TUGAS AKHIR

EXCAVATOR DENGAN MENGGUNAKAN ARDUINO DAN

MOTOR SERVO

Diajukan guna melengkapi sebagian syarat

dalam mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S1)

Disusun Oleh :

NAMA : ARIES ANDRY AFRIADY

NIM : 41408010010

JURUSAN : TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MERCU BUANA

2014

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Dengan mengucapkan puji dan syukur ke hadirat Allah Azza Wa Jalla dan Baginda

Muhhammad Rosullullah S.A.W, yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya kepada

penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan mudah, pikiran terang,

baik, lancar dan mendapatkan Ridhonya, Allhamdulillah. Tugas Akhir ini tepat pada

waktunya. yang dengan karunia dan rahmatnya Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi

syarat kelulusan program Strata Satu (S1) pada Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi

Industri, Universitas Mercu Buana, Dengan judul “Excavator Dengan Menggunakan

Arduino dan Motor Servo”.

Buku ini disusun dengan menggunakan segenap kemampuan yang penulis miliki.

Besar harapan penulis semoga buku ini dapat memberikan kontribusi yang berarti bagi ilmu

pengetahuan khususnya dibidang robot dan elektronika.

Telah selesainya penulisan laporan Tugas Akhir ini juga karena adanya bantuan

rekan-rekan disekeliling penulis, Tanpa mereka belum tentu penulisan laporan tugas akhir ini

dapat diselesaikan. Penghargaan dan terima kasih sedalam-dalamnya penulis ucapkan Terima

Kasih kepada:

1. Bapak Dr. Ir. Arissetyanto Nugroho, MM. selaku Rektor Universitas Mercu Buana

Jakarta.

2. Bapak Ir. Dana Santoso, M.Eng.Sc. Phd selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Mercu Buana Jakarta.

3. Bapak DR. Ir. Andi Adriansyah, M.Eng. selaku pembimbing dan Wakil Dekan

Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana Jakarta yang dengan kesabaran dan

kebijakannya telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam penyelesaian

skripsi.

4. Bapak Ir. Yudhi Gunardi, MT selaku Ketua Jurusan Fakultas Teknik Universitas

Mercu Buana Jakarta.

5. Bapak Ir. Badaruddin, MT selaku Kepala Laboratorium Teknik Elektro.

6. Kedua orang tua, kakak, adik tersayang, serta part of me terima kasih banyak atas

doa, kasih sayang, pengorbanannya. Semoga Allah memberikan balasan yang lebih

baik.

7. Para sahabat dan kawan - kawan yang membantu dan mensupport. Semoga Allah

memberikan balasan yang lebih baik.

Penulis hanya bisa mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya mudah-mudahan

semua yang telah diberiakan oleh teman-teman semua dibalas dengan kebaikan oleh Allah

SWT. Amin.

Penulis menyadari adanya kekurangan dalam buku ini, dan penulis memohon maaf

yang sebesar-besarnya atas kekurangan tersebut. Segala kritik dan saran yang membangun

penulis terima dengan besar hati.

Jakarta, 8 Desember 2013

Penulis,

(Aries Andry Afriady)

DAFTAR ISI

Halaman Judul………………………………………………………………….i

Halaman Pernyataan………………………………………………………….. ii

Halaman Pengesahan………………………………………………………….. iii

Abstrak…………………………………………………………………………. iv

Kata Pengantar………………………………………………………………… v

Daftar Isi………………………………………………………………………...vii

Daftar Gambar………………………………………………………………… xi

Daftar Tabel………………………………………………………………......... xiii

BAB I PENDAHULUAN………………………………………………… 1

1.1 Latar Belakang……………………………………………………… 1

1.2 Batasan Masalah………………………………………………....... 3

1.3 Tujuan Penulisan…………………………………………………… 3

1.4 ManfaatPenelitian…………………………………………………... 4

1.5 Ruang Lingkup Penelitian…………………………………………...4

1.6 Metode Penelitian……………………………………………...........4

1.7 Sistematika Penulisan………………………………………………. 5

BAB II Landasan Teori……………………………………………………. 8

2.1 Perkembangan Excavator…………………………………………... 9

2.2 Arduino Uno.....................………………………………………….. 11

2.2.1 Kelebihan Arduino............................................................... 13

2.2.2 Siket USB............................................................................. 14

2.2.3 Input/Output Digital............................................................. 15

2.2.4 Input Analog......................................................................... 15

2.2.5 Catu Daya............................................................................. 15

2.2.6 Baterai / Adaptor.................................................................. 16

2.3 Potensiometer........................………………………………………. 13

2.4 Teori Motor Servo…………………………………………………...19

2.4.1 Prinsip Kerja Motor Servo................................................... 20

2.5 Aplikasi Program Arduino IDE

(Integrated Development Enviroment)............................................... 21

