APLIKASI SENSOR INFRARED PENDETEKSI OBJEK PADA ROBOT LINE FOLLOWER SEBAGAI PRAMUSAJI
LAPORAN AKHIR Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika
Oleh : ADPRIODHITA 0611 3032 0935
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2014
i
APLIKASI SENSOR INFRARED PENDETEKSI OBJEK PADA ROBOT LINE FOLLOWER SEBAGAI PRAMUSAJI
LAPORAN AKHIR Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika
Oleh : ADPRIODHITA 061130320935 Menyetujui, Pembimbing I,
Pembimbing II,
Yeni Irdayanti, S.T.,M.Kom NIP. 19761221 200212 2 001
Selamat Muslimin, S.T.,M.Kom NIP. 19790722 200801 1 007
Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Elektro
Ketua Program Studi Teknik Elektronika
Ir. Ali Nurdin,M.T NIP.19621207 199103 1 001
Yudi Wijanarko,S.T.,M.T NIP.19670511 199203 1 003 ii
PERNYATAAN KEASLIAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Adpriodhita
NIM
: 0611 3032 0953
Program Studi
: Teknik Elektronika
Jurusan
: Teknik Elektro
Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Laporan Akhir yang telah saya buat ini dengan judul “APLIKASI SENSOR INFRARED PENDETEKSI OBJEK PADA ROBOT LINE FOLLOWER SEBAGAI PRAMUSAJI ” adalah benar hasil karya saya sendiri dan bukan merupakan duplikasi, serta tidak mengutip sebagian atau seluruhnya dari karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan sumbernya.
Palembang,
Penulis, (Adpriodhita)
iii
Juli 2014
MOTTO “Man Jadda WaJada”. Barangsiapa bersungguh-sungguh, pasti akan mendapatkan hasil. Allah tidak akan mengubah nasib suatu kaum sampai kaum itu sendiri yang mengubah nasib atau keadaan yang ada pada dirinya (QS Ar-Ra’d 11)
Kupersembahkan Kepada : Allah SWT karena atas rahmat-Nya lah LA ini dapat diselesaikan Kedua orang tuaku tersayang atas dukungan spiritual dan morilnya Ketiga saudariku “Dhina, Dini, dan Diva” tersayang Partner LA “Ninglagita Julkurani” yang membantu dalam menyelesaikan alat Alif Burhanuddin Yusuf Habibie yang telah banyak membantu dan memberikan dukungannya. Rekan-rekan seperjuangan kelas 6 EEB angkatan 2011 dan semua orang yang telah memberikan supportnya Almamater
iv
ABSTRAK APLIKASI SENSOR INFRARED PENDETEKSI OBJEK PADA ROBOT LINE FOLLOWER SEBAGAI PRAMUSAJI
ADPRIODHITA
Laporan akhir ini menjelaskan tentang cara kerja sensor infrared sebagai pendeteksi suatu objek pada robot line follower pramusaji. Dimana alat ini menggunakan infrared dan photodioda sebagai pendeteksi ada atau tidaknya suatu objek (makanan). Bahasa Pemrograman BASCOM AVR merupakan perangkat lunak yang digunakan. Ketika penulis menguji prinsip kerja dari robot line follower sebagai pramusaji maka sensor infrared dapat mendeteksi suatu objek secara baik sesuai apa yang diharapkan penulis. Data dikumpulkan melalui literatur, penelitian laboratorium dan penelitian lapangan. Alat ini bekerja apabila sensor dihalangi oleh objek yang kemudian sensor akan mengirimkan data melalui mikrokontroler ATMega 16. Aplikasi sensor infrared pada robot line follower sebagai pramusaji ini memiliki dua keadaan yaitu pada saat tidak mendeteksi objek yang akan berlogika 1 dan pada saat mendeteksi objek yang akan berlogika 0. Dari analisa tersebut tujuan dari pembuatan robot line follower sebagai pramusaji ini dapat membantu, mempermudah serta menghemat waktu para customer dan waitress saat melakukan pemesanan dan penyajian makanan di sebuah rumah makan. Kata Kunci : Sensor Infrared, BASCOM AVR, ATMega 16.
