1. Robot Pemadam Api Dengan Mikrokontroler ATMEGA 8535
Api bisa jadi temen kadang juga bisa jadi musuh, nah kali ini api akan jadi musuh dalam permainan ini. Nama permainannya “PEMUSNAH API”. Pemeran utamanya si robot. 😀
Permasalahannya adalah bagaimana api dimusnahkan! dengan kata lain bagaimana api di padamkan oleh sebuah robot dan kita menggunakan uC ATMEGA 8535. Ini kerjaan anak Teknik Elektro. hehee
Pertaman-tama siapkan komponen utama berikut:
Untuk komponen tambahan, ntr aja karna kita bisa cari di OM GOOGLE
Komponen-komponen robot pemusnah/pemadam api:
1. ATMEGA 8535
2. Sensor UVtron (mendeteksi api)
3. Sensor ultrasonic (mendeteksi dinding)
4. LDR (mendeteksi cahaya api)
5. Motor DC (kanan dan kiri)
6. LCD 16×2
Cara kerjanya:
Ketika tidak ada api maka robot akan diam dan sensor api mendeteksi keadaan disekitarnya. ketika ada api robot akan berputar mencari dimana posisi api, setelah posisi api tepat di depan robot maka robot akan berjalan maju hingga mendekati api dan meniupnya hingga padam. Jika api dipindahkan tiba-tiba atau terlalu jauh maka robot akan kembali mencari posisi api tersebut.
Program:
Berikut ini adalah script untuk robot pencari api, project ini dibuat dalam rangka pembelajaran, jadi mohon maaf kalo masih kurang sempurna.
Pemprograman menggunakan Codevision AVR yang mendukung pemprograman bahasa C.
———————————————————————————————–
#include
#include
#include
#asm
.equ __lcd_port=0×18 ;PORTB
#endasm
#include
#define FIRST_ADC_INPUT 0
#define LAST_ADC_INPUT 2
#define ADC_VREF_TYPE 0×60
#define pwm_kiri OCR1A
#define arah_kiri1 PORTD.0
#define arah_kiri2 PORTD.1
#define pwm_kanan OCR1B
#define arah_kanan1 PORTD.2
#define arah_kanan2 PORTD.3
#define ut_kiri PINA.6
#define ut_depan PINA.5
#define ut_kanan PINA.4
#define uvtron PINA.3
#define kipas PORTD.7
unsigned char api,api_old1,api_old2;
unsigned int adc_data[30],count;
unsigned int adc0,adc1,adc2,adc0_old,adc1_old,adc2_old;
unsigned char ratus,puluh,satuan;
unsigned char k,adc_lengkap,buffer[30];
static unsigned char input_index=0;
void cek_adc();
void baca_adc();
void baca_sensor_api();
void mundur();
void maju();
void berhenti();
void belok_kiri();
void belok_kanan();
interrupt [ADC_INT] void adc_isr(void)
{
adc_data[count]=ADCH;
if(++input_index>2) input_index=0;
if (++count > (29))
{
count=0;
input_index=0;
adc_lengkap=1;
return;
}
ADMUX=(FIRST_ADC_INPUT|ADC_VREF_TYPE)+input_index;
ADCSRA|=0×40;
}
void main(void)
{
PORTA=0xFF;
DDRA=0×00;
PORTB=0×00;
DDRB=0×00;
PORTC=0×00;
DDRC=0xFF;
PORTD=0x7F;
DDRD=0xFF;
TCCR0=0×00;
TCNT0=0×00;
OCR0=0×00;
TCCR1A=0xA3;
TCCR1B=0x0D;
TCNT1H=0×00;
TCNT1L=0×00;
ICR1H=0×00;
ICR1L=0×00;
OCR1AH=0×00;
OCR1AL=0×00;
OCR1BH=0×00;
OCR1BL=0×00;
ASSR=0×00;
TCCR2=0×00;
TCNT2=0×00;
OCR2=0×00;
MCUCR=0×00;
MCUCSR=0×00;
TIMSK=0×00;
ACSR=0×80;
SFIOR=0×00;
ADCSRA=0x8F;
SFIOR&=0x0F;
lcd_init(16);
#asm(“sei”)
adc0_old=0;
adc1_old=0;
adc2_old=0;
api_old1=0;
api_old2=0;
while (1)
{
target1: if(ut_kiri==1 && ut_kanan==1 && ut_depan==1)
{
mundur();
}
else if(ut_kiri==1 && ut_kanan==1)
{
mundur();
}
else if(ut_kiri==1 && ut_depan==1)
{
mundur();
delay_ms(1000);
belok_kanan();
delay_ms(1000);
}
else if(ut_kanan==1 && ut_depan==1)
{
mundur();
delay_ms(1000);
belok_kiri();
delay_ms(1000);
}
else if(ut_kiri==1)
{
belok_kanan();
}
else if(ut_depan==1)
{
mundur();
}
else if(ut_kanan==1)
{
belok_kiri();
}
else if((ut_depan==0)&&(ut_kiri==0)&&(ut_kanan==0))
{
berhenti();
goto target2;
}
target2: for(k=1; k=1 && api_old2>=1)
{
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf(“ADA-API “);
api=0;
goto target3;
}
else if(api_old1<1 && api_old2<1)
{
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf(“TIDAK ADA-API “);
goto target1;
}
target3: cek_adc();
if(adc0_old<=adc1_old && adc0_old<=adc2_old)
{
belok_kanan();
goto target2;
}
else if(adc2_old<=adc0_old && adc2_old<=adc1_old)
{
belok_kiri();
goto target2;
}
else if(adc1_old<=adc0_old && adc1_old<=adc2_old)
{
maju();
if(ut_depan==1)
{
for(k=1; k=5 && api_old2>=5))
{
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf(“ADA-API “);
maju();
delay_ms(500);
berhenti();
kipas=1;
delay_ms(500);
kipas=0;
delay_ms(5000);
api=0;
for(k=1; k=5 && api_old2>=5))
{
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf(“MASIH ADA-API “);
api=0;
}
else goto target1;
cek_adc();
if(adc1_old<=adc0_old && adc1_old=adc0_old && adc1_old>=adc2_old)
{
goto target1;
}
};
}
void cek_adc(void)
{
ADMUX=(FIRST_ADC_INPUT|ADC_VREF_TYPE)+input_index;
ADCSRA|=0×40;
puter: if(adc_lengkap!=1) goto puter;
adc_lengkap=0;
baca_adc();
}
void baca_adc(void)
{
adc0=(adc0_old+adc_data[0]+adc_data[3]+adc_data[6]+adc_data[9]+adc_data[12]
+adc_data[15]+adc_data[18]+adc_data[21]+adc_data[24])/10;
adc0_old=adc0;
ratus=adc0/100; adc0%=100;
puluh=adc0/10; adc0%=10;
satuan=adc0%10;
lcd_gotoxy(0,1);
sprintf(buffer, “%d%d%d “,ratus,puluh,satuan);
lcd_puts(buffer);
adc1=(adc1_old+adc_data[1]+adc_data[4]+adc_data[7]+adc_data[10]+adc_data[13]
+adc_data[16]+adc_data[19]+adc_data[22]+adc_data[25])/10;
adc1_old=adc1;
ratus=adc1/100; adc1%=100;
puluh=adc1/10; adc1%=10;
satuan=adc1%10;
lcd_gotoxy(5,1);
sprintf(buffer, “%d%d%d “,ratus,puluh,satuan);
lcd_puts(buffer);
adc2=(adc2_old+adc_data[2]+adc_data[5]+adc_data[8]+adc_data[11]+adc_data[14]
+adc_data[17]+adc_data[20]+adc_data[23]+adc_data[26])/10;
adc2_old=adc2;
ratus=adc2/100; adc2%=100;
puluh=adc2/10; adc2%=10;
satuan=adc2%10;
lcd_gotoxy(10,1);
sprintf(buffer, “%d%d%d “,ratus,puluh,satuan);
lcd_puts(buffer);
}
void baca_sensor_api(void)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<10;i++)
{
if(uvtron==0)
{
api++;
}
delay_ms(10);
}
api_old1=api;
api_old2=api_old1;
}
void maju(void)
{
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf(“ JALAN MAJU “);
pwm_kiri=0x1FFF;
pwm_kanan=0x1FFF;
arah_kiri1=1;
arah_kanan1=1;
arah_kiri2=0;
arah_kanan2=0;
delay_ms(10);
}
void mundur(void)
{
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf(“ JALAN MUNDUR “);
