksi keberadaan api lilin yang terdapat

disekitarnya, bagian penemuan_api akan dieksekusi. Pada bagian ini, robot akan

menuju kearah api lilin dan bergerak lurus mendekatinya hingga pada jarak yang

mana api lilin dapat dipadamkan. Kemudian robot akan memadamkan api dan

kembali menjelajah ruangan sampai robot dimatikan.

Kata Kunci : sensor, program, C, mikrokontroler, Arduino.

v

PROTOTYPE FIRE-FIGHTING ROBOT USING ATMEGA328P

MICROCONTROLLER

Student Name : MUHAMMAD ASNAWI

Student Identity Number : 201451070

Supervisor :

1. Endang Supriyati, M.Kom

2. Wibowo Harry Sugiharto, M.Kom

ABSTRACT

In general, robots can be defined as a device capable of performing human

work or human-like behavior in a limited aspect. One of the human work that can

be done robot is the activity of fire fighting or fire. A fire extinguisher robot was

created to extinguish the flame of a candle that surrounds it. For that robot is

equipped with various sensors, namely proximity sensor, fire sensor, line sensor,

gyro-acc sensor that is useful as navigation when the robot is assigned to

extinguish the fire. The program used is C ++ which is almost similar to java by

filling it into the Arduino microcontroller to run the robot, the program is written

in two parts: the roaming section and the discovery section. When the robot is

turned on, the roaming part will be executed. Robot will explore the room and

avoid collisions with objects that are surrounded. When the robot detects the

presence of a wax flame, the discovery section will be executed. In this section,

the robot will go towards the candle flame and move straight up to the distance

where the candle flame can be extinguished. Then the robot will extinguish the

fire and re-explore the room until the robot is turned off.

Keywords: sensor, program, C, microcontroller, Arduino

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT karena atas Rahmat dan Hidayah-Nya

penulis mampu menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan judul “Robot

Pemadam Api Berkaki Menggunakan Mikrokontroler ATMEGA328P”.

Skripsi ini disusun guna melengkapi salah satu persyaratan untuk

memperoleh Gelar Kesarjanaan Progam Studi Teknik Informatika Fakultas

Teknik Universitas Muria Kudus. Pada kesempatan ini, penulis ingin

menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Allah SWT yang telah memberikan Rahmat dan Hidayah-Nya.

2. Bapak Dr. Suparnyo, selaku Rektor Universitas Muria Kudus.

3. Bapak Mohammad Dahlan, S.T., M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muria Kudus.

4. Bapak Ahmad Jazuli, M.Kom, selaku Ketua Program Studi Teknik

Informatika Universitas Muria Kudus.

5. Ibu Esti Wijayanti, M.Kom., selaku Ketua Komite Skripsi Program Studi

Teknik Informatika Universitas Muria Kudus.

6. Ibu Endang Supriyati, M.Kom selaku pembimbing I yang telah banyak

memberikan masukan selama penyusunan skripsi ini.

7. Bapak Wibowo Harry Sugiharto, M.Kom, selaku pembimbing II yang

telah banyak memberikan masukan selama penyusunan skripsi ini.

8. Kedua orang tua, Bapak dan Ibu yang selalu memberi semangat dan do’a

kepada penulis.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih

terdapat banyak kekurangan. Selain itu penulis juga berharap semoga karya tulis

ini dapat memberikan manfaat bagi semua.

Kudus, Februari 2018

Penulis

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. ii

PERNYATAAN KEASLIAN ................................................................................ iii

ABSTRAK ............................................................................................................. iv

ABSTRACT .............................................................................................................. v

KATA PENGANTAR ........................................................................................... vi

DAFTAR ISI ......................................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. ix

DAFTAR TABEL .................................................................................................. xi

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2. Perumusan Masalah .................................................................................. 1

1.3. Batasan Masalah ....................................................................................... 2

1.4. Tujuan ....................................................................................................... 2

1.5. Manfaat ..................................................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 5

2.1. Penelitian Terkait ..................................................................................... 5

2.2. Landasan Teori ......................................................................................... 7

2.2.1. Sistem ................................................................................................ 7

2.2.2. Robot ................................................................................................. 7

2.2.3. Arduino .............................................................................................. 8

2.2.4. Sensor .............................................................................................. 10

2.2.5. Bahasa C.......................................................................................... 13

2.2.6. Manipulator .................................................................................... 15

2.2.7. Kabel Listrik.................................................................................... 20

2.2.8. Arduino IDE .................................................................................... 22

2.2.9. Model Waterfall .............................................................................. 23

viii

2.2.10. Flowchart .................................................................................... 24

BAB III METODOLOGI ...................................................................................... 26

3.1. Metode Pengembangan Robot ................................................................ 26

3.1.1 Rangkaian Power Supply ................................................................ 26

3.1.2 Mikrokontroler ATMEGA328P ....................................................... 27

3.1.3 Perancangan Robot ......................................................................... 28

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................. 33

4.1. Analisa Kebutuhan Sistem ..................................................................... 33

4.1.1 Deskripsi sistem .............................................................................. 33

4.1.2 Power Supply .................................................................................. 33

4.1.3 Kebutuhan Pembuatan Robot .......................................................... 34

4.2. Pengukuran Komponen .......................................................................... 35

4.2.1 Pengukuran Input ............................................................................ 35

4.2.2 Pengukuran Output ......................................................................... 39

4.3. Uji Coba Robot ....................................................................................... 40

4.3.1 Badan Robot .................................................................................... 41

BAB V PENUTUP ............................................................................................... 45

5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 45

5.2 Saran ....................................................................................................... 45

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 47

BIODATA PENULIS ........................................................................................... 65

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1. Arduino Nano .................................................................................... 8

