tugas akhir perancangan robot ular pemantau … · 2016-05-30 · iv kata pengantar . puji syukur...
Post on 05-Feb-2020
2 Views
Preview:
TRANSCRIPT
TUGAS AKHIR
PERANCANGAN ROBOT ULAR PEMANTAU KEADAAN
BERBASIS ARDUINO NANO
Diajukan Sebagai Syarat Menyelesaikan Tugas Akhir Program S1
Guna Mendapat Gelar Sarjana Pada Jurusan Teknik Elektro
Universitas Mercu Buana
Disusun Oleh:
Nama : Jepri Marsudi
NIM : 41410010021
Pembimbing : Dr.Ir. Andi Adriansyah, M Eng
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MERCU BUANA
JAKARTA
2014
http://digilib.mercubuana.ac.id/
http://digilib.mercubuana.ac.id/
http://digilib.mercubuana.ac.id/
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT .Atas segala kasih
saying dan rahmat-Nya sehinga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini
yang berjudul“ Robot Ular Pemantau Keadaan Berbasis Arduino Nano”. Skripsi
ini disusun untuk dipertahankan dalam ujian siding kesarjanaan pada program
studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana.
Dalam Penyusunan Skripsi ini tentunya penulis tidak terlepas dari
berbagai pihak, yang telah banyak membantu serta memberikan dukunganya.
Untuk itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Allah SWT yang maha pengasih dan penyayang,
2. Orang tua penulis yang tidak pernah berhenti untuk mendoakan dan
memotivasi penulis dalam menggapai ilmu,
3. Bapak Harjanto sebagai wali penulis di Jakarta yang telah banyak
memberikan bantuanya baik moral maupun material.
4. Bapak Yudhi Gunardi, ST. MT, sebagai Kaprodi Teknik Elektro
Universitas Mercu Buana.
5. Bapak Dr. Ir. Andi Adriansyah, M Eng, selaku pembimbing serta wakil
Dekan Universitas Mercu Buana. Penulis ucapkan terima kasih atas
kesabaran dan keikhlasannya dalam membimbing serta memberikan
ilmunya.
6. Bapak/ ibu dosen dan karyawan di jurusan Teknik Elektro, Fakultas
Teknik, Universitas Mercu Buana. Yang selama ini telah memberikan ilmu
kepada penulis.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
v
7. Teman-Teman Se-Angkatan 2010 (Heru, Bayu, Anton, Lukman, Tiko,
Nandar, Fajar, Hafizd, Arif, Sopyan, Samsul, Aprijal) yang selama ini
banyak membantu penulis dalam perkuliahan maupun kehidupan sosial.
8. Teman-teman Elektro angkatan 2008, 2009,2011, 2012, 2013 yang selama
ini menjalin hubungan baik kepada penulis
9. Sdr.Jumanto dan Para Karyawan Bakso Garden yang selama ini dengan
ikhlas telah memberikan dukunganya baik waktu, tenaga, maupun
materielnya.
10. Teman-teman Rohis AS-salam FT dan teman-teman AL-Faruq yang
selalu memotivasi penulis.
11. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu baik lansung
maupun tidak langsung yang telah banyak membantu penulis.
Diharapkan semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat dan dapat
dikembangkan kedepannya sehingga menjadi sebuah karya yang lebih sempurna.
Penulis tetap lapang dada atas kritik dan saran yang bersifat membangun.
Sehingga kedepanya akan menjadi karya yang lebih baik.