pwm_kiri=0x1FFF;
pwm_kanan=0x1FFF;
arah_kiri2=1;
arah_kanan2=1;
arah_kiri1=0;
arah_kanan1=0;
delay_ms(10);
}
void berhenti(void)
{
pwm_kiri=0;
pwm_kanan=0;
arah_kiri1=0;
arah_kanan1=0;
arah_kiri2=0;
arah_kanan2=0;
delay_ms(10);
}
void belok_kiri(void)
{
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf(“ BELOK KIRI “);
pwm_kiri=0x1FFF;
pwm_kanan=0x1FFF;
arah_kiri2=0;
arah_kanan1=0;
arah_kiri1=1;
arah_kanan2=1;
delay_ms(10);
}
void belok_kanan(void)
{
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf(“ BELOK KANAN “);
pwm_kiri=0x1FFF;
pwm_kanan=0x1FFF;
arah_kiri1=0;
arah_kanan2=0;
arah_kiri2=1;
arah_kanan1=1;
delay_ms(10);
}
sumber: https://electricalengineeringrealm.com/robot/robot-pemadam-api/
2. Rancang Bangun Robot Cerdas Pemadam Api Beroda dengan Pemantauan Berbasis Wifi
Annisa Humaira*, Rahmat Rasyid
Laboratorium Elektronika dan Instrumentasi, Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Andalas Kampus Limau Manis, Padang, 25163, Indonesia *annisahumaira21@gmail.com
ABSTRAK
Robot cerdas pemadam api beroda yang berguna untuk menemukan dan memadamkan api serta dapat bergerak secara otomatis dengan pemantauan berbasis wifi telah dirancang bangun. Robot terdiri dari sensor api KY-026 dan sensor ultrasonik HC-SR04 dilengkapi dengan kamera wifi dan pompa air yang diprogram dalam mikrokontroler Arduino UNO R3. Dari hasil pengujian didapatkan robot dapat menelusuri sirkuit, memantau keadaan sekitar, mendeteksi api dan memadamkannya dengan baik. Robot berhasil mendeteksi api dan memadamkannya berdasarkan tegangan keluaran dari sensor api KY-026. Jika tegangan sensor api berada di bawah 4,1 V maka robot akan berhenti dan mengaktifkan pompa air yang dilengkapi dengan motor servo untuk memadamkan api lilin. Namun s[ensor ultrasonik tidak bisa mengukur jarak jika posisi sensor ultrasonik terhadap dinding/objek dalam kondisi serong. Hal ini terjadi karena sudut pantul gelombang ultrasonik lebih besar dari 150 sehingga receiver sensor tidak dapat menangkap gelombang yang dipantulkan objek dengan baik. Kondisi ini mengakibatkan pengukuran jarak menjadi error dan berpengaruh pada gerak robot.
Kata Kunci : Robot pemadam api, sensor api, sensor ultrasonik, Arduino UNO R3
ABSTRACT
Smart fire fighting robotic vehicle that used to find and extinguish fire and also can move automatically with monitoring based on wifi has been designed. The robot consists of a flame sensor KY-026, ultrasonic sensor HC-SR04, wifi camera and water pump which is programmed in Arduino UNO R3. Results show that the robot can trace the circuit, monitor the surrounding circumstances, detect fire and extinguish it well. The robot successfully detects the fire and extinguish it based on the output voltage of the flame sensor KY-026. If the fire sensor voltage less than 4.1 V then the robot will stop and activate the water pump equipped with servo motor to extinguish candle light. However, ultrasonic sensors can not measure the distance if the position of the ultrasonic sensor against the wall / object in oblique condition. This happens because the ultrasonic wave reflection angle is greater than 150 so the receiver sensor can not capture the reflected waves of the object well. This condition resulted in the measurement of distance being an error and effect on robot motion.
Keywords: Fire fighting robot, flame sensor, ultrasonic sensor, Arduino UNO R3
I. PENDAHULUAN
Kebakaran sering terjadi akibat beberapa masalah seperti konsleting listrik, kelalaian manusia dan sebagainya. Adapun lembaga yang berwenang untuk menanggulangi kebakaran yang terjadi adalah institusi pemadam kebakaran. Namun untuk memadamkan api sampai ke bagian dalam bangunan beresiko tinggi bagi petugas pemadam. Resiko tersebut antara lain jatuh dari ketinggian, ledakan, kondisi bangunan yang terbakar, dan benda tajam. Dengan berbagai bahaya tersebut maka salah satu alternatif untuk menguranginya adalah menggunakan robot pemadam api.
Suryatini dkk. (2013) telah membuat robot cerdas pemadam api menggunakan ping ultrasonic range finder UV-TRON flame detector berbasis mikrokontroler Atmega 128. Robot ini juga dilengkapi dengan sensor garis dan kipas angin untuk pemadaman api. Namun, untuk pengaktifan pemadam api berdasarkan pendeteksian garis putih yang berada di dekat api, bukan berdasarkan keluaran sensor api itu sendiri.
Alfith (2015) telah membuat perancangan robot cerdas pemadam api dengan sensor thermal array TPA81 berbasis mikrokontroler Arduino Mega 2560. Robot ini dilengkapi dengan sensor PING untuk navigasi robot dan pemadaman api menggunakan kipas angin. Namun, penggunaan kipas angin kurang efektif karena dapat memperbesar api.
Jupii dan Toar (2008) telah membuat robot cerdas berkaki pemadam api. Robot ini dilengkapi sensor api UVTRON, sensor jarak, sensor garis untuk pendeteksian garis putih di sekitar api dan pemadaman api menggunakan air. Namun, robot berkaki ini memiliki beberapa kekurangan yaitu pergerakan yang relatif lambat dikarenakan dibutuhkannya waktu untuk pengaturan koordinasi antar kaki robot. Selain itu pembuatan robot berkakilebih rumit.
Berdasarkan permasalahan dari penelitian sebelumnya maka pada penelitian ini dikembangkan robot cerdas pemadam menggunakan roda dengan pemantauan berbasis wifi. Robot pemadam api berodalebih banyak digunakan karena lebih mudah didesain, dibuatdan diprogram untuk bergerak pada permukaan yang datar dan tidak terlalu kasar (Lubis, 2010). Robot yang dirancang bisa mendeteksi api lilin berdasarkan tegangan keluaran dari sensor api. Pemadaman dilakukan dengan semprotan air dengan sudut pergerakan selang pompa yang diatur menggunakan motor servo agar jangkauan penyemprotan air lebih luas. Penelitian ini bertujuan untuk merancang robot pemadam api yang dapat bergerak secara otomatis untuk memadamkan api berdasarkan tegangan keluaran dari sensor api dan dapat memantau keadaan disekitar robot dengan wifi action camera.