Gambar 2. 2. Pin Arduino ....................................................................................... 9

Gambar 2. 3. Sensor Api 5 Channel ..................................................................... 11

Gambar 2. 4. Sensor Ultrasonic (PING) ............................................................... 11

Gambar 2. 5. Sensor Garis TCRT5000L ............................................................... 12

Gambar 2. 6. Sensor Gyro – Acc ........................................................................... 13

Gambar 2. 7. Low-Level, Medium-Level, High-Level Language .......................... 14

Gambar 2. 8. Dasar Aturan Cosinus ..................................................................... 16

Gambar 2. 9. Dimensi Kaki Robot 3-DOF ........................................................... 16

Gambar 2. 10. Kaki Robot Dilihat Dari Atas ........................................................ 17

Gambar 2. 11. Kaki Robot Dilihat Dari Depan .................................................... 17

Gambar 2. 12. Rumus Sudut Coxa (Sebelum Terkonversi) .................................. 17

Gambar 2. 13. Rumus Sudut Coxa (Setelah Terkonversi) .................................... 18

Gambar 2. 14. Rumus Mencari Nilai L ................................................................. 18

Gambar 2. 15. Rumus Sudut Femur dan Tibia (Sebelum Konversi) .................... 18

Gambar 2. 16. Rumus Sudut Femur dan Tibia (Setelah Terkonversi) .................. 19

Gambar 2. 17. Spesifikasi Servo SG90 ................................................................. 19

Gambar 2. 18. Servo SG90 ................................................................................... 20

Gambar 2. 19. Motor DC 3 Volt ........................................................................... 20

Gambar 2. 20. Tabel Hubungan Arus dan Luas Penampang Kabel...................... 21

Gambar 2. 21. Program Arduino IDE ................................................................... 23

Gambar 2.22 Model waterfall (Sommerville, 2011) ............................................. 24

Gambar 3. 1. Rangkaian Dasar Step Up ................................................................ 27

Gambar 3. 2. Flowchart Diagram Robot .............................................................. 30

Gambar 4. 1. Hubungan Trigger dengan signal output ......................................... 36

Gambar 4. 2. Tampak Atas Gambar 4. 3. Tampak Samping .......................... 42

x

Gambar 4. 4. Tampak Depan ................................................................................ 42

Gambar 4. 5. Ukuran Bagian Coxa........................................................................43

Gambar 4. 6. Ukuran Bagian Femur ....................................................................43

Gambar 4. 7. Ukuran Bagian Tibia ....................................................................... 43

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1. Simbol - Simbol Penyusun Flowchart ............................................... 25

Tabel 4. 1. Tabel Hasil Pengetesan Power Supply................................................ 33

Tabel 4. 2. Spesifikasi hardware yang dibutuhkan ............................................... 34

Tabel 4.3 Spesifikasi software yang digunakan .................................................... 35

Tabel 4. 4. Tabel Pengukuran Sensor Ultrasonic ................................................. 35

Tabel 4. 5. Table Pengukuran Sensor Garis .......................................................... 36

Tabel 4. 6. Tabel Pengukuran Sensor Api 1 (Kanan) ........................................... 36

Tabel 4. 7. Tabel Pengukuran Sensor Api 2 (Serong Kanan) ............................... 37

Tabel 4. 8. Tabel Pengukuran Sensor Api 3 (Tengah) .......................................... 38

Tabel 4. 9. Tabel Pengukuran Sensor Api 4 (Serong Kiri) ................................... 38

Tabel 4. 10. Tabel Pengukuran Sensor Api 5 (Kiri) ............................................. 39

xii

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1. Buku Konsultasi .......................................................................... 49

LAMPIRAN 2. Halaman Bimbingan Dosen Utama ............................................. 50

LAMPIRAN 3. Halaman Bimbingan Dosen Pendamping ................................... 51

LAMPIRAN 4. Listing Program Write ke Kaki ................................................... 53

LAMPIRAN 5. List Program Menjalankan Kaki Dengan Metode Inverse

Kinematic .............................................................................................................. 55

LAMPIRAN 6. Listing Inisialisasi Variabel Inverse Kinematic ........................... 59

LAMPIRAN 7. Lembar Revisi Ketua Penguji ..................................................... 62

LAMPIRAN 8. Halaman Revisi Penguji 1 ........................................................... 63

LAMPIRAN 9. Halaman Revisi Penguji 2 ........................................................... 64