i

ABSTRAK

Perkembangan teknologi khususnya robotika sangat berkembang pesat,

berbagai aplikasi robot dibuat sesuai fungsi dan keinginan pembuatnya. Seperti

membuat prototype robot untuk mencari dan memadamkan sumber api dengan

menyisir seluruh ruangan untuk mencari titik api.

Pada saat sound activation ditekan, maka robot akan menyisir seluruh

ruangan untuk mencari sumber api dan kemudian memadamkannya. Bangunan

disimulasikan berbentuk persegi dan terdapat 3 buah ruangan dengan dinding

berwarna putih dan lantai berwarna hitam dop.

Prototype robot pemadam api ini menggunakan IC mikrokontroller

ATMega32 sebagai pengendali atau otak dari robot, 3 buah sensor ultrasonic

sebagai navigasi robot menghindari rintangan, sensor inframerah sebagai

pendeteksi garis, sensor api sebagai pendeteksi api, 4 buah motor gearbox untuk

penggerak robot dan 1 buah motor DC untuk penggerak kipas yang berfungsi

untuk memadamkan api.

Kata Kunci : Robot, Mikrokontroller, ATMega32, Robot Pemadam Api, Sensor.

ii

ABSTRACT

Development of technologi expecially robotic very quick develop, various

application robot made appropriate function and wish the maker. Like as made

prototype robot for search and extinguish fire with comb all the room for found

the fire point.

When sound activation pushed, robot will comb all the room for searching

source fire and extinguish fire. Simulation build like as the from of square and

there are 3 rooms with wall color is white and the floor color is black dop.

This prototype fire fighting robot used IC microcontroller ATMega32 as

controller or brain of the robot, have three ultrasonic sensor as navigation robot

avoid hindrance, infrared sensor as line detection, fire sensor as detection fire,

four motors gearbox for activator robot and one DC motor for activator fan that

function for extinguish fire.

Keywords : Robot, Microkontroller, ATMega32, Fire Fighting robot, sensor.

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas berkat

rahmat dan karunia-Nyalah penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini yang

berjudul “ PROTOTYPE ROBOT PEMADAM API BERBASIS

MIKROKONTROLLER ATMEGA32 ”.

Penulisan Tugas Akhir ini bertujuan sebagai salah satu syarat untuk

menyelesaikan program pendidikan Diploma III (D3) pada Jurusan Teknik

Elektro Program Studi Teknik Elektronika di Politeknik Negeri Pontianak.

Dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini, penulis mendapatkan

banyak bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat terselesainya tugas akhir ini,

pada kesempatan ini penulis ingi menyampaikan ucapan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada :

1. Kedua Orang Tua, yang telah memberikan dukungan baik moril maupun

materil dan dukungan motivasi kepada penulis.

2. Bapak Mahyus, S.Pd, SE, MM, selaku Direktur Politeknik Negeri

Pontianak.

3. Bapak H. Irawan Suharto, ST, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro.

4. Bapak M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng, selaku Ketua Program Studi

Teknik Elektronika.

5. Bapak Hasan, ST, MT, selaku Koordinator Tugas Akhir.

6. Ibu Sri Muryati, SST, selaku Pembimbing Tugas Akhir.

7. Bapak Ferry Faisal, SST, MT dan Bapak Medi Yuwono Tharam, ST, MT,

selaku tim penguji Tugas Akhir.

8. Dosen, Teknisi, dan Staf Jurusan Teknik Elektro.

9. Dan semua rekan-rekan yang telah memberikan motivasi dan dukungan

kepada penulis.

Dalam penulisan dan Pembuatan Tugas Akhir ini, penulis telah berusaha

semaksimal mungkin untuk mencapai hasil yang diinginkan dalam penulisan dan

pembuatan Tugas Akhir ini. penulis menyadari masih banyak ditemukan

kekurangan baik dari segi penulisan, penyajian maupun pembahasan materi.

iv

Oleh Karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis

harapkan demi penyempurnaan laporan ini. Penulis berharap, semoga laporan

Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak, dan dapat menambah ilmu

pengtahuan dan wawasan kepada para pembaca.

