Nama : Erwin Mardiansyah

NPM : 22110432

Jurusan : Sistem Komputer

Pembimbing : Ridha Iskandar

Robot Pengikut Cahaya Menggunakan ATMEGA 8535

UNIVERSITAS GUNADARMA

FAKULTAS ILMU KOMPUTER & TEKNOLOGI INFORMASI

2013

Perkembangan teknologi yang berbasis mikrokontroller dan mikroprosesor

dalam pembuatan robot dapat dijadikan dasar aplikasi yang lebih kompleks,

seperti yang terdapat pada alat-alat industri. Pengaplikasian mikrokontroller dapat

memudahkan pekerjaan dalam suatu industri, sehingga dapat meminimalis waktu

kerja yang dibutuhkan dengan hasil yang maksimal.

Dengan dibuatnya alat ini dikarenakan sekarang banyak sekali robot-robot

yang bergerak menggunakan tracking dan remote kontrol. Robot ini adalah robot

yang dapat bergerak hanya dengan menggunakan cahaya atau disebut dengan

Robot Pengikut Cahaya.

Komponen yang digunakan pada Robot Pengikut Cahaya cukup sederhana,

bagian terpenting dalam menggerakkan robot ini adalah 4 LDR yang jika diberi

cahaya dapat bergerak maju, mundur, ke kanan dan ke kiri, dalam IC

mikrokontroller yang berisi program sebagaimana robot ini dapat bergerak dengan

sempurna. Pada kehidupan sehari – hari memang jarang sekali fungsi dari Robot

Pengikut Cahaya ini akan tetapi ada saatnya akan berfungsi dalam kehidupan kita.

Latar Belakang

Batasan Masalah

Kendala yang dihadapi penulis dalam pembuatan alat ini adalah ketika robot dijalankan, robot bekerja dalam ruangan yang tertutup dari cahaya dan apabila pada cahaya lampu yang ada pada ruangan penguji terang maka sensor akan membutuhkan cahaya yang lebih besar dari cahaya yang ada disekitar. Pada saat pengkalibrasian pada trimpot harus benar-benar sesuai karena jika tidak, maka sensitifitas pada sensor akan mempengaruhi cara kerja robot.

Tujuan Penelitian

Tujuan dalam pembuatan Robot Pengikut Cahaya Menggunakan ATMEGA 8535 yaitu untuk membuat rancangan robot berbasis sensor cahaya, robot bergerak untuk mencari obyek, dalam hal ini cahaya sesuai dengan perintah program pada mikrokontroler. Selain itu, tujuan dari alat ini adalah agar penulis dapat mengetahui dan memahami prinsip dasar bagaimana sebuah robot dapat bekerja ditinjau dari sisi pemrograman.

Metode Penulisan

Dalam penulisan ini, digunakan metode penulisan dari berbagai sumber, diantaranya yaitu :

• Metode Pustaka

Pada metode ini penulis mengambil beberapa teori dasar sistem pengontrolan secara

otomatis, diantaranya adalah tranducer yang berfungsi sebagai sensor yang mendeteksi

pergerakan di dalam ruangan tertentu.

• Metode Perancangan Alat

Pada metode ini penulis merancang suatu rangkaian yang dapat bekerja secara otomatis

dengan menggunakan LDR sebagai sensor yang mendeteksi keadaan lingkungan

sekitarnya berupa cahaya.

• Metode Uji Coba Alat

Pada Metode ini Penulis menguji alat tersebut dengan memberikan cahaya kepada

salah satu dari keempat LDR Maka Robot ini akan terus mengikuti Cahaya, Jika LDR

yang digunakan tidak terkena cahaya maka Robot itu akan diam.

Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan dari materi Robot Pengikut Cahaya Menggunakan ATMEGA 8535

ini terdiri dari 5 (lima) bab, yaitu:

Bab 1 : Pendahuluan

Berisikan tentang Latar Belakang, Batasan Masalah, Tujuan Penulisan, Metode

Penulisan dan Sistematika Penulisan.

Bab 2 : Tinjauan Pustaka

Berisikan tentang teori dasar yang berhubungan dengan konsep alat yang

digunakan.

Bab 3 : Analisa Dan Pembahasan

Berisikan tentang diagram blok, perencanaan, serta realisasi perangkat lunak

yang digunakan.

Bab 4 : Cara Pengujian dan Analisa

Berisikan mengenai pengujian, analisis data dan spesifikasi alat.

Bab 5 : Penutup

Berisikan tentang kesimpulan dan saran-saran apa yang telah dibahas pada bab-

bab sebelumnya.

