04107020 nanang abdul rahman.pdf
TRANSCRIPT
TUGAS AKHIR
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
LINE FOLLOWER MIKROKONTROLLER
DENGAN ATMEGA 8
Oleh :
NANANG ABDUL RAHMAN
----------------------------------------
N I M : 0 4 1 0 7 0 2 0
PROGRAM STUDI SISTEM KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS NAROTAMA SURABAYA
2011
ABSTRAKPada era digital seperti saat ini semakin banyak otomatisasi peralatan pada
bidang kehidupan manusia. Timbulnya hal ini disebabkan oleh bergesernya pola berpikir masyarakat dari cara berfikir konvensional menjadi cara berpikir yang modern yang selalu menuntut semuanya serba cepat dan praktis dengan sedikit menggunakan tenaga manusia
Dalam tugas ini akan dibahas mengenai Robot Line Follower. Robot ini merupakan salah satu bentuk sistem beroda yang memiliki komponen utama diantaranya seperti resistor, dioda, transistor, microcontroller dan led yang dirangkai untuk menghasilkan jenis kendaraan yang berjalan secara otomatis dengan kecepatan tertentu mengikuti sebuah garis. Didalam rangkaian atau tepatnya microcontroller ini juga terdapat embedded system yang merupakan piranti kontrol atau program yang digunakan sebagai kendali yang dibuat sesuai kebutuhan pemakai yang ditanam pada microcontroller. Kehandalan microcontroller terletak pada fasilitas yang disediakan pada masing-masingjenisnya.
Dari hasil pengamatan dan analisa pada hasil perancangan yang dibuat dapat diperoleh kesimpulan bahwa Robot Line Follower adalah suatu rangkaian elektronik yang tersusun dari beberapa komponen-komponen elektronik. Dalam Line Follower terdapat 4 bagian rangkaian utama, yaitu ; rangkaian sensor (menggunakan photodioda sebagai sensor cahaya), komparator (menggunakan IC(Integrated Circuit) LM 324 sebagai pembanding suatu tegangan), microcontroller (dengan Atmega8 sebagai embedded system atau pusat kendali)dan driver (menggunakan IC L293 sebagai penggerak roda).
Sistem ini masih sangat sederhana karena masih berjenis prototype dan belum bisa dirasakan langsung manfaatnya dalam kehidupan manusia, kedepan mungkin bisa diaplikasikan pada dunia industri yang mengarah ke otomatisasi pada kegiatan produksinya.
Kata Kunci : Robot Line Follower, Microcontroller, Penjejak garis, Atmega8, embedded system.
KATA PENGANTAR
Assalaamualaikum wr.wb.
Sebelumnya saya ucapkan rasa syukur sedalam-dalamnya atas rahmat dan
karunia yang telah diberikan Allah SWT, karena dengan seizin-Nyalah saya dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini, Shalawat serta salam semoga senantiasa tercurah
kepada junjungan Nabi Muhammad SAW, keluarga serta sahabatnya yang telah
menuntun kita umat islam ke jalan yang benar.
Dalam Tugas Akhir ini penyusun memberi judul “PERANCANGAN DAN
PEMBUATAN LINE FOLLOWER MICROCONTROLLER DENGAN
ATMEGA8”, dengan dasar pengalaman ini semoga bisa menumbuhkan semangat
untuk membuat iklim yang lebih baik tentang robotika di Universitas Narotama.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini banyak sekali kesulitan yang saya
temui dan banyak pula bantuan dan bimbingan serta dorongan dari berbagi pihak,
baik materi maupun moril. Maka dengan selesainya penyusunan tugas akhir ini
saya ucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya untuk seluruh pihak yang
membantu. Pada kesempatan ini saya ingin berterima kasih kepada :
1. Kedua orang tua yang telah memberikan do’a dan bantuan berupa materil
maupun moril, juga istriku yang juga bekerja keras membantu aku dan si
cempluk “Raisha” yang baru berumur 2 bulan membuatku tersenyum
dikala lelah.
2. Bapak Didik Tristianto, S.Kom., M.Kom selaku Dosen Pembimbing I
sekaligus Kepala Program Studi Sistem Komputer yang telah banyak
memberikan dorang semangat serta ilmu yang bermanfaat.
3. “Abah” M. Noor Al Azam S.Kom, M.MT selaku Dosen Pembimbing II
yang telah memberi saran dan ilmu.