2.6 Arduino Progamming Tool................................................................. 22

2.6.1 Serial Port............................................................................ 27

BAB III PERANCANGAN SISTEM……………………………………… 28

3.1. Blok Diagram Rangkaia..……………………………………………29

3.1.1 Spesifikasi Alat.................................................................... 30

3.2. Perancangan Perangkat Keras (Hardware)..……..…………………..37

3.2.1 Blok Rangkaian Arduino Uno............................................. 30

3.2.2 Modul Arduino Uno............................................................ 33

3.2.3 Motor Servo......................................................................... 35

3.2.4 Power Supply...................................................................... 36

3.3. Perancangan Perangkat Lunak............................................................ 37

3.4. Flowchart Program……….………………………………………….39

3.4.1 Program Inisialisasi............................................................. 40

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA RANGKAIAN........................... 42

4.1. Spesifikasi Sistem………………………...…………………………42

4.1.1 Perangkat Keras................................................................... 43

4.1.2 Perangkat Lunak.................................................................. 45

4.2. Implementasi Sistem...........................................................................45

4.2.1 Pengujian Program Arduino IDE........................................ 46

4.3 Evaluasi Sistem...................................................................................48

4.3.1 Pengujian Motor Servo........................................................ 48

4.3.2 Pengujian Sistem Secara Keseluruhan................................ 51

4.3.2.1 Hasil dan Analisa Pengujian Robot Excavator.................... 52

4.3.2.2 Analisa................................................................................. 58

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN…………………………………… 59

5.1. Kesimpulan…………………………………………………………..59

5.2. Saran…………………………………………………………………60

DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………. 61

LAMPIRAN……………………………………………………………………. 62

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Excavator Umum...................................................................... 10

Gambar 2.2. Diagram Blok Microcontroller Atmega328 (ArduinoUno)...... 11

Gambar 2.3. Bentuk Arduino Uno................................................................. 14

Gambar 2.4. Macam-macam Potensiometer.................................................. 17

Gambar 2.5. Prinsip kerja potensiometer....................................................... 18

Gambar 2.6. Konstruksi Motor Servo............................................................ 20

Gambar 2.7. Motor Servo.............................................................................. 21

Gambar 2.8. Tampilan program IDE (Integrated Development

Environment)............................................................................ 22

Gambar 2.9. Tampilan utama aplikasi Arduino............................................. 23

Gambar 2.10. Toolbar pada aplikasi Arduino................................................. 23

Gambar 2.11. Tools serial port........................................................................ 27

Gambar 3.1. Blok Diagram Robot Excavator............................................... 29

Gambar 3.2. Rangkaian Arduino Uno........................................................... 31

Gambar 3.3. Tampilan board Arduino Uno................................................... 33

Gambar 3.4. Letak potensiometer dan motor servo....................................... 34

Gambar 3.5. Servo horn bulat dan Servo horn X .......................................... 36

Gambar 3.6. Rangkaian Power Supply.......................................................... 37

Gambar 3.7. Tampilan Program Arduino Uno.............................................. 38

Gambar 3.8. Flowchart program keseluruhan................................................ 39

Gambar 4.1. Modul perangkat keras.............................................................. 44

Gambar 4.2. Prose verify/compile berjalan dengan baik............................... 46

Gambar 4.3. Proses upload berjalan dengan baik.......................................... 47

Gambar 4.4. Blok diagram pengujian Motor Servo....................................... 49

Gambar 4.5. Listing program standart Motor Servo...................................... 50

Gambar 4.6. Pengujian Motor Servo putar kanan dan putar kiri................... 51

Gambar 4.7. Robot Excavator bersiap untuk mengambil batu-bata.............. 52

Gambar 4.8. Excavator ketika mengambil batu-bata..................................... 53

Gambar 4.9. Excavator ketika mengangkat batu-bata................................... 54

Gambar 4.10. Excavator ketika memindahkan batu-bata kesebelah kanan..... 55

Gambar 4.11. Excavator ketika memindahkan batu-bata kesebelah kiri......... 56

Gambar 4.12. Excavator ketika memindahkan batu-bata ke atas.................... 57

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 3.1. Penomeran setiap pin pada Arduino Uno.................................. 32

Tabel 4.1. Tabel Modul perangkat keras.................................................... 43

Tabel 4.2. Data Pergerakan motor servo terhadap potensiometer..............58