II. METODE
2.1 Perancangan Diagram Blok Sistem
2.1.1 Perancangan Diagram Blok Sistem Gerak Robot
Prinsip kerja gerak robot ini diawali dengan pengukuran jarak halangan terhadap robot oleh sensor ultrasonik HC-SR04. Pengukuran jarak halangan terhadap robot dilakukan pada bagian serong kiri, serong kanan dan depan robot yang dibantu dengan motor servo 1 untuk pengaturan sudut pengukurannya. Robot akan membandingkan jarak yang terukur di masing-masing sisi untuk memutuskan ke arah mana bergerak. Robot akan bergerak maju sampai jarak robot dengan halangan 20 cm. Jika terdeteksi adanya halangan maka robot akan mundur dan berhenti kemudian mengukur jarak kiri dan jarak kanan. Jika jarak kiri lebih besar dari jarak kanan maka robot akan berbelok ke kiri kemudian maju. Jika jarak kanan lebih besar dari jarak kiri maka robot akan belok kanan kemudian maju. Untuk diagram blok sistem gerak robot dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1 Diagram blok sistem gerak robot
2.1.2 Perancangan Diagram Blok Sistem Pemadaman Api
Prinsip kerja pemadaman api pada robot yaitu robot akan bergerak sendiri mendeteksi halangan, pada saat itu sensor api juga sudah aktif. Jika pada saat robot bergerak robot menemukan api, dan tegangan keluaran yang terdeteksi oleh sensor api di bawah 4,1 V maka robot akan berhenti. Setelah itu relay otomatis aktif untuk menghidupkan pompa air, motor servo 2 aktif untuk memutar selang air ke kiri dan ke kanan sebesar 600. Untuk diagram blok sistem gerak robot dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2 Diagram blok sistem pemadaman api
2.2 Perancangan Bentuk Fisik Alat
Dimensi robot berukuran 30 cm x 20 cm x 20 cm dan memiliki 2 buah roda kemudi dan 2 buah roda caster. Chassis robot terbuat dari 2 buah akrilik yang dihubungkan dengan baut. Chassis pertama di letakkan dibagian bawah sebagai tempat perakitan dinamo dengan roda, Arduino UNO R3, modul L298N dan relay. Sensor ultrasonik HC-SR04 dan motor servo 1 dipasang di bagian depan robot. Chassis kedua diletakkan di bagian atasnya yang digunakan sebagai tempat meletakkan bak air, pompa air, baterai, motor servo 2, selang air dan kamera. Adapun rancangan bentuk fisik alat dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3 Perancangan bentuk fisik alat
2.3 Perancangan Diagram Alir
Robot di program pada Arduino UNO R3 dengan menggunakan program Arduino IDE. Diagram alir menjelaskan bagaimana cara pemrograman robot dari awal bergerak , mencari api dan memadamkannya. Gambar 4 memperlihatkan proses perancangan logika setiap gerakan robot. Arduino UNO R3 akan membaca masukan dari sensor ultrasonik dan sensor api. Hasil pembacaan dari sensor ultrasonik dilakukan dalam 3 arah yaitu arah depan, serong kiri dan serong kanan. Setiap pergerakan robot ditentukan oleh jarak yang terukur oleh sensor pada 3 kondisi yang berbeda tersebut. Sedangkan untuk pembacaan sensor api hanya arah depan saja. Pemadam api akan aktif jika tegangan keluaran sensor api kecil dari 4,1 V.
Gambar 4 Diagram alir sistem
2.4 Pengujian Kemampuan Alat
Untuk pengujian kemampuan robot dilakukan di sebuah sirkuit yang terdiri dari 1 ruangan dan 1 lorong. Pada ruang tersebut akan diletakkan api lilin. Pengujian dibuat seperti ini untuk melihat kemampuan robot dalam menemukan api dan memadamkannya. Perancangan sirkuit untuk robot dapat dilihat pada Gambar 5. Ruangan berukuran 70 cm x 51 cm yang digunakan dalam Kontes Robot Pemadam Api Indonesia (KRPAI) (Ristekdikti, 2017). Untuk ukuran lorong, penelitian ini mengambil setengah dari panjang denah lapangan KRPAI dan untuk lebar lorong tetap sama dengan denah lapangan KRPAI tersebut yaitu berukuran 120 cm x 46 cm. Robot mulai bergerak dari ujung lorong yang ditandai huruf H.
Gambar 5 Sirkuit untuk pengambilan data robot
III. HASIL DAN DISKUSI
Rancangan robot cerdas pemadam api beroda dengan pemantauan berbasis wifi telah dilakukan secara bertahap yang disertai dengan pengujian atau karakterisasi. Pengujian dan karakterisasi bertujuan untuk mengetahui apakah sistem yang dirancang berfungsi dengan baik atau tidak dengan analisa untuk tiap hasilnya. Gambar 6 menunjukkan rangkaian keseluruhan alat yang dirancang.
Gambar 6 Bentuk fisik robot secara keseluruhan
3.1 Hasil Karakterisasi Sensor HC-SR04
Proses pengambilan data karakterisasi sensor ultrasonik HC-SR04 dilakukan dengan cara membandingkan jarak yang terukur oleh sensor terhadap jarak sebenarnya.Karakterisasi dilakukan pada 1 buah sensor ultrasonik untuk pemantul padat. Halangan yang digunakan pada karakterisasi ini berupa kotak dari kardus.
Gambar 7 Grafik jarak yang diukur sensor terhadap jarak sebenarnya
Gambar 7 memperlihatkan hubungan antara jarak yang diukur oleh sensor ultrasonik HC-SR04 dengan jarak yang sebenarnya. Fungsi transfer yang diperoleh dari data pengukuran adalah y = 0,984x+ 0,333 dengan koefisien determinasi R2 = 0,999. Pengukuran dilakukan mulai dari jarak 10 cm sampai 100 cm dengan variasi jarak setiap 10 cm. Error yang didapatkan sangat kecil yaitu 0,65% yang menunjukkan bahwa sensor ultrasonik dapat bekerja dengan baik.
3.2 Hasil Karakterisasi Sensor Api KY-026
Karakterisasi sensor api KY-026 dilakukan dengan membandingkan tegangan yang terukur oleh sensor dengan jarak yang sebenarnya. Pengukuran dimulai dari jarak 10 cm sampai 100 cm. Pada jarak 10-50 cm terjadi peningkatan tegangan yang terukur oleh sensor dari 0,03-0,14 V. Pada pengukuran 55 cm-100 cm tegangan yang terukur oleh sensor hanya memiliki peningkatan sebesar 0,01 dan juga ada tegangan konstan.
Gambar 8 Grafik tegangan keluaran sensor terhadap jarak sebenarnya
Gambar 8 memperlihatkan bahwa fungsi transfer grafik tersebut adalah y = 0,294ln(x)
+ 3,418 dengan koefisien determinasi R2 = 0,966 . Nilai koefisien determinasi yang didapatkan mendekati 1 yang dapat disimpulkan bahwa sensor ini berfungsi dengan baik. Dari grafik tersebut didapatkan bahwa semakin jauh jarak sensor dari api maka tegangan yang dihasilkan semakin besar. Hal ini terjadi karena panas dari api yang diterima sensor semakin kecil, begitu juga sebaliknya.
3.3 Pengujian Motor Servo SG-90
Pengujian motor servo dilakukan bertujuan untuk mengetahui apakah sensor dapat bekerja dengan baik. Pengujian dilakukan pada 2 motor servo. Pengujian motor servo dilakukan terhadap variasi sudut yang diinput di dalam program Arduino IDE. Sudut yang diinputkan mulai dari sudut 00sampai 600 ke kiri dan ke kanan dengan kenaikan sudut setiap 100. Hasil pengujian menunjukkan bahwa motor servo dapat bekerja dengan baik sesuai dengan perintah yang diberikan.
Pengujian motor servo yang kedua dilakukan dengan variasi sudut yang berbeda dengan motor servo pertama. Motor servo ini digunakan untuk menggerakkan sensor ultrasonik agar
lebih mudah mengukur jarak serong kiri dan serong kanan dari robot terhadap halangan yang ada . Sudut yang digunakan yaitu sudut 360 untuk mengukur jarak robot dengan halangan di serong kiri, sudut 1440 untuk mengukur jarak robot dengan halangan di serong kanan, sudut 900adalah posisi awal dari sensor yaitu sensor mengahadap lurus kedepan. Dari hasil pengujian dapat dilihat bahwa sensor dapat bekerja dengan baik sesuai dengan program yang diberikan.