v
ABSTRACT APPLICATION OF INFRARED SENSOR DETECTION OBJECT ON ROBOT LINE FOLLOWER AS A WAITRESS
ADPRIODHITA
This final report describes how to work of infrared sensor as a detector an object on the line follower robot waiters. Where this tool uses an infrared detector and a photodiode as presence or absence of an object (food). BASCOM AVR Programming Language is the software used. When writer tested the principle of line follower robot working as a waitress the infrared sensor can detect an object as a good fit what the writer expected. Data was collected through literature, laboratory studies and field studies. It works if the sensor is stymied by the object and then the sensor will transmit data through the microcontroller ATMega 16. Application of infrared sensor in line follower robot as a waitress has two positions, namely when the object will not detect a logic 1 and when detecting object to logic 0. The analysis of the purposes of the manufacture line follower robot as a waitress can help, as well as makes it easy to the customers and saving time when making a booking and the waitress presentation of food in a restaurant. Keywords: Infrared Sensor, BASCOM AVR, ATMega 16.
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir yang berjudul “APLIKASI SENSOR INFRARED PENDETEKSI OBJEK PADA ROBOT LINE FOLLOWER SEBAGAI PRAMUSAJI”. Laporan akhir merupakan salah satu mata kuliah wajib dalam kurikulum pendidikan D3 di Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya. Tujuan laporan akhir adalah untuk menyelesaikan pendidikan pada tingkat diploma III. Dalam pelaksanaan laporan akhir, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak hingga terselesainya laporan ini mulai dari pengumpulan data sampai proses penyusunan laporan. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1.
Ibu Yeni Irdayanti, S.T., M.Kom., selaku pembimbing I.
2.
Bapak Selamet Muslimin, S.T., M.Kom., selaku pembimbing II.
Yang telah memberikan bimbingan, pengarahan dan nasehatnya kepada penulis dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih atas bantuan yang telah diberikan kepada Penulis sehingga dapat menyelesaikan studi di Politeknik Negeri Sriwijaya kepada: 1.
Bapak RD Kusumanto, S.T., M.M., selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.
2.
Bapak Ir. Ali Nurdin, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.
3.
Bapak Ir. Siswandi, M.T., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.
4.
Bapak Yudi Wijanarko, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Srwijaya.
5.
Seluruh staff dan karyawan seksi Bengkel dan Laboratorium Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya.
vii
6.
Kedua orang tua yang selalu membantu dalam hal doa, motivasi, dan dana.
7.
Seluruh teman-teman seperjuang, khususnya teman-teman kelas 6 EEB angkatan 2011 Politeknik Negeri Sriwijaya.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan akhir ini masih terdapat kekurangan dan kekeliruan, baik mengenai isi maupun cara penulisan. Untuk itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun. Akhir kata penyusun mengharapkan semoga laporan akhir ini dapat bermanfaat bagi semua dan semoga segala bantuan serta bimbingan yang penyusun dapatkan selama ini mendapatkan rahmat dari Tuhan YME, Amin.
Palembang,
Juli 2014
Penulis
viii
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL .................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................
ii
PERNYATAAN KEASLIAN ...................................................................
iii
MOTTO ......................................................................................................
iv
ABSTRAK ..................................................................................................
v
ABSTRACT ...............................................................................................
vi
KATA PENGANTAR ...............................................................................
vii
DAFTAR ISI ...............................................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR..................................................................................
xii
DAFTAR TABEL .....................................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN..............................................................................
xv
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang.....................................................................................
1
1.2
Tujuan dan Manfaat ............................................................................
2
1.2.1 Tujuan ........................................................................................
2
1.2.2 Manfaat .....................................................................................
2
1.3
Perumusan Masalah ............................................................................
2
1.4
Pembatasan Masalah ...........................................................................
2
1.5
Metode Penulisan ...............................................................................