Pontianak, Juli 2012

Penulis

Mardiansyah

v

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN

LEMBAR PERNYATAAN

ABSTRAK ……………………………………………………………….. i

ABSTRACT ……………………………………………………………… ii

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

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

DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………... viii

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

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

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

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

1.2 Rumusan Masalah ………………………………………………….. 1

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

1.4 Tujuan Penulisan …………………………………………………… 2

1.5 Manfaat Penulisan ………………………………………………….. 2

1.6 Metode Penulisan …………………………………………………... 2

1.7 Sistematika Penulisan……………………………………………….. 3

BAB. II LANDASAN TEORI ……………………………………………. 5

2.1 Mikrokontroller AVR ATMega32 …………………………………. 5

2.1.1 Arsitektur Mikrokontroller ATMega32 …………………….. 5

2.1.2 Karakteristik Mikrokontroller AVR ATMega32 …………... 8

2.1.3 Konfigurasi Pin ATMega32 ………………………………... 8

2.1.4 Peta Memori ………………………………………………... 12

2.2 LCD (Liquid Crystal Display) ……………………………………... 13

2.3 Sensor ………….…………………………………………………… 16

2.3.1 Sensor Jarak ………………………………………………... 16

2.3.2 Sensor Api ………………………………………………….. 18

2.3.3 Sensor Garis ………………………………………………... 20

2.4 Motor DC …………………………………………………………... 21

vi

2.5 Driver Motor ……………………………………………………….. 22

2.6 Pengaturan PWM untuk Motor Servo ..…………………………... 25

2.7 Baterai ……………………………………………………………… 27

2.7.1 Nickel Cadmium (NiCd) …………………………………… 27

2.7.2 Nickel Metal-Hydride ……………………………………… 28

2.7.3 Konfigurasi Baterai ………………………………………… 28

2.8 Rangkaian Regulator dengan IC LM7805 …………………………. 30

2.9 Transistor Darlinton ………………………………………………... 30

2.10 Program Bahasa Basic 31

2.11 Konsep dan Struktur Program Basic ……………………………….. 32

2.11.1 Tipe Data …………………………………………………… 32

2.11.2 Konstanta …………………………………………………… 32

2.11.3 Variabel …………………………………………………….. 33

2.11.4 Deklarasi ……………………………………………………. 33

2.11.5 Operator …………………………………………………….. 34

2.11.6 Komentar Program …………………………………………. 37

2.11.7 Penyeleksian Kondisi ………………………………………. 37

2.11.8 Perulangan ………………………………………………….. 39

2.12 Logika Pemograman ……………………………………………….. 40

2.12.1 Pengertian Flowchart ……………………………………….. 40

BAB. III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM ………………… 42

3.1 Blok Diagram ………………………………………………………. 42

3.2 Desain Simulasi Ruangan ………………………………………….. 43

3.3 Desain Robot ………………………………………………………. 44

3.4 Rangkaian Minimum System ………………………………………. 44

3.5 Rangakain Regulator ……………………………………………….. 45

3.6 Rangkaian Driver …………………………………………………... 46

3.7 Rangkaian Kipas …………………………………………………… 46

3.8 Rangkaian Sound Activation ……………………………………….. 47

3.9 Rangkaian Diagram LCD 16x2 …………………………………….. 49

3.10 Logika Pemograman (Flow Chart) ..……………………………….. 50

3.10.1 Flowchart Main Program …………………………………... 51

vii

3.10.2 Flowchart Motor Maju ……………………………………... 53

3.10.3 Flowchart Motor Belok Kiri ……………………………….. 54

3.10.4 Flowchart Motor Belok Kanan .…………………………….. 55

3.11 Proses Pembuatan ………………………………………………….. 56

BAB. IV HASIL DAN PEMBAHASAN ………………………………… 58

4.1 Pengujian Rangkaian Minimum Sistem ………………………….. 58

4.2 Pengujian Rangkaian Driver ……………………………………… 59

4.3 Pengujian Rangkaian Sound Activation ………………………….. 60

4.4 Pengujian Rangkaian Kipas ………………………………………. 61

4.5 Pengujian Servo …………………………………………………... 62

4.6 Pengujian Robot Pemadam Api …………………………………... 64

BAB. V PENUTUP ………………………………………………………. 66

5.1 Kesimpulan ………………………………………………………… 66

5.2 Saran ………………………………………………………………... 66

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………….. 67

LAMPIRAN ……………………………………………………………… 68

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Blok Diagram Mikrokontroller AVR ATMega32 ……..….. 6

