SISTEM NAVIGASI KURSI RODA DENGAN REMOTE KONTROL WIRELESS
LAPORAN AKHIR Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya OLEH :
RISKA TRI WARDANI 061330331002
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2016
i
SISTEM NAVIGASI KURSI RODA DENGAN REMOTE KONTROL WIRELESS
OLEH : RISKA TRI WARDANI 061330331002
Pembimbing I,
Palembang, Agustus 2016 Pembimbing II,
Irawan Hadi, S.T.,M.Kom NIP.196511051990031002
Ade Silvia Handayani,S.T.,M.T NIP. 197609302000032002 Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Elektro,
Ketua Program Studi Teknik Telekomunikasi,
Yudi Wijanarko, S.T.,M.T NIP. 1967051119920311003
Ciksadan,S.T.,M.Kom NIP.196809071993031003
ii
Motto
“Dan Tuhanmu telah memerintahkan supaya kamu jangan menyembah selain dia dan hendaklah kamu berbuat baik pada ibu bapakmu dengan sebaik-baiknya. Jika salah seorang diantara keduanya atau kedua-duanya sampai berumur lanjut dalam pemeliharaanmu, maka sekali-kali janganlah kamu mengatakan kepada keduanya perkataan “ah” dan janganlah kamu membentak mereka dan ucapkanlah kepada mereka perkataan yang mulia (Surah al-qur’an 15:23)” “Sesuatu yang diperoleh dengan persangkaan sama sekali tidak bisa menggantikan sesuatu yang diperoleh dengan keyakinan” Karya ini ku persembahkan kepada : ALLAH SWT atas keridhaanNya Kedua Orang tuaku Papa dan Ibu yang selalu memberikan ku semangat dan kasih sayangnya. Bapak Irawan Hadi, S,T.,M.Kom dan Ibu Ade Silvia
Handayani,S.T.,M.T.
selaku
dosen
pembimbing yang selalu rela meluangkan waktu untuk memberikan bimbingannya. Kakak-Kakakku tercinta Anton Haryanto dan Dwi Rizki Anggraini yang hingga sampai saat ini tak henti-hentinya memberikan doa dan motivasi. Sahabat Yang Selalu Memberikan Semangat Dan Motivasi Icha, Tari, Tian, Andi, Abu, Intan, Ayu, Putri, Dinda, dan Ariska. Teman-Teman
Kelas
6
TD
dan
Teknik
Potiteknik
Negeri
Telekomunikasi Angkatan 2013 Almamater Sriwijaya.
iii
Kebanggaan
ABSTRAK SISTEM NAVIGASI KURSI RODA DENGAN REMOTE KONTROL WIRELESS (2016 : xv + 61halaman + 35gambar + 18tabel + 8lampiran) RISKA TRI WARDANI 0613 3033 1002 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA Penggunaan alat bantu kesehatan terutama kursi roda ini sangat diperlukan bagi seseorang yang memiliki kekurangan fisik ataupun mempunyai masalah dengan kesehatan sehingga tidak memungkinkan untuk menggunakan kakinya untuk berjalan. Namun pengendalian kursi roda saat ini masih mempunyai keterbatasan dalam bergerak dan pengendalian. Masalah lainnya adalah cedera yang kadang timbul karena benturan antara kursi roda dan benda yang ada disekitarnya. Dari permasalahan ini timbul solusi yang efektif yaitu dengan memanfaatkan teknologi pengendali otomatis dengan alat pengendali berupa remote control wireless. Pengendalian system navigasi kursi roda untuk maju, mundur, belok kiri dan belok kanan dilakukan dengan penekanan tombol pada transmitter PT2262 yang ada di remote kontrol. Kemudian diterima di receiver PT2272, output tegangan receiver memberikan input tegangan ke mikro kontroler ATMega16 untuk kemudian memberikan perintah menggerakkan motor DC sesuai informasi yang dikirimkan oleh transmitter. Penambahan sensor ultrasonic digunakan untuk menghindarkan kursi roda dan pengguna dari cedera akibat benturan. Kata kunci :Navigasi, KursiRoda, Wireless, Mikrokontroler ATMega16.