3
1.5.1 Metode Literatur .......................................................................
3
1.5.2 Metode Wawancara ..................................................................
3
1.5.3 Metode Observasi .....................................................................
3
Sistematika Penulisan..........................................................................
3
1.6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Sensor .................................................................................................
5
2.2
Sensor Infra Merah .............................................................................
5
ix
2.2.1 Karakteristik Infra Merah ..........................................................
7
2.2.2 Jenis-Jenis Infra Merah .............................................................
7
2.2.3 Kegunaan Infra Merah Dalam Kehidupan ................................
8
2.2.4 Kelebihan dan Kekurangan Infra Merah ...................................
8
2.3
Photodioda ..........................................................................................
9
2.4
Sensor Proximity .................................................................................
12
2.5
Motor DC ............................................................................................
13
2.5.1 Konstruksi Motor DC ................................................................
14
2.5.2 Prinsip Kerja Motor DC ............................................................
15
2.6
Driver Motor L293D ..........................................................................
16
2.7
Mikrokontroler ATMega 16 ...............................................................
18
2.7.1 Arsitektur ATMega 16 ..............................................................
19
2.7.2 Konfigurasi Pin ATMega 16 .....................................................
20
2.7.3 Deskripsi Mikrokontroler ATMega 16 .....................................
21
2.7.4 Peta Memori ATMega16 ..........................................................
23
2.7.4.1 Memori Program ...........................................................
23
2.7.4.2 Memori Data (SRAM) ..................................................
23
2.7.4.3 Memori Data EEPROM ................................................
24
Lyquid Crystal Display (LCD) ...........................................................
24
2.8.1 Karakteristik Display LCD ........................................................
25
2.8.2 Prinsip Kerja LCD Display .......................................................
26
2.8
BAB III RANCANG BANGUN 3.1
Umum ................................................................................................
27
3.2
Tujuan Perancangan ..........................................................................
27
3.3
Langkah-Langkah Perencanaan .........................................................
28
3.4
Blok Diagram .....................................................................................
28
3.5
Jenis Perancangan Alat ......................................................................
30
3.5.1 Perancangan Mekanik ...............................................................
30
3.5.2 Perancangan Elektronik ............................................................
32
3.5.2.1 Perancangan Rangkaian Sismin ATMega 16 ................
33
x
3.6
3.5.2.2 Perancangan Rangkaian Sensor Proximity ....................
35
3.5.2.3 Perancangan Rangkaian Push Button Menu ..................
37
3.5.2.4 Perancangan Rangkaian Sensor Infrared (Objek) .........
37
3.5.2.5 Perancangan Rangkaian Penguat Receiver ....................
39
3.5.2.6 Perancangan Rangkaian LCD .......................................
39
3.5.2.7 Skema Rangkaian Keseluruhan .....................................
40
Perancangan Hardware dan Software ................................................
41
3.6.1 Perancangan Hardware .............................................................
41
3.6.2 Perancangan Software ...............................................................
45
3.6.2.1 Penginstalan USB Driver ..............................................
45
3.6.2.2 Upload Program ............................................................
50
BAB IV PEMBAHASAN 4.1
Tujuan Pengukuran .............................................................................
53
4.2
Metode Pengujian dan Pengukuran ....................................................
53
4.3
Langkah-LangkahPengujian ...............................................................
53
4.4
Titik Uji Pengukuran ..........................................................................
54
4.5
Data Hasil Pengukuran .......................................................................
55
4.6
Analisa Hasil Pengukuran ..................................................................
55
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ............................................................................................
60
5.2 Saran ......................................................................................................
60
DAFTAR PUSTAKA
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Simbol Infra Merah ...............................................................
6
Gambar 2.2 Respon Penerimaan Sensor Infra Merah ...............................
7
Gambar 2.3 Hubungan Antara Intensitas Cahaya dengan Arus yang Dihasilkan pada Photodioda ................................................... Gambar 2.4 Photodioda .............................................................................