Gambar 2.2 Arsitektur Mikrokontroller ATMega 32 …………………… 7

Gambar 2.3 Konfigurasi Pin AVR ATMega32 ………………………..... 8

Gambar 2.4 Peta Memori Program AVR ATMega32 …………………... 12

Gambar 2.5 Peta Memori Data AVR ATMega32 ……………………..... 13

Gambar 2.6 Konfigurasi Pin LCD 16x2 ………………………………… 13

Gambar 2.7 Blok Diagram LCD …………………..……………………. 14

Gambar 2. 8 Sensor ultrasonik SRF05 …………………………….……. 16

Gambar 2. 9 Konfigurasi pin sensor ultrasonic SRF05 ……………….… 17

Gambar 2.10 Diagram Pewaktuan Komunikasi Sensor SRF05 ………… 18

Gambar 2.11 Antarmuka dan proses kerja sensor ultrasonic SRF05 …… 18

Gambar 2.12 TPA81 ……………………………………………………. 18

Gambar 2.13 Sudut Pandang TPA81 …………………………………… 19

Gambar 2.14 Konfigurasi pin TPA81 …………………………………... 19

Gambar 2.15 Spektrum Gelombang Elektromagnetik ………………….. 21

Gambar 2.16 Infrared …………………………………………………… 21

Gambar 2.17 Photodioda ………………………………………………... 21

Gambar 2.18 Tipe-tipe motor DC ………………………………………. 22

Gambar 2.19 Konfigurasi pin IC L298 …………………………………. 24

Gambar 2.20 Motor Servo ………………………………………………. 25

Gambar 2.21 Sinyal untuk mengendalikan motor servo ………………... 26

Gambar 2.22 Lebar pulsa dan posisi servo ……………………………... 26

Gambar 2.23 Gambar baterai …………………………………………… 28

Gambar 2.24 Hubungan Secara Seri ……………………………………. 29

Gambar 2.25 Hubungan Secara Paralel …………………………………. 29

Gambar 2.26 Rangkaian Regulator dengan IC LM 7805 …..…………... 30

Gambar 2.27 Rangkaian Darington ……………………………………... 31

Gambar 3.1 Blok Diagram Prototype Robot Pemadam Api ……………. 42

Gambar 3.2 Labirin atau Simulasi Ruangan Pengetesan Robot ………… 43

Gambar 3.3 Desain Robot ………………………………………………. 44

ix

Gambar 3.4 Rangkaian Minimum Sistem ATMega32 ………………….. 45

Gambar 3.5 Rangkaian Regulator ………………………………………. 45

Gambar 3.6 Rangkaian Driver L298 ……………………………………. 46

Gambar 3.7 Rangkaian Kipas …………………………………………... 47

Gambar 3.8 Rangkaian Penerima Sound Activation ……………………. 48

Gambar 3.9 Rangkaian Pemancar Sound Activation …………………… 48

Gambar 3.10 Rangkaian LCD 16X2 ……………………………………. 49

Gambar 3.11 Flowchart Main Program …………………………………. 51

Gambar 3.12 Flowchart Motor Maju …………………………………… 53

Gambar 3.13 Flowchart Motor Belok Kiri ……………………………... 54

Gambar 3.14 Flowchart Motor Belok Kanan …………………………… 55

Gambar 3.15 Layout PCB Rangkaian Minimum System ATMega32 ….. 56

Gambar 3.16 Hasil proses Pemasangan Komponen ……………………. 57

Gambar 3.17 Hasil jadi Prototype Robot Pemadam Api ………………. 57

Gambar 4.1 Rangkaian Driver L298 ……………………………………. 60

Gambar 4.2 Rangkaian Penerima Sound Activation ……………………. 61

Gambar 4.3 Pengukuran Frekuensi pada Sound Activation ……………. 61

Gambar 4.4 Rangkaian Kipas …………………………………………… 62

Gambar 4.5 Lebar Pulsa saat motor servo berputar 65o..

………………… 63

Gambar 4.6 Lebar Pulsa saat motor servo berputar 95o…………………. 63

Gambar 4.7 Lebar Pulsa saat motor servo berputar 124o………………... 63

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Fungsi Khusus port A ………………………………………… 9

Tabel 2.2 Fungsi Khusus port B ………………………………………… 10

Tabel 2.3 Fungsi Khusus port C ………………………………………… 10

Tabel 2.4 Fungsi Khusus port D ………………………………………… 11

Tabel 2.5 Pin LCD dan Fungsinya ……………………………………… 14

Tabel 2.6 Register Pada TPA81 ………………………………………… 20

Tabel 2.7 Fungsi pin IC L298 …………………………………………... 24

Tabel 2.8 Data Karakter Elektronis IC L298 …………………………… 24

Tabel 2.9 Tipe-tipe data ………………………………………………… 32

Tabel 2.10 Simbol-simbol Flowchart …………………………………… 40

Tabel. 4.1 Hasil Pengukuran Rangkaian Minimum Sistem……………... 58

Tabel 4.2 Pengukuran Rangkaian Driver ……………………………….. 59

Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Rangkaian Sound Activation …………….. 61

Tabel 4.4 Pengukuran Rangkaian Kipas ………………………………... 62

xi

DAFTAR LAMPIRAN

1. Gambar Rangkaian Keseluruhan …………………………………… 68

2. Listing Program …………………………………………………….. 69

3. Foto Prototype Robot pemadam api ………………………………... 78

4. Foto Arena simulasi ruangan …………………………………….... 78

5. Datasheet ATMega32 ………………………………………………. 79

6. Datasheet L298 ……………………………………………………... 96

7. Datasheet SRF05 …………………………………………………… 108

8. Datasheet TPA81 …………………………………………………... 112

9. Datasheet LCD ……………………………………………………... 114

10. Datasheet 7805 ……………………………………………………... 116

11. Datasheet HS-311 …………………………………………………... 136

12. Datasheet TIP 32 …………………………………………………… 137

13. Datasheet TIP 32 …………………………………………………… 141

14. Curriculum Vitae …………………………………………………… 145