3.4 Pengujian Gerak Roda Robot
Pengujian gerak robot dilakukan bertujuan untuk melihat kemampuan motor DC sebagai penggerak roda robot apakah dapat bekerja dengan baik. Pengujian dilakukan pada 2 buah roda yang dilengkapi motor DC. Kedua motor DC tersebut dihubungkan ke modul L298N dan Arduino UNO R3. Pengujian gerak robot dilihat dari kesesuaian gerakan roda terhadap program yang diinputkan pada Arduino UNO R3 yaitu maju, mundur, kiri dan kanan. Pengujian dilakukan dengan penginputan manual dari pengguna sesuai dengan gerakan yang diinginkan.
Jika diketikkan angka “1” maka robot akan bergerak berhenti, jika diketikkan angka “2” maka robot akan bergerak maju, jika diketikkan angka”3” maka robot akan bergerak ke muundur, jika diketikkan angka “4” maka robot kanan bergerak ke kanan, jika diketikkan angka “5” maka robot akan bergerak ke kiri. Dari hasil pengujian dapat dilihat bahwa semua perintah yang diberikan berhasil dilakukan oleh roda robot.
3.5 Hasil Pengujian Kamera Wifi
Pengujian kamera wifi dilakukan dengaan cara menghubungkan kamera dengan android melalui wifi. Setelah wifi dari android dan kamera tersambung, maka akan tampil gambar yang ditangkap kamera pada android. Kamera wifi ini diletakkan di bagian depan robot untuk melihat keadaan disekitar robot. Kamera ini bisa menangkap gambar sampai sudut 1700. Dari hasil pengujian dapat dilihat bahwa gambar yang dihasilkan sangat bersih dan perekaman video berjalan lancar yang dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9 Hasil Tangkapan dari kamera wifi
3.6 Hasil Robot Secara Keseluruhan
Pengujian robot secara keseluruhan dilakukan bertujuan untuk mengetahui keberhasilan robot dalam mendeteksi, menemukan dan memadamkan api pada sirkuit. Api yang digunakan dalam pengujian ini adalah api lilin.
Gambar 10 memperlihatkan bahwa robot bergerak dari ujung lorong dan terus bergerak menuyusuri setiap sudut sirkuit. Api lilin diletakkan di sudut ruangan.Untuk melakukan pengujian robot secara keseluruhan maka semua komponen robot sudah dirakit dan program keseluruhan robot diinputkan. Pada saat pengujian dilakukan di sirkuit dapat dilihat bahwa robot bisa menelusuri sirkuit, mendeteksi api dan memadamkannya. Sensor api bisa mendeteksi api dengan baik jika posisi api berada sejajar dengan sensor. Dari pengujian ini dapat dilihat bahwa robot berhasil mendeteksi api berdasarkan tegangan keluaran dari sensor api itu sendiri. Jika tegangan keluaran dari sensor api kecil 4,1 V maka pompa air langsung bisa otomatis aktif untuk memadamkan api. Namun sensor ini tidak bisa mendeteksi jarak jika posisi sensor ultrasonik terhadap dinding/objek dalam kondisi serong. Hal ini terjadi karena sudut pantul gelombang ultrasonik lebih besar dari 150 sehingga receiver sensor tidak dapat menangkap
gelombang yang dipantulkan objek dengan baik. Kondisi ini mengakibatkan pengukuran jarak menjadi error dan berpengaruh pada gerak robot.
Gambar 10 Pengambilan data pada sirkuit robot
IV. KESIMPULAN
Penelitian ini memperlihatkan bahwa robot cerdas pemadam api beroda dengan pemantauan berbasis wifi telah berhasil dikembangkan. Robot dapat menulusuri sirkuit, mememantau keadaan sekitar, mendeteksi api dan memadamkannya dengan baik. Robot berhasil mendeteksi api dan memadamkannya berdasarkan tegangan keluaran dari sensor api KY-026. Pada saat tegangan sensor berada dibawah 4,1 V maka sensor akan mengaktifkan pompa air dan motor servo untuk memadamkan api lilin. Namun sensor ultrasonik tidak bisa mendeteksi jarak jika posisi sensor terhadap dinding/objek dalam kondisi serong. Hal ini terjadi karena sudut pantul gelombang ultrasonik lebih besar dari 150 sehingga receiver sensor tidak dapat menangkap gelombang yang dipantulkan objek dengan baik. Kondisi ini mengakibatkan pengukuran jarak menjadi error dan berpengaruh pada gerak robot.
DAFTAR PUSTAKA
Alfith, “Perancangan Robot Cerdas Pemadam Api dengan Sensor Thermal Array TPA 81 berbasis mikrokontroller ATMega 2560”, Jurnal Teknik Elektro ITP, 2015, Vol.5 No.2 hal 95-102.
Jupii, K., dan Toar F. A. V., “Robot Cerdas Berkaki Pemadam Api”, Jurnal Widya Teknik, Fakultas Teknik, Universitas Katolik Widya Mandala, 2008, Vol.7 No.2 hal 168-177.
Lubis, BH., Sekilas tentang Robot Beroda (Jurusan Pendidikan Fisika, Universitas Pendidikan Indonesia, Bandung, 2010).
Suryatini, F., Kustija, J., Haritman E., “Robot Cerdas Pemadam Api Menggunakan Ultrasonic Range Finder dan UVTron Flame Detector Berbasis Mikrokontroler Atmega 128”, Jurnal Electrans, 2013, Vol.12 No.1 hal 29-38.
Ristekdikti, “Kontes Robot Pemadam Api Indonesia (KRPAI) 2017”, Direktorat Kemahasiswaan, Kementrian Riset Teknologi dan Pendidikan Tinggi, Indonesia, 2017
3. RANCANGAN BANGUN ROBOT BERODA PEMADAM API MENGGUNAKAN ARDUINO UNO REV.1.3
M. Dwiyanto, ST.,MT, Marel Bakarbesy,S.Tr
Jurusan Teknik Elektro
Program Studi Diploma IV Teknik Elektro
Politeknik Katolik Saint Paul Sorong
dwiyanto@poltekstpaul.ac.id; marel23@poltekstpaul.ic.id;
Abstrak
Musibah kebakaran yang sering terjadi telah menimbulkan banyak korban jiwa dan kerugian harta benda. Terdapat resiko yang harus ditanggung oleh tim pemadam kebakaran pada saat memadamkan api didalam suatu ruangan seperti tertimpa benda yang jatuh dari atap bangunan atau kebakaran yang semakin membesar. Pada penelitian ini akan dibuat purwarupa robot pemadam api dengan mengambil contoh kebakaran yang disimulasikan dalam arena. Robot ini dalam pengoperasiannya dirancang menggunakan empat jenis sensor, antara lain sensor sound aktivasi untuk sinyal start awal waktu robot di aktivkan, sensor ultrasonik untuk deteksi jarak, sensor UVtron untuk deteksi ada tidaknya keberadaan api, dan sensor garis untuk mendeteksi juring keberadaan api. Hal yang ingin diperoleh dari perancangan purwarupa robot pemadam api ini adalah robot pemadam api dapat menyelusuri ruangan dalam usaha menemukan api dan memadamkannya. Dapat disimpulkan bahwa purwarupa robot pemadam api dapat digunakan sebagai dasar jika ingin membuat robot pemadam api yang sebenarnya.
Kata kunci : sensor sound aktivasi, sensor ultrasonik, robot pemadam api, sensor cahaya, sensor Uvtron.
abstract
Frequent fire accident has caused many casualties and property losses . There is a risk that must be borne by the time firefighters extinguish a fire in a room such as falling objects falling from the roof of a building or fire getting bigger . In this final project will be made prototypes of fire fighting robot by taking an example of a simulated fire in the arena . This robot designed to operate using four types of sensors , including a sound sensor activation to signal the start-up time in activating the robot , ultrasonic sensor for distance detection , Uvtron sensor detection for the presence or absence of the presence of fire , and pie detects line sensor for the presence of fire. Things to be obtained from the design of a prototype robot is a robot fire extinguisher fire extinguisher can scour the room in an attempt to locate the fire and extinguish it . It can be concluded that the fire fighting robot prototype can be used as a basis if you want to make an actual fire fighting robot .