Analisa Rangkaian Secara Blok Diagram

Pada rangkaian Robot Pengikut Cahaya Dengan Menggunakan Sensor Cahaya

(LDR) mempunyai beberapa blok rangkaian, dimana pada setiap blok diagram saling

berkaitan untuk membentuk sebuah rangkaian Robot Pengikut Cahaya Dengan

Menggunakan Sensor Cahaya (LDR). Rangkaian Robot Pengikut Cahaya Dengan

Menggunakan Sensor Cahaya (LDR) secara blok diagram dibagi menjadi beberapa

blok, diantaranya :

Blok Aktifator

Aktifator merupakan Sumber tegangan atau VCC yang digunakan pada rangkaian ini

sebesar 9 volt. Sumber tegangan ini digunakan untuk mengaktifkan rangkaian pada tiap-

tiap blok pada Robot Pengikut Cahaya ini.

Blok Input

Sensor cahaya yang dipakai pada Robot Pengikut Cahaya ini adalah LDR (Light

Dependent Resistor). Sensor cahaya tersebut terdapat pada depan, belakang, samping kiri

dan kanan robot.

LDR pada Robot Pengikut Cahaya ini digunakan sebagai inputan, bila terkena

cahaya, LDR memberi logika low terhadap IC LM324. IC LM 324 merupakan IC

Operational Amplifier, IC ini mempunyai 4 buah op-amp yang berfungsi sebagai

comparator. IC ini mempunyai tegangan kerja antara +5 V sampai +15V untuk +Vcc dan -

5V sampai -15V untuk –Vcc.

Sebuah rangkaian comparator dengan media LDR dan Trimpot masuk kekaki – kaki

IC LM324 dan mengeluarkan output LOW yang kemudian diproses oleh mikrokontroller

ATMEGA 8535

Blok Proses

Blok mikrokontroller pada alat ini merupakan pemrosesan motor menggunakan

Atmega8535. Blok proses tersebut berupa mikrokontroller, dimana mikrokontroller

ini memiliki rangkaian minimum yaitu oscillator dan reset. Blok mikrokontroller

merupakan pusat pengolahan input dan output program. Program akan

mengendalikan atau memproses input yang masuk dan juga akan memproses output

hasil dari pemrosesan.

Blok mikrokontroller ini terdiri dari ic mikrokontroller Atmega8535.

Mikrokontroller tersebut memiliki kaki sebanyak 40 kaki, dan masing-masing kaki

memiliki fungsi tersendiri. Penulis memakai PORTA untuk inputan dari IC LM324

sedangkan PORTD digunakan untuk driver IC L293D dengan output berupa motor

DC.

Blok Output

Blok ouput pada rangkaian Robot Pengikut Cahaya ini adalah sebuah motor DC

beserta driver nya pada IC L293D sebagai penghubung mikrokontroller dan motor DC. IC

ini dapat dibagi menjadi dua bagian yang masing-masing mendapat bagian yang berfungsi

untuk menggerakkan satu buah motor. Input pada blok ini merupakan output logika dari

mikrokontroller, dimana berupa cahaya yang masuk melalui LDR dan akan mengirimkan

dua keadaan pada dua sensor.

Motor akan bergerak jika salah satu sensor mendapat tegangan 1 dan sensor lain

mendapat tegangan 0, jika sensor 1 = sensor 2 maka motor akan diam/tidak jalan. Pada IC

L293D terdapat dua VCC yaitu pada pin 7 12 volt dan pada pin 14 5 volt yang berfungsi

menggerakkan motor dengan dua kondisi, yaitu CW (clockwise/searah jarum jam) dan

CCW (counter clockwise/berkebalik arah jarum jam)

Analisa Rangkaian Secara Flowchart

Algoritma pemrograman menjelaskan

tentang cara kerja untuk mengendalikan

input maupun output pada alat.

Algoritma dapat dilihat dengan menggunakan

analisa secara flowchart.

Pada analisa secara flowchart ini

terdiri dari simbol 'Start', simbol

'Kondisi' dan simbol 'Proses'.

Adapun gambar flowchart dan

penjelasannya untuk program yaitu

sebagai berikut :

Analisa Rangkaian Secara Program

#include<mega8535.h>

#include<delay.h>>

#include<stdio.h>

Pada listing diatas meripakan library untuk IC yang digunakan, Prosedure untuk delay.

void main(void){

PORTA=0xFF;

DDRA=0x00;

PORTB=0xFF;

DDRB=0xFF;

PORTD=0xFF;

DDRD=0xFF;

Pada listing program diatas dimana PORTA sampai dengan PORTD diberi logika 0xFF yaitu aktif LOW.