Jakarta, 1 Juli 2014
Penulis
Jepri Marsudi
http://digilib.mercubuana.ac.id/
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL i
HALAMAN PERNYATAAN ............................................................................ ii
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................ iii
KATA PENGANTAR iv
ABSTRAK vi
DAFTAR ISI vii
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABEL xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Perumusan Masalah 3
1.3 Batasan Masalah 3
1.4 Tujuan 4
1.5 Metode Perancangan 4
1. Metode Literatur 4
2. Metode Perancangan dan Simulasi 4
3. Metode Pengujian dan Analisa 4
1.6 Sistematika Penulisan 5
BAB II TEORI DASAR
2.1 Robotika 6
2.2 Robot Terinspirasi Binatang 7
2.3 Mekanik 8
http://digilib.mercubuana.ac.id/
viii
2.4 Perangkat Output 10
2.4.1 Motor DC 10
2.4.2 Motor Servo 13
2.5 Perangkat Kontroller 15
2.5.1 Mikrokontroller 15
2.5.2 Arduino 17
2.5.3 Arduino Nano 18
2.5.4 Penggunaan Arduino 19
2.6 Perangkat Input 21
2.6.1 Sensor Ultrasonik 21
2.6.2 Push On 23
2.7 Perangkat Tambahan 24
2.7.1 Power Supply 24
2.7.2 Kabel Jumper 26
2.7.3 Indikator 27
2.8 Kamera 28
BAB III PERANCANGAN ROBOT
3.1 Pembuatan Mekanik Robot 29
3.1.1 Pengukuran 29
3.1.2 Pendesainan Mekanik 30
A. Desain Breaket Servo 31
B. Desain Persendian Vertikal 32
C. Desain Persendian Horisontal 32
http://digilib.mercubuana.ac.id/
ix
D. Desain Body 34
E. Desain Dudukan Bodi dan Poros Roda 34
F. Desain Poros Roda 35
G. Desain Kerangka Kepala 36
3.1.3 Perakitan Mekanik 36
3.2 Perancangan Elektrik 37
3.2.1 Regulator 38
3.2.2 Rangkaian Penguat Arus 42
3.2.3 Rangkaian Motor Driver 43
3.2.4 Instalasi Motor Servo 47
3.2.5 Perancangan Elektrik Keseluruhan 48
3.3 Pemrograman 49
3.3.1 Pemrograman Motor DC dengan Motor Driver L298 50
3.3.2 Pemrograman Motor Servo 51
3.3.3 Pemrograman Sensor Ultrasonik 52
BAB IV PENGUJIAN ROBOT ULAR
4.1 Hasil Perancangan 54
4.1.1 Hasil Perancangan Mekanik 55
4.1.2 Hasil Perancangan Elektrik 57
4.2 Tahap Pengujian 60
4.2.1 Pengujian Setiap Perangkat Robot 61
A. Pengujian Catu Daya Robot 61
B. Pengujian Motor DC Penggerak Robot 63
http://digilib.mercubuana.ac.id/
x
C. Pengujian Motor Servo 64
D. Pengujian Sensor Ultrasonik 66
E. Pengujian Secara Keseluruhan 67
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan 75
5.2 Saran 75
DAFTAR PUSTAKA xvi
LAMPIRAN xvii
http://digilib.mercubuana.ac.id/
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Robot Terinspirasi Binatang 8
Gambar 2.2 Diagram Blok Sistem Robot 9
Gambar 2.3 Acrilyc 10
Gambar 2.4 Mesin Laser Pemotong Akrilik 11
Gambar 2.5 Motor Driver L298 12
Gambar 2.6 Fasilitas IC L298 13
Gambar 2.7 Motor Driver Shield Arduino 13
Gambar 2.8 Contoh Servo Merk Parallax 15
Gambar 2.9 Pergerakan Sudut Servo 15
Gambar 2.10 ATmega 328 17
Gambar 2.11 Konfigurasi Pin Port ATmega 328 17
Gambar 2.12 Macam-Macam Arduino 18
Gambar 2.13 Arduino Nano 19
Gambar 2.14 IDE Sketch Arduino 21
Gambar 2.15 Fungsi Toolbar Pada IDE Sketch Arduino 21