Keywords : sound activation sensors, ultrasonic sensors, fire fighting robot, light sensor, Uvtron sensor.
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dalam perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin maju banyak yang dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan manusia. Perkembangan teknologi yang pesat ini ditandai dengan banyaknya peralatan yang telah diciptakan dan dioperasikan baik secara manual maupun otomatis.
Salah satu perkembangan teknologi adalah robot, robot telah dikembangkan untuk dapat membantu manusia dalam melakukan pekerjaan yang rumit, berbahaya dan memerlukan ketepatan. Pekerjaan tersebut misalnya memadamkan api di bangunan yang strukturnya tidak stabil sehingga sewaktu-waktu dapat runtuh, dengan menggunakan robot, pekerjaan tersebut dapat dilakukan tanpa mengancam nyawa petugas pemadam kebakaran. Robot pemadam api memerlukan berbagai sensor untuk menjalankan fungsinya dengan baik, diantara lain adalah sensor pendeteksi api dan sensor ultrasonik untuk mendeteksi halangan kemudian memberikan informasi kepada mikrokontoler sehingga robot akan menghindari halangan.
Berdasarkan latar belakang diatas, akan dilakukan sebuah penelitian, perancangan dan pembuatan robot beroda pemadam api menggunakan arduino uno Rev.1.3 dan diharapkan purwarupa sistem ini dapat mendeteksi sumber api dalam suatu ruangan, sehingga setelah sumber api ditemukan maka robot dapat memadamkannya.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah merancang dan membangun purwarupa robot beroda pemadam api dengan menggunakan sistem mikrokontrol arduino uno Rev.1.3.
1.3. Batasan Masalah
1. Sistem hanya berupa purwarupa.
2. Sistem pendeteksi api menggunakan sensor UVTron.
3. Motor penggerak yang digunakan adalah motor DC 4 volt.
4. Mikrokontroler yang digunakan Atmega 328.
5. Sistem menggunakan sensor ultrasonik untuk menghindari halangan.
6. Sistem sound aktifasi.
1.4. Tujuan Dan Manfaat Penulisan
1.4.1 Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah merancang robot pemadam api menggunakan arduino, dan dapat mendeteksi sumber api dalam suatu ruangan dengan tepat dan memadamkannya.
1.4.2 Manfaat
Manfaat dari penelitian ini adalah merancang robot pemadam api untuk simulasi skala kecil (purwarupa) yang dapat dikembangkan menjadi suatu aplikasi yang dapat membantu petugas pemadam kebakaran di dunia nyata.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Robot
Robot adalah sebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik menggunakan pengawasan dan kontrol manusia, ataupun menggunakan program yang telah didefinisikan terlebih dulu (kecerdasan buatan).Dalam teknologi robotika secara garis besar terdapat dua jenis robot yaitu robot manual dan robot otomatis. Robot manual adalah robot yang masih melibatkan campur tangan manusia dalam pengoperasiannya. sebaliknya robot otomatis adalah robot yang dalam menjalankan tugasnya sudah tidak melibatkan manusia lagi. Kemampuan ini bisa dicapai jika didukung oleh rangkaian sensor yang memadai agar robot mampu mendeteksi lingkungan di sekitarnya dengan baik sehingga dapat merespon perubahan yang terjadi di lingkungan sekitarnya. Seperti manusia, robot juga memiliki “otak” yang berfungsi sebagai pengendali seluruh sistem robot. Otak robot pada umumnya adalah mikrokontroler.
2.2 Mikrokontroler
Mikrokontroler merupakan suatu rangkaian terintegrasi (Integrated Circuit) atau biasa disebut IC, dimana didalamnya berisi CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), dan I/O (Input/Output) yang dapat diprogram. Dengan adanya sistem pendukung tersebut, mikrokontroler dapat melakukan proses berpikir berdasarkan program. Hal ini menjadi
sebuah terobosan teknologi mikroprosesor dan mikrokomputer dalam perancangan sebuah sistem kecerdasan buatan yang lebih kompleks, salah satu mikrokontrol yang digunakan adalah ATmega328.
Gambar 2.1 Konfigurasi Pin Atmega328[21]
2.2.1 Arduino Uno Rev 1.3
Arduino Uno Rev.1.3 adalah board berbasis mikrokontroler pada ATMega 328. Board ini memiliki 14 digital input / ouput pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai ouput PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack listrik dan tombol reset. Pin – pin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB atau baterai untuk menggunakannya.
Arduino Uno Rev.1.3 dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal. arduino dapat beroperasi pada pasokan daya dari 7 – 12 volt. Jika diberikan dengan kurang dari 7V, bagaimanapun, pin 5V dapat menyeluplai kurang dari 5 volt dan board mungkin tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12V, regulator bisa panas dan merusak board. Rentang yang dianjurkan adalah 7V– 12V. PWM : 3,5,6,9,10, dan 11. Menyediakan 8-bit output PWM dengan analogWrite() fungsi.
LED : 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin adalah nilai TINGGI. LED menyala, ketika pin adalah RENDAH, itu off. Arduino Uno memiliki 6 input analog diberi label A0 sampai A5, Secara default sistem mengukur dari ground sampai 5 volt.[4]
Gambar 2.2 Skematik Arduino Uno Rev.1.3[17]
2.3 Sensor ultrasonik PING
Sensor ultrasonik adalah komponen yang kerjanya didasarkan prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi sebuah benda spesifik yang ada dalam frekuensinya. ukuran frekuensi sensor ultrasonic diatas dari gelombang suara, yaitu sekitar 40 KHz sampai 400 KHz. Sensor ultrasonik dibentuk dari dua buah unit, yaitu yang pertama adalah unit penerima dan yang kedua adalah unit pemancar.
Gambar 2.3 Sensor Ultrasonik PING)))[20]
2.4 UVTron
Sensor UVTron Flame Detector memberikan sinyal aktif apabila mendeteksi adannya sinyal ultraviolet. UVTron dapat menemukan nyala api dalam jarak 5 meter dari sumber. Alat ini terdiri dari 2 paket yaitu :
1. Hamamatsu R2868 Flame (UV) Sensor
2. UVTron C3704 Rangkaian driver
Gambar 2.4 Sensor Uvtron
2.5 Servo
Pada umumnya terdapat dua jenis tipe motor servo yaitu servo standard dan servo rotation (continuous). Dimana biasanya untuk tipe standar hanya dapat melakukan pergerakan sebesar 180° sedangkan untuk tipe continuous dapat melakukan rotasi atau 360°, Contoh gambar di bawah ini.
Gambar 2.5 Servo
2.6 Motor DC
Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan,dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab
diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri.
Motor DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet, maka akan timbul tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap setengah putaran, sehingga merupakan tegangan bolak-balik.
Gambar 2.6 Motor DC[13]
2.7 Sensor Cahaya
Photodioda adalah dioda yang bekerja berdasarkan intensitas cahaya,jika photodioda terkena cahaya maka pho todioda bekerja seperti dioda pada umumnya, tetapi jika tidak mendapat cahaya maka photodioda akan berperan seperti resistor dengan nilai tahanan yang besar sehingga arus listrik tidak dapat mengalir. photodioda merupakan sensor
cahaya semikonduktor yang dapat, mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik.
Gambar 2.7 Rangkaian Sensor Cahaya Menggunakan Photodioda
2.8 Sound Aktivasi
Prinsip kerja Microphone adalah menggunakan prinsip kerja induksi (mikropon menjadi sumber listrik induksi). Getaran suara yang masuk menggerakkan membrane, dan getaran membran menggerakkan coil, getaran dari coil yang berada dalam membrane magnet akan menyebabkan timbulnya aliran listrik. Aliran listrik yang berupa gelombang listrik seirama dengan getaran suara yang diterima.