4. Bapak Ir. Tony Hartono Bagio, MT. MM. selaku Dekan Fakultas Ilmu
Komputer, semoga Fasilkom Narotama makin kompak semua dan maju.
5. Kepada seluruh dosen FASILKOM yang telah ikhlas dan sabar selama
proses belajar berlangsung serta kemudahan dalam pengumpulan tugas.
6. Seluruh rekan-rekan seperjuangan di Universitas Narotama khususnya
Fakultas Ilmu Komputer Prodi Sistem Komputer Sore semoga tetap jaya.
7. Khusus buat Briva Bagus, Mas Ihyauddin, Nasrul, dan Fahmi, Anda yang
terbaik. Semoga Allah SWT memudahkan cita-cita anda.
Akhir kata semoga kita semua selalu dalam perlindungan Allah SWT.
Sekali lagi penyusun mengucapkan banyak terima kasih semoga amal kebaikan
dari berbagai pihak yang telah membantu penyusun hingga terselesaikannya tugas
akhir ini mendapat balasan yang terbaik dari Allah SWT. Amin
Surabaya, 11 April
2011
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAKSI ...................................................................................................................... ii
KATA PENGANTAR .......................................................................................................... iv
DAFTAR ISI ......................................................................................................................vi
DAFTAR GAMBAR............................................................................................................ ix
DAFTAR TABEL ................................................................................................................ xi
BAB I PENDAHULUAN..................................................................................................... 01
1.1. Pendahuluan................................................................................................ 01
1.2. Rumusan Masalah ....................................................................................... 02
1.3. Tujuan ........................................................................................................ 03
1.4. Batasan Masalah ......................................................................................... 03
1.5. Sistematika Pembahasan ............................................................................. 05
BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................................... 05
2.1. Sejarah Singkat .......................................................................................... 05
2.2. Pembahsan Komponen Sensor .................................................................... 07
2.2.1. LED (Light-Emitting Diode) Ultrabright .......................................... 07
2.2.2. Fotodioda ......................................................................................... 07
2.2.3. Fototransistor ................................................................................... 08
2.3. Pembahasan Komponen Komparator .......................................................... 08
2.3.1. IC (Integrated Circuit) ...................................................................... 08
2.3.2. Operator Amplifier ........................................................................... 09
2.3.3. LM 339............................................................................................. 09
2.4. Microcontroller AVR ................................................................................. 10
2.4.1. Pendahuluan .................................................................................... 10
2.4.2. Arsitekutur Microcontroller ............................................................ 12
2.4.3. Tipe Microcontroller ........................................................................ 13
2.4.3.1. Tipe CISC ................................................................................. 13
2.4.3.2. Tipe RISC .................................................................................. 14
2.4.4. Jenis Microcontroller ........................................................................ 14
2.5. AVR Atmega 8 ............................................................................................ 20
2.5.1. Karakteristik ..................................................................................... 21
2.6. Pembahasan Komponen Driver ................................................................... 22
2.6.1. Motor DC ......................................................................................... 22
2.6.2. Pengendali Motor ............................................................................ 23
2.6.3. IC L 293 .......................................................................................... 23
2.6.4. H-Bridge Motor Driver .................................................................... 24
2.7. Komponen Pendukung ................................................................................ 25
2.7.1. Transistor ......................................................................................... 25
2.7.2. Resistor ............................................................................................ 26
2.7.3. Pulse Width Modulation ................................................................... 28
2.7.4. Regulator Tegangan ......................................................................... 29
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ............................................................................. 30
3.1. Perancangan Desain Mekanik ..................................................................... 32
3.2. Pembuatan Perangkat Keras ....................................................................... 33
3.2.1. Perangkat Modul Sensor .................................................................. 34
3.2.2. Komparator ...................................................................................... 36
3.2.3. Regulator Tegangan ......................................................................... 39
3.2.4. Motor ............................................................................................... 39
3.2.5. Microcontroller ................................................................................ 41
Pembuatan Perangkat Lunak ...................................................................... 44
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS KERJA SISTEM ..................................... 51
4.1. Uji Coba Modul Sensor .............................................................................. 51
4.2. Uji Coba Minimum Sistem dan Motor......................................................... 56
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 57
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 59
LISTING PROGRAM ............................................................................................ 60
DAFTAR GAMBAR
1. Gambar 2. 1 .................................................................................................. 7
