ii

LAPORAN TEKNIS MANAJEMEN PROYEK

ROBOT UNTUK MEMBERSIHKAN SAMPAH

DIPERMUKAAN KOLAM RENANG

(Robot to Clean Up The Garbage on The Surface of The Pool)

Diajukan oleh :

FIDO GIRGAZITA

NIM. 121344009

Kelas : 3 NK

PROGRAM STUDI DIV - TEKNIK TELEKOMUNIKASI

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2015

1

LEMBAR PENGESAHAN Judul Proyek : Robot untuk Membersihkan Sampah Dipermukaan

Kolam Renang (Robot to Clean Up The Garbage on

The Surface of The Pool)

Jurusan / Program Studi : Teknik Elektro / D4 – Teknik Telekomunikasi

Nama Mahasiswa : Fido Girgazita

Lama Pekerjaan : 17 minggu

Estimasi Biaya : Rp. 381.100,00

Bandung, 9 Juli 2015

Yang Mengajukan,

Fido Girgazzita

NIM. 121344009

Menyetujui,

Dosen Pembimbing

Drs. Ashari, S.T. S.ST

NIP.196007121986031003

Menyetujui,

Dosen Pembimbing

Tata Supriyadi, DUT. S.T

NIP. 196311261993031002

2

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN.......................................................................................... 1

DAFTAR ISI................................................................................................................. 2

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Judul .............................................................................................................. 3

1.2 Latar Belakang Masalah ................................................................................ 3

1.3 Perumusan Masalah ....................................................................................... 4

1.4 Tujuan Dan Manfaat ...................................................................................... 4

BAB II PRINSIP KERJA ALAT

2.1 Prinsip Kerja Keseluruhan ............................................................................. 5

2.2 Prinsip Kerja Remote Kontrol ....................................................................... 5

2.3 Prinsip Kerja Driver Motor ........................................................................... 7

2.4 Prinsip Kerja Integrasi Mikrokontroller ........................................................ 8

BAB III SPESIFIKASI ALAT

3.1 Spesifikasi Keseluruhan ................................................................................ 9

3.2 Spesifikasi Remote Kontrol ........................................................................... 9

3.3 Spesifikasi Driver Motor ............................................................................... 9

3.4 Spesifikasi Mikrokontroller ........................................................................... 9

BAB IV PENGUJIAN ALAT

4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler terhadap Remote

Kontrol......................................................................................................... 11

4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler terhadap Driver Motor

L298............................................................................................................. 11

4.3 Pengujian Robot untuk Membersihkan Sampah Dipermukaan Kolam

Renang......................................................................................................... 12

LAMPIRAN............................................................................................................... 13

3

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 JUDUL

Judul Managemen Proyek ini adalah “Robot untuk Membersihkan Sampah

Dipermukaan Kolam Renang”.

1.2 LATAR BELAKANG MASALAH

Berenang sudah menjadi suatu gaya hidup sehat yang poluler dewasa ini.

Tak heran kalau sekarang banyak sekali dibuka tempat-tempat hiburan kolam

renang. Berbagai fasilitas pun ditawarkan oleh para pengelola tempat hiburan

kolam renang ini. Tetapi selain fasilitas yang diberikan oleh para pengelola

tempat hiburan kolam berenang ini, yang tak kalah pentingnya adalah

kebersihan dari kolam renang tersebut.

Kolam renang yang digunakan secara komersil ini tentu sangat rawan

tercemar oleh sampah-sampah yang dibawa oleh para pengunjungnya, ataupun

sampah yang ditimbulkan oleh kondisi alam sekitarnya (misal : pepohonan yang

berada disekitar kolam berenang). Oleh karena itu, perlu diadakan pembersihan

secara rutin untuk menjaga kebersihan kolam renang tersebut.