iv
ABSTRACT WHEEL CHAIR NAVIGATION SYSTEM WITH WIRELESS REMOTE CONTROL (2016 : xv + 61 pages + 35 pictures + 18 tables + 8 appendices ) RISKA TRI WARDANI 0613 3033 1002 ELEKTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT PROGRAM STUDY OF TELECOMUNICATION ENGINERRING STATE POLYTECHNIC OF SRIWIJAYA The use of medical instruments especially wheelchair is very necessary for disabled people or people who had health problems made them impossible to use their feet to walk. However, the wheelchair still have limitations in movement and control now. The other problem is injury that sometimes occurs due to the crush between the wheelchair and the objects nearby. Based on the problem, there arises an effective solution by using automatic control technology to control devices including wireless remote controls. Control wheelchair navigation system to go forward, backward, turn left and turn right done by pressing button on PT2262 transmitter on the remote control. Then received in the PT2272 receiver, the receiver provides output voltage applying a voltage to input voltage to the microcontroller ATmega16 then to give the command to drive a DC motor according to the information transmitted by the transmitter. The addition of ultrasonic sensors used to prevent wheelchairs and users from the crash. Keywords : Navigation, Wheelchair, Wireless, Microcontroller ATMega16
v
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir dengan judul “Sistem Navigasi Kursi Roda Dengan Remote Kontrol Wireless”. Adapun tujuan dari penulisan Laporan Akhir ini adalah untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III (tiga) di Politeknik Negeri Sriwijaya. Dalam penyusunan laporan ini, penulis banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak berupa bimbingan, petunjuk, keterangan, dan data, baik yang diberikan secara tertulis maupun secara lisan. Oleh sebab itu, dalam kesempatan ini, dengan tulus dan ikhlas penulis mengucapkan banyak terima kasih atas bantuan dan kesempatan yang telah diberikan oleh berbagai pihak sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini. Maka dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Irawan Hadi, S,T., M.Kom, selaku dosen pembimbing I dalam penulisan Laporan Akhir ini. Terima kasih atas kritik dan saran yang diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan ini dengan lebih baik. 2. Ibu Ade Silvia Handayani, S.T.,M.T, selaku dosen pembimbing II yang senantiasa meluangkan waktu untuk konsultasi mengenai penyelesaian Laporan ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah mendukung serta membantu hingga Laporan Akhir ini dapat diselesaikan, terutama kepada : 1. Bapak Dr.Ing.Ahmad Taqwa, M.T, selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang. 2. Bapak Yudi Wijanarko, S.T.,M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.
vi
3. Bapak Herman Yani S.T.,M.Eng, selaku Seketaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang. 4. Bapak Ciksadan, S.T., M.Kom., selaku Ketua Progran Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang. 5. Seluruh staf pengajar dan instrukstur Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi. 6. Kedua Orang tuaku, Papa (Wartono) dan Ibu (Murtini, S.Pd) tercinta yang selalu mendoakan serta membimbingku dengan penuh keikhlasan dan kesabaran yang senantiasa menanti keberhasilanku. 7. Kakakku (Anton Haryanto dan Dwi Rizki Anggraini) yang selalu berdoa dan memberiku semangat. 8. Seluruh teman-teman Teknik Telekomunikasi Angkatan 2013 khususnya di kelas 6 TD. 9. Sahabat-sahabatku dan semua pihak yang turut membantu dalam menyelesaikan Laporan Akhir serta dalam penyusunan laporan ini. Penulis menyadari bahwa Laporan Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu Kritik dan Saran yang bersifat membangun sangat diharapakan oleh penulis demi kebaikan dan kesempurnaan penyusun Laporan Akhir di masa yang akan datang. Pada akhirnya penulis menyampaikan permintaan maaf yang setulustulusnya dan kepada Allah SWT mohon ampun. Semoga laporan ini dapat bermanfaat dan dapat dijadikan referensi bagi semua pihak khususnya mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi.