Gambar 2.8 Rangkaian Sound Aktifasi Menggunakan Mic
2.9 Transistor
Transistor berasal dari kata transfer
dan resistor. Transfer artinya mengendalikan atau membuat perubahan dan resistor adalah suatu bahan yang tidak dapat atau dapat menghambat arus listrik. Jadi transistor adalah suatu bahan yang dapat merubah bahan yang tidak biasa menghantar arus listrik menjadi bahan yang dapat menghantar arus listrik. Sifat ini disebut juga dengan nama semikonduktor, Transistor memiliki 3 buah kaki yang disebut dengan Emitor, disingkat E, Basis, yang disingkat B dan Kolektor, yang disingkat K.
Selain dari pada itu ada 2 jenis transistor, yaitu transistor PNP dan NPN. Dalam symbol dibedakan melalui tanda panah, untuk transistor PNP tanda anak panahnya menuju ke dalam, sedangkan NPN menuju ke luar.
Gambar 2.9 Transistor[18]
2.10 Relay
Relay adalah komponen listrik yang bekerja berdasarkan prinsip induksi medan elektromagnetis. Jika sebuah penghantar dialiri oleh arus listrik, maka di sekitar penghantar tersebut timbul medan magnet. Medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik tersebut selanjutnya diinduksikan ke logam ferromagnetis.
Gambar 2.10 Relay[16]
2.11 Baterai
Lipo termasuk baterai rechargeable yang di dalamnya terdiri atas beberapa sel identik jenis polimer kering yang di susun secara paralel untuk meningkatkan tampungan arus listrik. kelebihan baterai ini adalah memiliki bobot yang ringan, memiliki kapasitas penyimpanan energi listrik yang besar dan tingkat discharge yang tinggi harus dibayar dengan umur pendek, usia pakai sekitar 300 - 400 kali siklus pengisian ulang.
Gambar 2.11 Baterai[19]
2.12 Bahasa Pemrograman C
Pada mulanya bahasa C adalah bahasa BCPL yang dikembangkan oleh Martin Richards pada tahun 1967. Bahasa ini memberikan ide pada Ken Thompson yang kemudian mengembangkan bahasa yang disebut dengan B pada tahun 1970. Perkembangan selanjutnya dari bahasa B adalah bahasa C yang ditulis oleh Dennis Ritchie sekitar tahun 1970-an di Bell Telephone Laboratories, Bahasa C pertama kali digunakan pada komputer Digital Equipment Corporation PDP-11 yang menggunakan sistem operasi UNIX. Standar bahasa C yang asli adalah standar dari UNIX. Sistem operasi, kompiler C dan seluruh program aplikasi UNIX yang esensial ditulis dalam bahasa C. Kepopuleran bahasa C membuat versi-versi dari bahasa ini banyak dibuat untuk computer.
Bahasa pemrograman C sama seperti bahasa pemrograman lainnya yang memiliki kerangka dasar. Kerangka Dasar Bahasa C adalah sebagai berikut :
1. Fungsi main()
2. Deklarasi variable
3. Perintah (statement)
4. Akses library
5. Komentar
III. METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1 Tempat Penilitian
Penelitian rancangan bangun robot beroda pemadam api menggunakan arduino uno rev.1.3 dilakukan di Kampus Politeknik Katolik Saint Paul Sorong dan Lab.Robotika Jurusan Teknik Elektro.
3.2 Metode Penelitian
Gambar 3.1 Alur Diagram Penelitian
3.2.1 Studi Literatur
Pada studi literatur ini, data di dapatkan tidak hanya dari buku, namun internet juga turut membantu dalam mencari informasi tentang bagaimana cara kerja Mikrokontroler arduino uno, servo, sensor ultrasonik PING, relay, uvtron, motor penggerak dan lain sebagainya.
3.3 Perancangan Model Sistem
a. Perancangan letak sensor dan dudukan dari Robot Beroda Pemadam Api Menggunakan Arduino.
Gambar 3.2 Perancangan Robot Pemadam Api
Gambar 3.3 Hasil Perancangan Robot Pemadam Api
3.3.1 Perancangan Perangkat Keras
Gambar 3.4 Diagram Blok Sistem
Program di berikan pada arduino uno Rev.1.3 melalui PC kemudian robot dihidupkan apabila sound aktivasi mendapatkan sinyal suara atau tone, sound aktivasi akan memberikan sinyal pada arduino uno Rev.1.3 yang akan menjalankan program yang sudah di buat.
Gambar 3.2 Perancangan Robot Pemadam Api
Gambar 3.5 Flowchart Kerja Robot.
Saat robot beroda pemadam api dihidupkan, jika sound aktivasi mendapatkan sinyal suara atau tone, maka robot akan berjalan melintasi arena, dan apa bila robot berada pada sudut 90° robot akan berhenti dan jika ping depan kurang dari 15cm, ping kiri lebih dari 10cm, ping kanan kurang dari 15cm maka robot akan berbelok ke arah kiri Dan jika apa bila robot berada pada sudut 90° dan ping depan kurang dari 15cm, ping kiri kurang dari 30cm maka robot berbelok kearah kanan.
Robot akan terus berjalan melintasi arena dan jika robot berada pada jalur perempatan dan ping depan lebih dari 130cm, ping kanan lebih dari 100cm, ping kiri kurang dari 109cm maka robot akan berhenti dan berbelok ke kanan robot akan terus maju sampai pada ruangan A dan berbelok ke kanan masuk ruangan A, robot akan terus kembali berjalan namun jika pada ruangan A robot berada pada posisi ping depan kurang dari 16, ping kanan lebih dari 40 dan pingkiri lebih dari 160 robot akan berbelok ke arah kiri keluar dari ruangan A terus berjalan
maju masuk ruangan B dan belok ke arah kiri, robor akan terus berjalan pada ruangan B dan apa bila pada ruangan B robot berada pada posisi ping depan kurang dari 18, ping kanan lebih dari 50 dan ping kiri lebih dari 150, robot akan berhenti dan berbelok ke arah kiri, robot maju, robot berbelok ke arah kiri, robot kembali maju sampai berada di dapan ruangan C, robot akan berbelok ke arah kanan dan masuk pada ruangan C. Jika diantara salah satu ruangan A, B dan C terdapat keberadaan api dan posisi sensor garis putih pada robot sudah berada pada juring sumber api robot akan berhenti dan menyalakan kipas selama lima detik, apa bila api sudah padam robot akan berhenti.
Robot beroda pemadam api menggunakan software editor bawaan dari modul arduino uno Rev.1.3, Modul ini menggunakan pemograman bahasa C.
Gambar 3.6 Tampilan IDE Program Sketch
3.4 Perancangan Pengujian Sistem
Pengujian sistem tersebut meliputi :
a. Arduino Uno Rev.1.3.
b. Sensor Ultrasonik (Ping).
c. Port I/O Arduino Uno Rev.1.3.
d. Sensor Cahaya.
e. Sensor Uvtron.
IV. PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian
4.1.1 Pengujian Program Dari Komputer Ke Arduino Uno Rev.1.3
Program ini berkomunikasi dari komputer ke arduino, dengan jenis tampilan program yang dapat di transfer ke mikrokontroller.
Gambar 4.1 Tampilan Sketch Arduino Saat Program Valid
Gambar 4.2 Tampilan Sketch Arduino Saat Program Invalid
Gambar 4.3 Tampilan Sketch Arduino Saat Program Berhasil Di Transfer Ke Arduino Uno Rev.1.3.
4.1.2 Pengujian Port I/O Arduino Uno Rev.1.3
Gambar 4.4 Rangkaian Pengujian Port Arduino Uno Rev .1.3
Untuk melakukan pengujian pada Port I/O arduino uno Rev.1.3 dilakukan langkah-langkah sebagai berikut :
1. Menyambung arduino uno Rev.1.3 ke komputer dengan menggunakan Jalur komunikasi USB serial untuk arduino uno Rev.1.3.
2. Memberikan tegangan 7-12 VDC untuk mengaktifkan arduino uno Rev.1.3, atau bisa langsung menghidupkan arduino
uno Rev.1.3 dengan cara menyambungkan Jalur komunikasi USB serial untuk arduino uno Rev.1.3.
3. Setelah arduino uno Rev.1.3 aktif, transfer program yang telah di buat di software arduino, dengan cara klik tanda
panah yang ada di kiri atas pada software arduino.