Membersihkan kolam berenang dengan cara yang manual seperti

menggunakan serokan dengan galah panjang terasa kurang efisien mengingat

ukuran kolam yang biasanya berukuran lebar dan panjang. Membersihkan

dengan cara seperti ini juga biasanya mengganggu kenikmatan para pengunjung

dan terlihat kurang menarik. Berdasarkan latar belakang ini penulis mengambil

judul “Robot untuk Membersihkan Sampah Kolam Berenang” sebagai tugas

dari managemen proyek untuk mengatasi permasalahan yang terjadi ketika akan

membersihan kolam renang dengan efisien serta tidak mengganggu kenikmatan

pengunjung. Dari segi entertaint pun robot ini sangat menarik dan dapat

menjadi salah satu cara untuk mendatangkan pengunjung lebih banyak

khususnya anak kecil. Robot ini diciptakan dengan versi mini, dimana robot ini

masih bisa dikembangkan lagi sesuai dengan permintaan dari pengelola kolam

renang.

4

1.3 PERUMUSAN MASALAH

Setelah mengidentifikasi kebutuhan penggunaan alat ini, permasalahan yang

timbul untuk mengimplementasikan proyek ini adalah :

a. Bagaimana merancang dan menguji transmisi sinyal dari remote kontrol

(transmitter) ke robot (receiver) ?

b. Bagaimana merancang dan menguji kendali gerak dari mikrokontroler terhadap

driver motor ?

c. Bagaimana merancang, mengimplementasikan dan menguji sistem kendali

robot pada kolam renang sesuai dengan algoritma gerak ?

1.4 TUJUAN DAN MANFAAT

a. Tujuan

Dari perumusahan masalah tersebut, maka diperoleh tujuan sebagai berikut :

Sebagai syarat kelulusan mata kuliah Manajemen Proyek Program Studi D4

Teknik Telekomunikasi Jurusan Elektro Politeknik Negeri Bandung.

Merancang, membuat dan menguji sistem transmisi sinyal antara remote

kontrol (transmitter) ke robot (receiver).

Merancang dan menguji kendali mikrokontroler terhadap driver motor.

Merancang, mengimplementasikan dan menguji sistem sistem kendali robot

pada kolam renang sesuai dengan algoritma gerak.

b. Manfaat

Dari tujuan tersebut, maka diperoleh manfaat sebagai berikut :

Membuat robot yang bisa membersihkan kolam renang dengan efisien.

Membuat robot yang bisa membersihkan kolam renang dengan tidak

mengganggu kenikmatan pengunjung.

5

BAB II

PRINSIP KERJA

2.1 Prinsip Kerja Keseluruhan

Gambar 1. Blok Diagram Cara Kerja Robot untuk Membersihkan Sampah

Dipermukaan Kolam Renang

Prinsip kerja dari robot pembersih sampah kolam renang ini adalah remote 2.4

GHz (transmitter) mengirimkan sinyal berbentuk pulsa-pulsa yang bervariasi

kemudian sinyal tersebut diterima oleh receiver dan dikirimkan ke mikrokontroler.

Dari mikrokontroler dengan metode komunikasi SPI Full Duplex pulsa-pulsa ini

kemudian diterjemahkan menjadi nilai-nilai yang bervariasi sesuai dengan variasi

pulsa-pulsa yang diterima.

Setelah mikrokontroler mendapat nilai-nilai tersebut, kemudian nilai-nilai

tersebut dapat diolah menjadi algoritma gerak dan mengontrol driver motor untuk

menggerakkan motor sesuai dengan arah putar dan kecepatan yang diinginkan,

sehingga robot dapat bergerak ke segala arah.

2.2 Prinsip Kerja Remote Kontrol

Remote kontrol yang digunakan adalah remote kontrol dengan frekuensi carrier

2.4 GHz yang biasa digunakan untuk Playstation. Remote ini memiliki 4 channel

analog dan 16 tombol yang bisa difungsikan untuk menggerakkan robot dan fungsi

REMOTE

KONTROL 2.4 GHz

(receiver)

MIKROKONTROLER

ATMEGA 8

DRIVER

MOTOR L298

DRIVER

MOTOR L298

MOTOR KIRI

MOTOR KANAN

REMOTE

KONTROL 2.4 GHz

(transmitter)

6

lainnya. Pada proyek ini penulis hanya menggunakan 4 tombol untuk dapat

menggerakkan robot, tetapi penulis telah mengakses seluruh tombol dan channel yang

dimiliki oleh remote kontrol tersebut sehingga dapat memudahkan untuk

dikembangkan dengan fungsi lainnya.

