Perancangan Aplikasi Pemrograman Diagram Alir untuk

Trainer Pembelajaran Robotika berbasis Android System

Disusun oleh

Teuku Danny Ramdani

NIM : 612010041

Skripsi

Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh

Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

Agustus 2015

Perancangan Aplikasi Pemrograman Diagram Alir untuk

Trainer Pembelajaran Robotika berbasis Android System

Disusun Oleh

Teuku Danny Ramdani

NIM : 612010041

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

Deddy Susilo, S.T. M.Eng Gunawan Dewantoro, S.T. M.Sc.Eng

Tanggal : Tanggal :

PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

Saya, yang bertanda tangan di bawah ini:

NAMA : Teuku Danny Ramdani

NIM : 612010041

JUDUL SKRIPSI : Perancangan Aplikasi Pemrograman Diagram Alir untuk

Trainer

Pembelajaran Robotika berbasis Android System

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, Agustus 2015

Teuku Danny Ramdani

Materai Rp,

6000,-

Tanda Tangan

i

INTISARI

Skripsi ini dibuat dengan tujuan merancang dan merealisasikan trainer

pembelajaran robotika untuk digunakan sebagai modul pembelajaran robotika untuk siswa-

siswi SD (Sekolah Dasar) sampai dengan SMA (Sekolah Menengah Atas). Trainer tersebut

akan memperkenalkan logika dari cara kerja robot dengan menggunakan Diagram Alir.

Siswa-siswi akan mempelajari cara untuk merancang logika robot bekerja yang terdiri dari

perulangan, percabangan, dan instruksi dasar robot bekerja.

Trainer pembelajaran robotika tersebut terdiri dari sebuah robot yang di dalamnya

terdapat sensor jarak, modul Bluetooth, driver motor, mikrokontroler dan smartphone.

Perangkat lunak yang digunakan untuk memberikan instruksi kepada robot tersebut berasal

dari smartphone android yang di dalamnya sudah di instal aplikasi Trainer Robotika

dengan format extension .apk.

Hasil Pengujian menunjukan bahwa Trainer Robotika ini dapat menjalankan

instruksi yang diberikan oleh smartphone android. Robot dapat di instruksikan untuk

berjalan maju, kanan, kiri, mundur, dan mendeteksi rintangan. Tingkat keberhasilan dari

Trainer Robotika ini adalah 90 % dikarenakan robot memiliki kelemahan jika berjalan di

permukaan yang licin. Pada saat robot berjalan di permukaan yang licin terjadi perbedaan

antara jarak yang di instruksikan dengan jarak robot saat berjalan. Bahasa pemrograman

yang digunakan adalah bahasa C untuk mikrokontroler dan untuk aplikasi pada android

menggunakan bahasa pemrograman java.

ii

ABSTRACT

The thesis was made with the aim of designing and realizing the robotics module to

be used as a robotics learning module for elementary school until high school. The robotics

Module would introduce the logic of the robot works by using the flowchart. The students

would learn how to design logic robot which consists of looping, branching, and basic

instruction robot works.

Robotics learning modules consists of the robot in which there were a proximity

sensor, bluetooth module, motor drivers, microcontroller, and smartphone. The software

that is used to give instructions to the robot comes from the android smartphone that was

already installed application robotics module in .apk format extension.

The test results had showed that robotics module could run the instructions given by

android smartphone. The robot could be instructed to walk forward, right, left, back, and

detect objects. The robotics module had succeed by rate of 90 % because the robot has a

weakness when walking on slippery surfaces. At the moment, the robot walks in slippery

surfaces and still has differences between the actual distance and the walking robot

distance. The programming language is used C language and for the android application

java programming language is used.

iii

KATA PENGANTAR

Segala Puji dan syukur penulis haturkan kepada Allah Swt karena begitu besar

rahmat dan Hidayahnya yang diberikan kepada penulis, sehingga penulis dapat

menyelesaikan tugas akhir ini sebagai syarat memperoleh ijasah Sarjana Teknik Elektro

Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga.

Semua usaha yang penulis lakukan tentu tidak akan berarti tanpa doa, bantuan

dorongan serta bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis

ingin mengucapakan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Ayahanda Teuku Djaelani dan Ibunda Ita Djuwita untuk seluruh kasih sayang,

perhatian, doa dan dukungan yang diberiakan kepada penulis.

2. Bapak Deddy Susilo, S.T. M.Eng dan Gunawan Dewantoro, S.T. M.Sc.Eng yang

meluangkan waktu dalam membimbing dan memberikan saran ke arah yang lebih

baik.

3. Kekasihku tercinta Dhita Permatasari yang salalu mendukung dan menemai dalam

mengerjakan skripsi ini.

4. Seluruh tenaga pengajar FTEK UKSW yang telah memberikan bekal ilmu dan

bimbingan kepada penulis selama mengikuti perkuliahan di UKSW.

5. Mbak Yola, Mbak Dhita, Mbak Rista yang telah membantu proses administrasi

pengerjaan skripsi ini.

6. Teman-teman angkatan 2010 Kana, Roma, Bintang, Adit(tolgung), adit(jambong),

januar(jamet), Bayu, wedha, ruth, sekar, grace, daniel, rizal(pentolek),

aden(bandot), supret, untuk semua pengalaman selama perkuliahan dan kepanitiaan

yang tidak ada habisnya dan kita slalu bersama-sama sebagai angkatan 2010.

iv

Banyak pihak yang mungkin tidak dapat disebutkan disini karena keterbatasan

ruang, untuk itu penulis meminta maaf yang sebesar-besarnya.