4. Pengukuran dilakukan pada semua keluaran port arduino uno Rev.1.3 mulai dari port 0 sampai dengan port 13 dengan menggunakan Avometer.
Tabel 4.1 Pengukuran Tegangan Pada Pengujian Port Arduino Uno Rev.1.3.
No
|
Titik
|
Hasil
|
Hasil
|
%
|
Pengujian
|
Pengukuran
|
Sebenarnya
|
Error
|
|
1
|
Port 0
|
4,96
Vdc
|
5 Vdc
|
0,8%
|
2
|
Port 1
|
4,96
Vdc
|
5 Vdc
|
0,8%
|
3
|
Port 2
|
4,96
Vdc
|
5 Vdc
|
0,8%
|
4
|
Port 3
|
4,96
Vdc
|
5 Vdc
|
0,8%
|
5
|
Port 4
|
4,96
Vdc
|
5 Vdc
|
0,8%
|
Peresentase
Kesalahan (% Error)
–
5 − 4,96
100% … ( )
sebaliknya ketika sensor cahaya tidak berada pada juring api maka output sensor tidak
5
×100% = 0,8%
akan mengeluarkan tegangan 5 Vdc.
4.1.3 Pengujian Sensor Ultrasonic (Ping)
Transmitter akan mengirimkan suara, kemudian receiver akan menerima suara tersebut, berikut ini adalah Langkah-langkah pengujian sensor ultrasonik :
1. Sinyal dari sensor ultrasonik di hubungkan pada port 8 Arduino Uno Rev.1.3
2. 5 Vdc dan grnd dari sensor ultrasonik di
3. Program yang telah di buat di software arduino di transfer pada arduino uno Rev.1.3.
4. Buka serial monitor di software arduino yang berada pada kanan atas software arduino, atau bisa langsung menekan Ctrl-Shift-M.
Tabel 4.2 Pengukuran Jarak Sensor Ultrasonik
No
|
Hasil Pengukuran
|
Hasil pengukuran
|
%
|
pada
serial monitor
|
menggunakan
penggaris
|
Error
|
|
1
|
9cm
|
9cm
|
0
|
2
|
30cm
|
30cm
|
0
|
4.1.4 Pengujian Sensor Cahaya
Gambar 4.5 Rangkaian Pengujian Sensor Cahaya Pada Robot Pemadam Api
Tabel 4.3 Pengukuran Tegangan Sensor Cahaya
No
|
Titik
|
Hasil
|
Hasil
|
%
|
|
Pengujian
|
Pengukuran
|
Sebenarnya
|
Error
|
||
1
|
Output Sensor
|
4,73 VDC
|
5 VDC
|
5,4%
|
|
pada
|
saat
|
||||
berada
|
pada
|
||||
garis
putih
|
|||||
2
|
Output Sensor
|
0
|
0
|
0
|
|
pada
saat tidak
|
|||||
berada
|
pada
|
||||
garis
putih
|
|||||
Presentase Kesalahan (% Error)
–
x 100%...(3)
4.1.5 Pengujian Sensor Api (Uvtron)
Gambar 4.6 Rangkaian Pengujian Sensor Api
(Uvtron).
UVtron adalah sensor yang mendeteksi api, cara kerja dari UVtron yaitu menerima cahanya ultraviolet yang di pancarkan dari api, jika flame UVtron sensor menerima cahaya ultraviolet dari api maka boar UVtron akan mengeluarkan sinyal. Sensor UVtron adalah sensor yang perlu diperhatikan mengingat UVtron sensor yang di perlukan robot untuk mendeteksi ada dan tidaknya keberadaan api pada ruangan, jika Uvtron tidak bekerja maka robot beroda tidak dapat mendeteksi api. Secara keseluruhan sensor UVtron terdiri atas Hamamatsu C3704 driver boart dan Hamamatsu R2868 Flame (UV) Sensor.
Tabel 4.4 Pengukuran Tegangan Pada sensor api (UVtron)
No
|
Titik
|
Hasil
|
Hasil
| |||
Pengujian
|
Pengukuran
|
Sebenarnya
|
%Eror
| |||
Saat tidak
|
ada
| |||||
1
|
keberadaan
|
0
|
0
|
0
| ||
sumber api.
| ||||||
Saat
|
ada
| |||||
2
|
keberadaan
|
1,30 VDC
|
5 VDC
|
74%
| ||
sumber api.
| ||||||
Presentase Kesalahan (% Error)
–
x100%...(4)
, ×100% = 74%
4.1.6 Pengujian Robot Pemadam Api.
Gambar 4.7 Simulasi Ruangan.
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui berapa lama waktu yang di butuhkan robot pemadam api untuk memadamkan api dalam ruangan A, B dan C yang di simulasikan seperti pada gambar 4.22 robot akan melintasi arena dan memasuki ruangan dan apabila sala satu di antara ruangan A, B dan C terdapat keberadaan api, robot akan memadamkannya.
Tabel 4.7 Pengujian Robot Pemadam Api.
ruangan
|
Waktu yang di tempuh robot
|
Hasil pemadaman
|
untuk
memadamkan api.
|
api.
|
|
A
|
33 detik.
|
Berhasil.
|
B
|
54
detik.
|
Berhasil.
|
C
|
1 : 19 detik.
|
Berhasil.
|
4.2 Pembahasan Keseluruhan Robot Beroda Pemadam Api.
Gambar 4.8 Wiring Diagram Keseluruhan Rangkaian
Pada dasarnya alat yang dibuat merupakan sebuah purwarupa robot beroda pemadam api, Ada beberapa sensor yang di pakai untuk purwarupa robot pemadam api sensor-sensor ini diantara lainnya adalah sensor sound aktivasi, sensor ultrasonik, sensor UVtron, sensor cahaya.
Fungsi dari sound aktivasi sendiri adalah sebagai start awal saat robot dinyalakan, apa bila mic yang terdapat pada rangkaian sound aktivasi mendapat inputan suara atau tone, rangkaian sound aktivasi akan memberikan sinyal pada arduino uno Rev.1.3 yang akan menjalankan program yang ada pada robot. dan fungsi dari sensor ultrasonik adalah sebagai sensor pendeteksi ada dan tidaknya keberadaan obyek yang berada di depan robot beroda pemadam api saat robot bergerak, jika robot berjalan melintasi arena dan apa bila terdapat obyek yang berada tepat didepan robot, robot akan menghindari obyek tersebut mengikuti program yang sudah dibuat.
Pada robot beroda pemadam api sensor UVtron berfungsi sebagai sensor yang mendeteksi keberadaan api dalam ruangan, jika Flame (UV) Sensor mendeteksi adanya api dalam ruangan, rangkaian driver UVtron akan mengeluarkan sinyal yang akan menghidupkan LED yang ada pada sensor cahaya.
Robot akan tetap bergerak namun jika Sensor cahaya yang dipasang pada bagian bawah robot berada tepat pada juring keberadaan sumber api, cahaya LED akan memantul pada juring api yang berwarnah putih, dan cahaya dari LED mengenai photodioda maka rangkaian sensor cahaya akan mengeluarkan output sebesar 5 Vdc untuk memberi sinyal pada arduino uno Rev.1.3 dan akan mengaktifkan program yang membuat robot berhenti selanjutnya menjalankan kipas dan servo
V. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
1. Hasil pengukuran jarak menggunakan sensor ultrasonik dan hasil pengukuran jarak mengunakan pengaris yang di peroleh sama, dan bisa di katakan sensor ultrasonik tepat dalam mengukur jarak, dapat di lihat pada hal 41.
2. Robot dapat menemukan keberadaan sumber api dan berhasil memadamkannya menggunakan kipas.
3. Waktu tempuh robot untuk memadamkan lilin Ruangan A = 33 detik, Ruangan B = 54 detik dan Ruangan C = 1 :19 detik, dapat dilihat pada halaman 55.