Untuk dapat mengakses remote tersebut digunakan metode komunikasi SPI Full

Duplex. Dalam komunikasi ini akan ada yang namanya request(PSComand) dan

terima data(PSData).

Gambar 2. Remote Kontrol 2.4 GHz

Gambar 3. Diagram Pengkabelan Receiver Remote Kontrol 2.4 GHz

7

Gambar 4. Tabel Komunikasi Remote Kontrol 2.4 GHz dengan Mikrokontroler.

2.3 Prinsip Kerja Driver Motor

Driver motor digunakan untuk mengendalikan kecepatan dan arah putar dengan

cara mengatur besarnya tegangan dan fasa yang dihasilkan. Pada proyek ini penulis

menggunakan driver motor L298 dimana driver motor ini mampu men-drive motor

dengan arus yang tinggi. Untuk mengatur kecepatan pada mikrokontroler, port enable

pada masing-masing channel dari driver motor ini dihubungkan ke port PWM (Pulse

widht Modulation) dari mikrokontroler, dan untuk mengendalikan fasa yang

dihasilkan dirver motor ini maka dihubungkan ke port input output pada port

mikrokontroler.

Pada output dari driver motor ini dapat langsung dihubungkan ke motor, tetapi

motor yang digunakan harus sesuai dengan spesifikasi driver motor ini yaitu motor

tersebut membutuhkan arus yang dipakai kurang dari 2 Ampere, karena setiap channel

dari driver motor ini hanya dapat men-drive arus hanya sampai 2 Ampere.

Untuk catu daya driver motor ini digunakan dari 2 sumber yaitu sumber 5 volt

yang didapatkan dari mikrokontroler untuk mengaktifkan driver motor ini dan sumber

12 volt yang digunakan untuk supply motor dan didapatkan dari baterai Lithium

Polymer.

Gambar 5. Driver Motor L298

8

2.4 Prinsip Kerja Integrasi Mikrokontroler

Mikrokontroler digunakan untuk mengintegrasikan antara remote kontrol dan

driver motor untuk menghasilkan algoritma gerak yang baik. Mikrokontroler yang

digunakan pada proyek ini ATMega 8. ATMega 8 digunakan karena pin yang dimiliki

ATMega 8 paling sesuai dengan yang dibutuhkan sehingga tidak banyak pin yang

tidak terpakai.

ATMega 8 digunakan untuk membaca nilai-nilai yang dihasilkan oleh remote

kontrol dengan metode SPI Full Duplex dimana port yang digunakan adalah PORT

D.0- PORT D.3. Untuk menampilkan nilai yang didapat dari remote kontrol

digunakan LCD yang terpasang pada PORT C.0 - PORT C.5.

ATMega 8 juga digunakan untuk mengatur arah gerak dari motor dan mengatur

kecepatan dari motor tersebut. Untuk mengatur kecepatan motor tersebut, port enable

pada driver motor dihubungkan ke pin PWM (Pulse Width Modulation) pada ATMega

8, yaitu pada PORT B.1 & PORT B.2.

Supply daya untuk mikrokontroler ini digunakan baterai bertegangan 5 volt.