9 10
Gambar 2.5 Respon Spektral Relatif untuk Bahan Silikon, Germanium, dan Selenium ..........................................................................
11
Gambar 2.6 Prinsip Kerja Sensor Proximity...............................................
12
Gambar 2.7 Foto Motor DC .......................................................................
12
Gambar 2.8 Konstruksi Motor DC .............................................................
14
Gambar 2.9 Penentuan Arah Gaya Pada Kawat Berarus Listrik Dalam Medan Magnet ............................................................
15
Gambar 2.10 Konstruksi Pin Driver Motor DC IC l293D ...........................
16
Gambar 2.11 Konfigurasi Driver Motor DC Menggunkan IC L293D .........
17
Gambar 2.12 Blok Diagram ATMega16 ......................................................
20
Gambar 2.13 Pin ATMega 16 ....................................................................
21
Gambar 2.14 Peta Program Memory ..........................................................
23
Gambar 2.15 Liquid Crystal Display (LCD) ..............................................
25
Gambar 3.1 Blok Diagram .........................................................................
28
Gambar 3.2 Rancangan Skematik Robot Tampak Atas .............................
31
Gambar 3.3 Rancangan Skematik Robot Tampak Samping ......................
31
Gambar 3.4 Rancangan Skematik Robot Tampak Belakang .....................
31
Gambar 3.5 Rangkaian Sistem Minimun ATMega 16 ...............................
33
Gambar 3.6 Layout dan Tata Letak Komponen Sistem Minimun Atmega 16 ...................................................
33
Gambar 3.7 Rangkaian Sensor Proximity ..................................................
35
Gambar 3.8 Layout Rangkaian Sensor Proximity ......................................
35
Gambar 3.9 Tata Letak Komponen Sensor Proximity ...............................
36
xii
Gambar 3.10 Rangkaian Push Button Menu ................................................
37
Gambar 3.11 Rangkaian Sensor Infrared (Objek) .....................................
37
Gambar 3.12 Layout dan Tata Letak Komponen Sensor Infrared (Objek) .........................................................
38
Gambar 3.13 Rangkaian Penguat Receiver ................................................
39
Gambar 3.14 Rangkaian LCD ....................................................................
39
Gambar 3.15 Skema Rangkaian Keseluruhan ............................................
40
Gambar 3.16 Flowchart Push Button Table................................................
42
Gambar 3.17 Flowchart Sensor Infrared (Objek) ......................................
43
Gambar 3.18 Flowchart Sensor Proximity Robot Line Follower ..............
44
Gambar 4.1 Titik Pengujian pada Rangkaian Sensor Infrared ...................
54
Gambar 4.2 Pengukuran Osiloskop dalam Kondisi Tidak Mendeteksi Objek .......................................................................................
57
Gambar 4.3 Pengukuran Osiloskop dalam Kondisi Mendeteksi Objek .....
59
xiii
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Spektrum Cahaya ........................................................................
6
Tabel 2.2 Fungsi Pin Driver Motor DC IC l293D ......................................
16
Tabel 2.3 Arah Putar Motor L293D ............................................................
17
Tabel 2.4 Konfigurasi Pin Pada LCD .........................................................
25
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran pada Rangkaian Sensor Infrared ...................
55
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1 Lembar Rekomendasi Ujian Laporan Akhir ..........................
L1
Lampiran 2 Lembar Konsultasi Pembimbing I .........................................
L2
Lampiran 3 Lembar Konsultasi Pembimbing II ........................................
L3
Lampiran 4 Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing I .........................................................................
L4
Lampiran 5 Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing II .......................................................................
L5
Lampiran 6 Lembar Revisi ........................................................................
L6
Lampiran 7 Hasil Rancangan Robot Line Follower Sebagai Pramusaji ...
L7
Lampiran 8 Dokumentasi Pengambilan Data ............................................
L8
Lampiran 9 Listing Program ......................................................................
L9
Lampiran 10 Data Sheet Mikrokontroller ATMega 16 ................................
L10
xv