Gambar 2.16 Sensor Ultrasonik Merk Parallax 23
Gambar 2.17 Rangkaian Push On 24
Gambar 2.18 Push On 25
Gambar 2.19 Baterai 26
Gambar 2.20 Rangkaian Regulator 5v 27
Gambar 2.21 Regulator 5v 27
http://digilib.mercubuana.ac.id/
xii
Gambar 2.22 Kabel Jumper 28
Gambar 2.23 LED 29
Gambar 2.24 Kamera Mini Wireless Portable 29
Gambar 3.1 Pengukuran Dimensi Motor Servo 31
Gambar 3.2 Blok Diagram Kerangka Robot 31
Gambar 3.3 Desain Breaket Servo 32
Gambar 3.4 Desain Persendian Vertikal 33
Gambar 3.5 Desain Persendian Horisontal 34
Gambar 3.6 Susunan Persendian Horisontal 34
Gambar 3.7 Desain Kerangka Body 35
Gambar 3.8 Dudukan Body dan Poros Roda 36
Gambar 3.9 Dudukan Poros dan Roda 36
Gambar 3.10 Kerangka Kepala Robot Ular 37
Gambar 3.11 Susunan Sebagian Robot Ular 38
Gambar 3.12 Blok Diagram Sistem Elektrikal 39
Gambar 3.13 Simulasi Regulator 5V pada “ISIS-Proteus” 40
Gambar 3.14 Regulator 5V Pada Perangkat Lunak “ARES” 40
Gambar 3.15 Rangkaian Regulator Pada Lembar Transparann 40
Gambar 3.16 Regulator 5V 41
Gambar 3.17 IC LM7805 42
Gambar 3.18 Rangkaian Regulator 7805 43
Gambar 3.19 Rangkaian Penguat Arus 44
http://digilib.mercubuana.ac.id/
xiii
Gambar 3.20 Pengaturan Arah Putaran Motor DC 45
Gambar 3.21 IC Driver Motor L298 45
Gambar 3.22 Rangkaian Driver Motor L298 46
Gambar 3.23 Pemasangan Motor DC 47
Gambar 3.24 Motor DC with Gearbox 47
Gambar 3.25 Istalasi Kelistrikan Pada Servo 48
Gambar 3.26 Instalasi Untuk Motor Servo 49
Gambar 3.27 Instalasi Untuk Motor Driver 50
Gambar 3.28 Pulse Widh Modulation 51
Gambar 3.29 Pemrograman Motor DC 52
Gambar 3.30 Pemrograman Motor Servo 53
Gambar 3.31 Pemrograman Sensor Ultrasonik 54
Gambar 4.1 Hasil Perancangan Robot Keseluruhan 55
Gambar 4.2 Bentuk Kepala Robot 56
Gambar 4.3 Sendi Horisontal Robot 56
Gambar 4.4 Breaket Servo Terlihat Dari Atas 57
Gambar 4.5 Sendi Vertikal 57
Gambar 4.6 Roda 58
Gambar 4.7 Regulator 59
Gambar 4.8 Motor Driver 59
Gambar 4.9 Motor DC 59
Gambar 4.10 Motor Servo Terlihat Dari Atas 60
http://digilib.mercubuana.ac.id/
xiv
Gambar 4.11 Arduino Nano 60
Gambar 4.12 Pengujian Catu Daya 63
Gambar 4.13 Pengujian Arus 63
Gambar 4.14 Program Untuk Pengujian Motor DC Penggerak Robot 65
Gambar 4.15 Pengujian Servo 67
Gambar 4.16 Ilustrasi Kerja Sensor 67
Gambar 4.17 Konsep Pengujian Sensor Ultrasonik 68
Gambar 4.18 Tampilan Jarak Pada Serial Monitor 68
Gambar 4.19 Program Keseluruhan Robot Ular 70
Gambar 4.20Alur Sistem Kerja Robot Ular 70
Gambar 4.21 Cuplikan Video Robot Ular 71
Gambar 4.22 Flow Chart System Robot ular 72
Gambar 4.23 Pengujian Kamera CCTV Wireless 73
http://digilib.mercubuana.ac.id/
xv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Fasilitas Pada Arduino Nano 20
Tabel 3.1 Tabel Kebenaran Untuk 2 Motor 46
Tabel 4.1 Pengukuran Catu Daya 63
Tabel 4.2 Pengujian Kinerja Motor DC 64
Tabel 4.3 Posisi Servo 66
Tabel 4.4 Pengujian Sensor Ultrasonik 69
Tabel 4.5 Pengujian Kamera CCTV Wireless 73
http://digilib.mercubuana.ac.id/
top related