Gambar 6. ATMega 8

9

BAB III

SPESIFIKASI ALAT

3.1 SPESIFIKASI ALAT KESELURUHAN

Supply tegangan mikrokontroler : 5 Volt DC

Supply tegangan motor : 12 Volt DC

Tegangan input data maksimum : +5 Volt

Tegangan input motor maksimum : +12 Volt

Chip Mikrokontroler : ATMega 8

Remote : Remote Kontrol 2.4 GHz

Driver motor : L298

PCB : FR4 Double Layer

Dimensi PCB : 8.5 x 6.5 cm

Casing : Misting Box

Dimensi Casing : 26.5 x 37 x 21.5 cm

3.2 SPESIFIKASI REMOTE KONTROL

Supply Tegangan : 5 Volt DC

Resistor : 10 kΩ

Saluran Transmisi menuju chip : Kabel Penghubung

3.3 SPESIFIKASI DRIVER MOTOR

Supply tegangan : 5 Volt DC dan 12 Volt DC

Arus keluaran maksimum : 4 A

Jumlah Channel : 2

Saluran Transmisi menuju motor : Kabel Penghubung

3.4 SPESIFIKASI MIKROKONTROLER

Type : ATMega 8

Supply tegangan : 4,5V – 5,5V

Tegangan pada semua pin : -0,5V – Vcc + 0,5V (terhadap ground)

10

Tegangan pada pin RESET : -0,5V – +13V (terhadap ground)

Arus maksimum pin I/O : 40mA

Arus maksimum Vcc & Gnd : 200mA

Tegangan input low : -0,5V – +0,2 Vcc

Tegangan input high : 0,6V – Vcc + 0,5V

Tegangan output low : 0,7V (maksimum)

Tegangan output high : 4,2V (minimum)

Komunikasi serial : Hardware dan Software

Frekuensi kristal : 16 MHz

Downloader : USBAsp

Bahasa pemrograman : Bascom AVR

11

BAB IV

PENGUJIAN ALAT

4.1 Pengujian Rangkaian Remote Kontrol

Pada pengujian rangkaian remote transceiver 2.4 GHz, receiver dari remote

dimasukkan ke Pin D.0 – Pin D.3 pada ATMega 8. Kemudian dipasang LCD yang

dimasukkan ke Pin C.0 – Pin C.5 pada ATMega 8. Rangkaian remote ini dapat

dikatakan berfungsi apabila memenuhi tahapan berikut :

a. Setelah diaktifkan receiver dan transmitter nya, lampu indikator yang ada pada

receiver dan transmitter tidak berkedip lagi melainkan tetap menyala terus.

b. LCD menampilkan nilai idle.

c. Saat tombol atau analog remote digerakkan maka nilai yang ditampilkan di LCD

akan berubah-ubah secara konstan sesuai dengan tombol atau analog yang ditekan.

Gambar 7. Pengujian Rangkaian Remote Kontrol

4.2 Pengujian Rangkaian Driver Motor

Pada pengujian rangkaian driver motor L298, pin pengontrol fasa tegangan pada

driver dihubungkan ke pin C.2 – C.5, B.0, D.5-D.7 pada ATMega 8. Kemudian pin

pengontrol tegangan keluaran pada driver motor dihubungkan ke pin PWM pada

ATMega 8. Rangkaian driver motor L298 ini dapat dikatakan berfungsi apabila

12

memenuhi tahapan berikut :

a. Motor dapat berputar sesuai dengan arah yang diinginkan.

b. Motor dapat berputar sesuai dengan kecepatan yang diinginkan.

Gambar 8. Pengujian Rangkaian Driver Motor

4.3 Pengujian Keseluruhan Robot untuk Membersihkan Sampah Kolam Berenang

Pengujian alat dilakukan didalam kolam yang berukuran 10 x 15 meter.

Pengukuran dilakukan untuk melihat respon gerakan robot dan akurasi robot untuk

menyaring sampah yang ada pada permukaan kolam berenang.

Gambar 9. Kolam Pengujian Keseluruhan Robot

13

LAMPIRAN

A. Diagram Skematik Rangkaian

Gambar 10. Diagram Skematik Rangkaian

14

B. Layout PCB

Gambar 10. Layout PCB

Gambar 11. Layout 3D

15

C. List Komponen dan Biaya

NO Nama barang/

komponen Spesifikasi

Harga

(Rp)

Qty

(Buah)

Jumlah

(Rp)