Akhir kata, penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam

skripsi ini, oleh sebab itu kritik dan saran yang membangun dari para pembaca sangat

diharapkan untuk perkembangan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi

siapapun yang berkenan membacanya. Trima Kasih semoga Tuhan selalu memberkati

kita semua.

Salatiga, Agustus 2015

Penulis

v

DAFTAR ISI

INTISARI .......................................................................................................................i

ABSTRACT.................................................................................................................. ii

KATA PENGANTAR ................................................................................................. iii

DAFTAR ISI.................................................................................................................. v

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. vii

DAFTAR TABEL...................................................................................................... viii

LAMPIRAN..................................................................................................................ix

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

1.1. Tujuan ............................................................................................................. 1

1.2. Latar Belakang ................................................................................................ 1

1.3. Batasan Tugas Akhir ....................................................................................... 2

1.4. Spesifikasi Alat ............................................................................................... 3

1.5. Sistematika Penulisan ..................................................................................... 4

BAB II DASAR TEORI ................................................................................................ 5

2.1. Kajian Pustaka ................................................................................................ 5

2.2. Diagram Alir ................................................................................................... 5

2.3. Perangkat Keras .............................................................................................. 6

2.3.1. Mikrokontroler At-Mega 328 ................................................................... 7

2.3.2. Sensor Ultra Sonic SRF-05 ..................................................................... 10

2.2.3. Driver Motor L293.................................................................................. 11

2.2.4. Photointerrupter ...................................................................................... 13

2.2.5. Bluetooth HC-05 ..................................................................................... 14

2.4. Perangkat Lunak ........................................................................................... 15

2.4.1. Eclipse IDE ............................................................................................. 15

2.4.2. Android Development Tools .................................................................. 16

BAB III PERANCANGAN SISTEM .......................................................................... 14

3.1. Perancangan Perangkat Keras ....................................................................... 17

3.1.1. Sistem Kontrol ........................................................................................ 17

vi

3.1.2. Konstruksi Robot .................................................................................... 18

3.1.3. Perangkat Keras Elektronik .................................................................... 19

3.2. Perancangan Perangkat Lunak ...................................................................... 25

3.2.1. Perancangan Aplikasi Diagram Alir ....................................................... 25

3.2.2. Mekanisme Penggunaan Trainer Pembelajaran Robotika ...................... 29

3.2.3. Perancangan Perangkat Lunak Mikrokontroler ...................................... 31

3.2.3.1 Proses Instruksi Robot Melakukan Perulangan ................................. 32

3.2.3.2. Proses Instruksi Robot Berjalan ......................................................... 33

3.2.3.3 Proses Instruksi Robot saat Bertemu Rintangan ................................ 34

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS .................................................................... 36

4.1. Pengujian Proses Sinkronisasi Smartphone dengan Robot .......................... 36

4.2. Pengujian jalan pada robot dengan instruksi dari smartphone ..................... 36

4.3. Pengujian jarak robot berjalan dalam satuan cm .......................................... 37

4.4 Pengujian robot saat mengguakan instruksi SRF-05 .................................... 38

4.5 Pengujian pemasangan aplikasi Trainer Robotika ........................................ 39

4.6 Pengujian Trainer Robotika kepada siswa-siswi SD sampai SMP ............... 40

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................................... 42

5.1. Kesimpulan ................................................................................................... 42

5.2. Saran Pengembangan .................................................................................... 43

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................. 44

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Board Arduino Uno.................................................................................. 7

Gambar 2.2 Gambar SRF-05 ....................................................................................... 10

Gambar 2.3 Diagram waktu SRF-05 ........................................................................... 11

Gambar 2.4 Driver Motor L293 ................................................................................... 12

Gambar 2.5 Untai Photointerrupter ............................................................................. 13

Gambar 2.6 Bluetooth HC-05 ...................................................................................... 14

Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem .............................................................................. 17

Gambar 3.2. Konstruksi robot...................................................................................... 18

Gambar 3.3. Rangkaian Modul Bluetooth HC-05[8] .................................................. 21

Gambar 3.4. Minimum sistem At-Mega 328 ............................................................... 22

Gambar 3.5 Gambar simulasi sinyal ultrasonic .......................................................... 23

Gambar 3.5. Tampilan Aplikasi Trianer Robotika ...................................................... 24

Gambar 3.6 Pemasangan modul photointerrupter ...................................................... 25

Gambar 3.7. Tampilan Aplikasi Trainer Pembelajaran Robotika ............................... 27

Gambar 3.8. Diagram Alir Aplikasi Trainer Robotika ................................................ 28

Gambar 3.9 Tampilan Aplikasi Trainer Robotika ..................................................... 31

Gambar 3.10. Diagram Alir perangkat lunak mikrokontroler ..................................... 32

Gambar 3.11. Diagram Alir instruksi perulangan robot .............................................. 33

Gambar 3.12. Diagram Alir instruksi robot berjalan ................................................... 34

Gambar 3.13. Diagram alir instruksi robot saat bertemu rintangan............................. 35

Gambar 4.1. Aplikasi Trainer Robotika saat mengunakan sensor jarak ...................... 39

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tabel Diagram Alir ........................................................................................ 6

Tabel 3.1 Tabel keterangan mekanik Robot ................................................................ 19

Tabel 4.1. Tabel Data pengiriman instruksi Robot ...................................................... 33

Tabel 4.3 Tabel Pengujian jarak robot saat berjalan .................................................... 37

Tabel 4.4 Tabel Pengujian pemasangan aplikasi Trainer Robotika ............................. 39

Grafik 4.5 Hasil Kuisioner Trainer Robotika .............................................................. 40

ix

LAMPIRAN

Lampiran 1.0 Hasil Kuisioner ..................................................................................... 45

Lampiran 2.0 Hand Out Trainer Robotika ................................................................... 56