2. Gambar 2. 2 .................................................................................................. 8
3. Gambar 2. 3 .................................................................................................. 9
4. Gambar 2. 4 .................................................................................................. 9
5. Gambar 2. 5 .................................................................................................. 11
6. Gambar 2. 6 .................................................................................................. 14
7. Gambar 2. 7 .................................................................................................. 15
8. Gambar 2. 8 .................................................................................................. 16
9. Gambar 2. 10 ................................................................................................ 19
10. Gambar 2. 11 ............................................................................................... 20
11. Gambar 2. 12 .............................................................................................. 22
12. Gambar 2. 13 .............................................................................................. 24
13. Gambar 2. 14 .............................................................................................. 24
14. Gambar 2. 15 .............................................................................................. 25
15. Gambar 2. 16 .............................................................................................. 26
16. Gambar 2. 17 .............................................................................................. 27
17. Gambar 2. 18 .............................................................................................. 28
18. Gambar 2. 19 .............................................................................................. 30
19. Gambar 3. 1 ................................................................................................ 31
20. Gambar 3. 2 ................................................................................................. 32
21. Gambar 3. 3 ................................................................................................ 32
22. Gambar 3. 4 ................................................................................................ 33
23. Gambar 3. 5 ................................................................................................ 33
24. Gambar 3. 6 ................................................................................................ 34
25. Gambar 3. 7 ................................................................................................ 39
26. Gambar 3. 8 ................................................................................................ 40
27. Gambar 3. 9 ................................................................................................ 41
28. Gambar 3. 10 .............................................................................................. 42
29. Gambar 3. 11 .............................................................................................. 42
30. Gambar 3. 12 .............................................................................................. 43
31. Gambar 3. 13 .............................................................................................. 43
32. Gambar 3. 14 .............................................................................................. 45
33. Gambar 3. 15 .............................................................................................. 45
34. Gambar 3. 16 .............................................................................................. 46
35. Gambar 3. 17 .............................................................................................. 47
36. Gambar 3. 18 .............................................................................................. 47
37. Gambar 3. 19 .............................................................................................. 48
38. Gambar 4. 1 ................................................................................................ 52
39. Gambar 4. 2 ................................................................................................ 53
40. Gambar 4. 3 ................................................................................................ 53
41. Gambar 4. 4 ................................................................................................ 54
42. Gambar 4. 5 ................................................................................................ 55
43. Gambar 4. 6 ................................................................................................ 55
44. Gambar 4. 7 ................................................................................................ 56
45. Gambar 4. 8 ................................................................................................ 57
DAFTAR TABEL
1. Tabel 2.1 ....................................................................................... 17
2. Tabel 2.2 ....................................................................................... 17
3. Tabel 2.3 ....................................................................................... 18
4. Tabel 2. 4 ...................................................................................... 18
5. Tabel 2. 5 ...................................................................................... 27
6. Tabel 3. 1 ...................................................................................... 36
7. Tabel 3. 2 ...................................................................................... 40
8. Tabel 4. 1 ...................................................................................... 54
9. Tabel 4. 2 ...................................................................................... 56
DAFTAR PUSTAKA
Andrianto, Heri. 2008. Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA16
Menggunakan Bahasa C (CodeVision AVR). Bandung : Informatika.
Budiharto, Widodo. 2010. Robotika : Teori + Implementasi. Yogyakarta : Andi
Offset.
Dwi Septian Suyadhi, Taufiq. 2008. Build Your Own Line Follower Robot.
Yogyakarta : Andi Offset.
Eko Putra, Agfianto. 2010. Tip dan Trik Mikrokontroler AT89 dan AVR Tingkat
Pemula hingga Lanjut. Yogyakarta`: Gava Media.
Susilo, Deddy. 2010. 48 Jam Kupas Tuntas Mikrokontroler MCS51 & AVR.
Yogyakarta : Andi Offset.
Winoto, Ardi. 2008. Mikrokontroler AVR Atmega8/32/16/8535 dan
Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR. Bandung : Informatika.
Sumber dari internet :
http://www.datasheetcatalog.com di akses Januari 2011
http://id.wikipedia.org/wiki/Resistor di akses Januari 2011
http://vurcanelectronic.blogspot.com diakses September 2010
http://id.wikipedia.org/wiki/78xx#Peranti-peranti_dalam_seri diakses April 2011