1 Kapasitor 22pf 500 2 1000

2 L298 Dual Full-H Driver 27000 2 54000

3 Header tulang ikan

Header, 2-Pin 5000 1 5000

4 LED Typical RED 300 1 300

5 ATmega8-16PC 8-Bit AVR

Microcontroller

25000 1 25000

6 XTAL

16MHz 3000 1 3000

7 Kapasitor 100nf 500 1 500

8 Resistor 1k 300 1 300

9 Resistor 330 300 1 300

10 Switch Switch 700 1 700

11 Remote Control Remote Control 2.4 GHz 75000 1 75000

12 Tupperware Volume 500ml 29000 1 29000

13 Print PCB FR04 77000 1 77000

14 Motor DC 12V 7500 4 30000

15 Proppeler 20000 4 80000

Jumlah Total 381100

D. Listing Program

$regfile = "m8def.dat"

$crystal = 16000000

'Motor Kiri

Config Portc.3 = Output

Config Portc.2 = Output

'Motor Kanan

Config Portd.6 = Output

Config Portd.5 = Output

'-----------------------------------------------------------------------------------------------

'Baca Remote

Dim Mulai As Byte , Request As Byte

Mulai = &H01

Request = &H42

Dim Terima As Byte

16

Dim Data1 As Byte , Data2 As Byte

Dim Alog_x_kanan As Byte , Alog_y_kanan As Byte

Dim Alog_x_kiri As Byte , Alog_y_kiri As Byte

A Alias Pind.0 : Ddrd.0 = 0

B Alias Portd.1 : Ddrd.1 = 1

C Alias Portd.2 : Ddrd.2 = 1

D Alias Portd.3 : Ddrd.3 = 1

A = 1

Waitms 50

'-----------------------------------------------------------------------------------------------

Config Timer1 = Pwm , Pwm = 8 , Compare A Pwm = Clear Down , Compare

B Pwm = Clear Down , Prescale = 1024

Do

Gosub Baca_data

'MAJU

If Data1 = 239 Then

Gosub Maju

'MUNDUR

Elseif Data1 = 191 Then

Gosub Mundur

'KANAN

Elseif Data1 = 223 Then

Gosub Kanan

'KIRI

Elseif Data1 = 127 Then

Gosub Kiri

'DIAM

Else

Gosub Diam

End If

17

Waitms 10

Loop

'-----------------------------------------------------------------------------------------------

Baca_data:

C = 0

Shiftout B , D , Mulai , 2 , 8 , 20

Shiftout B , D , Request , 2 , 8 , 20

Shiftin A , D , Terima , 2 , 8 , 20

Shiftin A , D , Data1 , 2 , 8 , 20

Shiftin A , D , Data2 , 2 , 8 , 20

Shiftin A , D , Alog_x_kanan , 2 , 8 , 20

Shiftin A , D , Alog_y_kanan , 2 , 8 , 20

Shiftin A , D , Alog_x_kiri , 2 , 8 , 20

Shiftin A , D , Alog_y_kiri , 2 , 8 , 20

C = 1

Return

'-----------------------------------------------------------------------------------------------

Maju:

Portc.3 = 1

Portc.2 = 0

Portd.6 = 1

Portd.5 = 0

Pwm1a = 255

Pwm1b = 255

Waitms 20

Return

'-----------------------------------------------------------------------------------------------

Mundur:

Portc.3 = 0

18

Portc.2 = 1

Portd.6 = 0

Portd.5 = 1

Pwm1a = 255

Pwm1b = 255

Waitms 20

Return

'-----------------------------------------------------------------------------------------------

Kanan:

Portc.3 = 1

Portc.2 = 0

Portd.6 = 0

Portd.5 = 1

Pwm1a = 255

Pwm1b = 255

Waitms 20

Return

'-----------------------------------------------------------------------------------------------

Kiri:

Portc.3 = 0

Portc.2 = 1

Portd.6 = 1

Portd.5 = 0

Pwm1a = 255

Pwm1b = 255

Waitms 20

Return

'-----------------------------------------------------------------------------------------------

Diam:

Portc.5 = 0

Portc.4 = 0

Portc.3 = 0

Portc.2 = 0

19

Portc.1 = 0

Portd.6 = 0

Portd.5 = 0

Pwm1a = 0

Pwm1b = 0

'Gosub Baca_data

Waitms 10

Return

E. Foto Alat

Gambar 12. Tampak Dalam Robot

Gambar 12. Tampak Robot Keseluruhan