Palembang,
Agustus 2016
Penulis
vii
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL .................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................... ii MOTTO ........................................................................................................ iii ABSTRAK .................................................................................................... iv ABSTRACT ................................................................................................. v KATA PENGANTAR .................................................................................. vi DAFTAR ISI ................................................................................................ viii DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xi DAFTAR TABEL ........................................................................................ xiii DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xiv BAB I PENDAHULUAN ........................................................................... 1 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 Metodelogi Perancangan Alat ..................................................... 3 1.6 Sistematika Penulisan ................................................................ 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................. 5 2.1 Pengenalan Hardware ................................................................ 5 2.1.1 Kursi Roda .............................................................................. 5 2.1.2 Jenis-Jenis Kursi Roda ............................................................. 5 2.2 Sistem Kendali ........................................................................... 6 2.2.1 Remote Kontrol........................................................................ 6
viii
2.2.2 Sensor Radio Frekuensi PT2262 (Encode)................................ 7 2.2.3 Sensor Radio Frekuensi PT2272 (Decoder) .............................. 9 2.3 Sensor ........................................................................................ 7 2.3.1 Sensor Jarak / Ultrasonik .......................................................... 11 2.3.1.1 Cara Kerja Sensor Ultrasonik ................................................. 11 2.4 Mikrokontroler ........................................................................... 12 2.4.1 Mikrokontroler ATMega16....................................................... 13 2.4.1.1 Konfigurasi Pin ATMega16 ................................................... 13 2.4.1.2 Fitur ATMega16 .................................................................... 15 2.4.1.3 Arsitektur ATMega16 ............................................................ 17 2.5 Motor DC ................................................................................... 17 2.5.1 Bagian/Komponen Utama Motor DC ....................................... 18 2.6 Motor Servo ............................................................................... 19 2.7 Sirkuit Terpadu / Integrated Circuit (IC) .................................... 19 2.7.1 IC L293D ................................................................................. 20 2.7.2 IC Regulator 7805 ................................................................... 21 2.8 LCD (Liquid Cristal Display) ..................................................... 22 2.9 Baterai Lippo ............................................................................. 24 2.10 Basic Compiler AVR (Bascom AVR) ....................................... 24 BAB III RANCANG BANGUN .................................................................. 26 3.1 Tujuan Perancangan .................................................................. 26 3.2 Perancangan Blok Diagram ....................................................... 26 3.3 Perancangan Alat........................................................................ 28 3.3.1 Perancangan Hardware ............................................................. 28 3.3.1.1 Perancangan Elektronik ......................................................... 28 3.3.1.1.1 Skema Rangkaian Lengkap ................................................. 29 3.3.1.1.2 Rangkaian LCD .................................................................. 31 3.3.1.1.3 Rangkaian Mikrokontroler ATMega16 ............................... 32 3.3.1.1.4 Rangkaian Power Supplay .................................................. 33 3.3.2 Perancangan Software .............................................................. 34
ix
3.4 Prinsip Kerja Alat ....................................................................... 36 3.5 Langkah-Langkah Pembuatan Alat ............................................. 37 3.5.1 Proses Pembuatan dan Pencetakan PCB .................................... 37 3.5.2 Perancangan Mekanik ............................................................... 39 3.5.3 Daftar Komponen ..................................................................... 39 3.6 Rancangan Tampilan Kursi Roda................................................ 40 3.6.1 Tampak Depan ......................................................................... 40 3.6.2 Tampak Belakang ..................................................................... 41 3.6.3 Tampak Samping Kanan ........................................................... 41 3.6.4 Tampak Samping Kiri............................................................... 42 3.6.5 Tampak Atas ............................................................................ 42 3.7 Spesifikasi Alat .......................................................................... 43 BAB IV PEMBAHASAN ............................................................................. 44 4.1 Pengukuran Alat .......................................................................... 44 4.2 Tujuan Pengukuran Alat ............................................................ 44 4.2.1 Peralatan yang digunakan dalam Pengukuran............................ 45 4.2.2 Langkah-Langkah Pengukuran Peralatan .................................. 45 4.3 Titik Uji Pengukuran ................................................................. 46 4.3.1 Titik Uji Rangkaian Lengkap Sistem Bnavigasi Kursi Roda Dengan Remote Kontrol Wireless .............................................. 47 4.4 Data Hasil Pengujian Alat .......................................................... 48 4.5 Data Hasil Pengukuran Titik Uji ................................................. 50 4.6 Analisa Hasil Pengujian Alat ....................................................... 58 4.7 Analisa Hasil Rangkaian .............................................................. 58 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 61 5.1 Kesimpulan ............................................................................... 61 5.2 Saran ......................................................................................... 61