Sedangkan maksud DDR yaitu menginisialisasi PORT sebagai input atau output, jika diberi logika 0 (low) maka

PORT tersebut sebagai input, namun jika diberi logika 1 (high), PORT tersebut sebagai output.

switch(PINA){

case 0xFE : PORTD = 0x9F;

PORTB = 0xFC;

case 0xFD : PORTD = 0x6F;

PORTB = 0xF3;

case 0xFB : PORTD = 0xDF;

PORTB = 0xFD;

case 0xF7 : PORTD = 0xBF;

PORTB = 0xFE;

case 0xFA : PORTD = 0x9F;

PORTB = 0xFC;

case 0xF6 : PORTD = 0x9F;

PORTB = 0xFC;

case 0xF2 : PORTD = 0x9F;

PORTB = 0xFC;

case 0xF3 : PORTD = 0xFF;

PORTB = 0xF0;

case 0xF9 : PORTD = 0xEF;

PORTB = 0xFB;

case 0xF5 : PORTD = 0x7F;

PORTB = 0xF7;

default : PORTD = 0xFF;

PORTB = 0xF0;

switch case merupakan statment

percabangan dalam bahasa C.

Didalam program ini kondisi

percabangan menggunakan PORTA

(Sensor) Dimana kondisi pada

PORTA mempunyai nilai tertentu,

maka pada PORTD (motor DC)

mendapatkan nilai sesuai yang

telah diprogram. Maksud dari

default apabila kondisi pada

PORTA tidak sesuai pada kondisi

percabangan yang telah

diprogramkan maka output yang

dihasilkan mendapatkan kondisi

awal.

Tabel Pengamatan

Pengujian alat berdasarkan teori ini dilakukan dalam 4 kondisi yang berbeda. Namun

dicantumkan pula pengamatan kondisi awal dari alat, seperti berikut ini:

Langkah-langkah Pengoprasian Alat

1. Pasang batterai 9 Volt pada rangkaian dan Driver motor DC

Alat siap digunakan apabila LED indikator menyala.

2. Pengetesan alat dengan memperhatikan 4 kondisi gerak yang dilakukan robot

dengan 4 sensor LDR yang terpasang dirobot .

3. kondisi pertama, jika sinar cahaya mengenai sensor depan robot maka driver

motor akan menggerakan kedua motor DC searah CW, CCW.

4. kondisi kedua, jika sinar cahaya mengenai sensor belakang robot maka driver

motor akan menggerakan kedua motor DC secara berlawanan yaitu CCW,CW.

5. kondisi ketiga, jika sinar cahaya mengenai sensor kanan robot maka driver

motor akan menggerakan motor DC sebelah kiri searah jarum jam (CW).

6. kondisi keempat, jika sinar cahaya mengenai sensor kiri robot maka driver

motor akan menggerakan motor DC sebelah kanan searah CCW.

7. kondisi robot berhenti apabila cahaya mengenai keempat sensor tersebut,

sensor depan robot dan sensor belakang robot terkena cahaya.

8. Apabila cahaya mengenai sensor sebelah kanan dan sebelah kiri robot, maka

robot akan maju.

Kesimpulan

Dari penulisan yang telah dilakukan, Penulis mendapat kesimpulan-kesimpulan

sebagai berikut :

• Berdasarkan rancangan dan pengujian alat telah terbukti bahwa alat ini dapat bekerja

dengan baik. Dengan demikian alat ini dapat diusulkan untuk menjadi alternatif dalam

permainan anak – anak saat ini.

• Keunggulan dari alat ini dapat menggerakkan robot menggunakan cahaya senter

ataupun laser.

• Kekurangan alat ini apabila terdapat cahaya yang berlebihan, sensor yang terdapat pada

robot akan error.

• Alangkah baiknya alat ini dimainkan didalam ruangan agar mendapatkan cahaya yang

cukup untuk menggerakkannya.

Saran

Berdasarkan kesimpulan diatas, maka didapatkan beberapa saran untuk

penyempurnaan alat ini, yaitu :

• Untuk pembuatan jalur pada pcb disarankan penggunaannya seminimal mungkin

agar mudah dalam pembuatan bodi robot ini.

• Cahaya yang terdapat didalam lingkungan tidak terlalu terang agar robot dapat

bekerja dengan baik.

• Untuk kedepannya alat ini bisa digunakan untuk otomatisasi dalam dunia industri.

• Untuk kedepannya alat ini juga bisa dijadikan pemadam kebakaran apabila

ditambahkan sebuah sensor jarak atau sensor ping.

Lampiran

Bentuk fisik dari ROBOT PENGIKUT CAHAYA MENGGUNAKAN ATMEGA 8535.

Layout ROBOT PENGIKUT CAHAYA MENGGUNAKAN ATMEGA 8535.