tugas akhir perancangan robot ular pemantau … · 2016-05-30 · iv kata pengantar . puji syukur...

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/

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.


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


tugas akhir perancangan robot ular pemantau … · 2016-05-30 · iv kata pengantar . puji syukur...

Documents