x
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... xv LAMPIRAN ................................................................................................. xvi
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1.1
Blok Diagram Perancangan Alat ........................................... 3
Gambar 2.1
Konfigurasi Pin PT2262 ......................................................... 7
Gambar 2.2
Konfigurasi Pin PT2272 ......................................................... 9
Gambar 2.3
Sensor Ultrasonik) ................................................................. 12
Gambar 2.4
Bentuk Fisik Mikrokontroler ATMega16 ............................... 13
Gambar 2.5
Konfigurasi Pin ATMega16 ................................................... 14
Gambar 2.6
Blok Diagram Arsitektur ATMega16 ..................................... 17
Gambar 2.7
Motor DC .............................................................................. 18
Gambar 2.8
Bentuk Fisik Motor Servo ...................................................... 19
Gambar 2.9
IC L293D............................................................................... 20
Gambar 2.10 Konstruksi Pin IC L293D ....................................................... 20 Gambar 2.11 IC 7805 .................................................................................. 21 Gambar 2.12 Bentuk Fisik LCD 16x2 ......................................................... 22 Gambar 2.13 Konfigurasi Pin LCD ............................................................. 23 Gambar 2.14 Baterai Lippo ......................................................................... 24 Gambar 2.15 Tampilan Jendela Program BASCOM-AVR .......................... 25 Gambar 3.1
Blok Diagram Rangkaian ....................................................... 27
Gambar 3.2
Rancangan Rangkaian Lengkap Sistem Navigasi Kursi Roda dengan Remote Kontrol Wireless ........................................... 30
Gambar 3.3
Rangkaian LCD ..................................................................... 31
Gambar 3.4
Layout Rangkaian LCD ......................................................... 31
Gambar 3.5
Tata Letak Komponen LCD ................................................... 31
Gambar 3.6
Rangkaian Mikrokontroller ATMega 16 ............................... 32
Gambar 3.7
Layout Rangkaian Mikrokontroller ATMega 16..................... 32
Gambar 3.8
Tata Letak Komponen Rangkaian Mikrokontroller ATMega 16............................................................................ 32
Gambar 3.9
Rangkaian Power Supplay ..................................................... 33
xii
Gambar 3.10 Layout Rangkaian Power Supplay .......................................... 33 Gambar 3.11 Tata Letak Komponen Rangkaian Power Supplay .................. 33 Gambar 3.12 Flow Chart Program ............................................................... 35 Gambar 3.13 Perancanagan Mekanik Kursi Roda ........................................ 39 Gambar 3.14 Tampak Depan Kursi Roda..................................................... 40 Gambar 3.15 Tampak Belakang Kursi Roda ................................................ 41 Gambar 3.16 Tampak Samping Kanan Kursi Roda ..................................... 41 Gambar 3.17 Tampak Samping Kiri Kursi Roda ......................................... 42 Gambar 3.18 Tampak Atas Kursi Roda ....................................................... 42 Gambar 4.1
Titik Uji Rangkaian ............................................................... 47
xiii
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1
Keterangan Pin PT2262 ......................................................... 8
Tabel 2.2
Keterangan Pin PT2272 ......................................................... 9
Tabel 2.3
Keterangan Pin ATMega16 .................................................... 14
Tabel 2.4
Konfigurasi Pin LCD ............................................................. 23
Tabel 2.5
Fungsi-fungsi Submenu Pada Menu File ................................ 25
Tabel 3.1
Daftar Komponen Alat ........................................................... 39
Tabel 4.1
Pengujian Jarak Transmisi Free Space (Transmision Distance) 47 ..................................................... 48
Tabel 4.2
Navigasi Kursi Roda Saat Sensor Ultrasonik Tidak Terhalang 48
Tabel 4.3
Navigasi Kursi Roda Saat Sensor Ultrasonik Terhalang ......... 49
Tabel 4.4
Hasil Pengukuran Titik Uji 1 Pada Kaki 1 IC Regulator 7805 50
Tabel 4.5
Hasil Pengukuran Titik Uji 2 Pada Kaki 3 IC Regulator 7805 50
Tabel 4.6
Hasil Pengukuran Titik Uji 3 Pada Transmitter ...................... 51
Tabel 4.7
Hasil Pengukuran Titik Uji 4 Pada Output Receiver DO......... 53
Tabel 4.8
Hasil Pengukuran Titik Uji 5 Pada Output Receiver D1 ......... 53
Tabel 4.9
Hasil Pengukuran Titik Uji 6 Pada Output Receiver D2 ......... 54
Tabel 4.10
Hasil Pengukuran Titik Uji 7 Pada Output Receiver D3 ......... 54
Tabel 4.11
Hasil Pengukuran Titik Uji 8 dan Titik Uji 9 Pada Output Motor DC................................................................... 55
Tabel 4.12
Hasil Pengukuran Titik Uji 10 dan Titik Uji 11 Pada Sensor Ultrasonik................................................................... 56
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Surat Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir
Lampiran 2
Lembar Konsultasi Laporan Akhir
Lampiran 3
Lembar Rekomendasi Ujian Laporan Akhir
Lampiran 4
Lembar Permohonan Peminjaman Alat
Lampiran 5
Lembar Revisi Ujian Laporan Akhir
Lampiran 6
Data Sheet IC
Lampiran 7
Data Sheet PT2262
Lampiran 8
Data Sheet PT2272
xv