5.2 Saran
1. Kapasitas torsi maksimum motor penggerak yang di gunakan pada robot adalah 3 kg dengan kecepatan putar maksimum 62 rpm, dalam pengembangannya dapat diganti dengan kapasitas torsi dan kecepatan putar yang lebih besar.
2. Jumlah sensor ultrasonik yang digunakan adalah 5 buah, dalam pengembangannya bisa di tambah lagi agar robot lebih presisi dalam mengukur jarak.
3. Robot menggunakan 2 motor penggerak, dalam pengembangannya bisa menggunakan 4 motor penggerak.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Anggoro. 2013.definisi robot. eprints.undip.ac.id/41644/3/BAB_2.pdf diakses tanggal 27 ferbuari 2014.
[2] Agus purnama. 5 juni 2012. Microphone. teori-elektronika/microphone.htm. diakses tanggal 27 ferbuari 2014.
[3] danis. Pengontrol kecepatan robot mobil. Padang.repository.unand.ac.id/16999/1/skr ipsi.pdf diakses tanggal 24 ferbuari 2014.
[4] febriadisantosa. 2013. Arduino uno. weebly.com/2/post/2013/05/arduino uno.html. diakses tanggal 25 ferbuari 2014.
[5] fahmizal. 30 oktober 2010. sensor Uvtron
flame detector. fahmizaleeits.wordpress.com/2010/10/30/s ensor-uvtron-flame-detector/flame-detektor/. diakses tanggal 25 ferbuari 2014.
[6] fahmizal. 29 november 2010. Apa itu servo. fahmizaleeits.wordpress.com/tag/apa-itu-motor-servo. diakses tanggal 24 ferbuari 2014.
[7] fausan. 16 oktober 2012. Moter DC. Prinsip Dasar Cara Kerja Motor Listrik DC _ biondiocta.html. diakses tanggal 25 ferbuari 2014.
[8] Fatmawati. 27 0ktober 2013. Sensor ultrasonik. elektronikadasar.info/sensor-ultrasonik.htm. diakses tanggal 24 ferbuari 2014.
[9] Meydhi wiratamara. 17 oktober 2013. Bahasa C. sejarah-dan-pengertian-bahasa-c-dan-c.html. diakses tanggal 7 juni 2014.
[10]Novrix. 28 ferbuari 2012. Pengertian robot.
sejarah-robot-dan-pengertian-tentang.html.
diakses tanggal 2 mei 2014.
[11]rahman. 02 september 2010. Photo dioda.
dasar-tori-photo-dioda.html. diakses tanggal 31 mei 2014.
[12]Sant. 15 maret. Prinsip kerja relay.
pengertian-fungsi-prinsip-dan-cara.htm.
diakses tanggal 27 ferbuari 2014.
Internet
[13]electrical4u. rmanent-magnet-dc-motor-or-pmdc-com
[14]fahmizaleeits.wordpress.com/2010/10/30/s ensor-uvtron-flame-detector/flame-detektor/
[15]fahmizaleeits.wordpress.com/tag/apa-itu-motor-servo/
[16]www.google.com/imgres?Frelay-ch.
[17]www.google.com/imgres?imgurl=Farduino-uno
[18]www.google.com/imgres?imgurl=Ftransistors&h=768&w
[19]www.google.com/imgres?imgurl=lipo-battery-for-rc-model
[20]www.google-imgresparallax-ping-ultrasonic-sensor.com
[21]www.jasonvolk.com/wpcontent/uploads/20
10/04/mega328p.jpg
sumber: https://www.researchgate.net/publication/326985029_RANCANG_BANGUN_ROBOT_BERODA_PEMADAM_API_MENGGUNAKAN_ARDUINO_UNO_REV13
4. Membuat Sendiri Sensor Pendeteksi Api/Flame Detector
Robot-ID.Com, Hai sobat roboters lagi garap project apa nih, yuk kita lihat bagaimana cara Membuat Sensor Pendeteksi Api/Flame Detector dengan bahan yang sederhana dan tentunya ada ditoko elektronik disekitar anda, Untuk membuat sebuah robot pemadam api pasti diperlukan adanya sensor yang dapat mendeteksi adanya titik api, namun bila kita membeli yang sudah jadi harganya terbilang masih mahal misalnya sensor api UV Tron dan TPA81.
Hasil akhir Sensor Pendeteksi Api/Flame Detector
Dalam rangkaian sensor ini kita hanya membutuhkan IC LM393 yang mudah anda dapatkan, untuk komponen pendeteksi api rangkaian ini menggunakan sebuah photo transistor. Sebelum kita membuat alatnya kita harus membuat layout PCBnya dulu agar mudah diprint atau dicetak PCB.
Berikut ini gambar rangkaian/skema Sensor Pendeteksi Api/Flame Detector :
Skema rangkaian Sensor api dengan IC LM393
Untuk perancangan PCB-nya saya menggunakan software diptrace, hanya dengan sedikit modifikasi kita bisa merancang alat ini dengan mudah.
Desain layout PCB pada software diptrace
Berikut saya lampirkan gambar layout PCB tampak atas dan tampak bawahnya.
Layout Desain PCB tampak atas
Layout Desain PCB tampak bawah
Untuk keperluan printout PCB anda bisa print layout PCB dibawah ini :
Layout Desain PCB tampak atas SIAP PRINT
Layout Desain PCB tampak bawah SIAP PRINT
Untuk hasil jadinya anda bisa liat gambar yang paling diatas, untuk hasil pengujian sensor ini bekerja sangat baik dapat mendeteksi api lilin atau korek api sejauh 30-40 cm dan andapun dapat memprogramnya dengan microcontroler atmega atau arduino.
Ada dua output sensor yang bisa anda pilih ada yang analog dan ada yang out digital disitu sudah disediakan pin OUTA untuk analog dan OUTD untuk digital. Jika kita menggunakan pin analog maka kita bisa menghubungkan pin tersebut ke pin ADC microcontroler atau arduino maka nilai ADC yang didapat sesuai dengan jauh atau dekatnya deteksi apinya, jika kita menggunakan pin digital kita tinggal setting nilai VR (trimpot) sejauh mana deteksi api yang akan disetting, misalnya kita bisa setting sejauh 15 cm maka akan ada out melalui pin digital.
Untuk percobaan kita juga bisa pasangkan driver relay 1 channel untuk menggerakan motor dc kipas, jadi apabila sensor mendeteksi adanya api maka kipas akan menyala dan memadamkan api.
Selamat mencoba semoga bermanfaat... untuk hasil testing dan video akan saya update dipostingan selanjutnya...
sumber: http://www.robot-id.com/2016/12/membuat-sendiri-sensor-pendeteksi-api-flame-detector.html
5. Sistem Kontrol Pergerakan Robot Beroda Pemadam Api
by. agus mulyanto and rikendry (teknokrat)
Seiring perkembangan teknologi pekerjaan manusia saat ini mulai dapat digantikan oleh robot. Akan Robot diciptakan bukannya untuk menggantikan manusia sepenuhnya karena walau bagaimanapun ada pekerjan-pekerjaan tertentu yang tak dapat digantikan dan diselesaikan oleh robot tanpa bantuan manusia dan begitu pula sebaliknya. Robot diciptakan untuk memudahkan manusia dalam menyelesaikan masalah, contohnya dalam memadamkna api/kebakaran, resiko yang harus ditanggung oleh tim pemadam kebakaran sangat tinggi, untuk itu diciptakanlah Robot Pemadam Api untuk membantu manusia dalam pekerjaan ini.Pada penelitian ini penulis mengambil contoh kebakaran dirumah yang sering terjadi untuk disimulasukan.
picture from : http://kenzhierobotics.files.wordpress.com/2008/03/386370.gif
Robot disini berfungsi sebagi pencari lokasi sumber api dan kemudian memadamkanya. Proses pencarian sumber api dengan cara memeriksa tiap ruangan apakah terdapat sumber api. Proses pencarian titik api dilakukan dengan mendeteksi pancaran sinar Ultraviolet yang dipancarkan api dengan menggunakan sensor pendeteksi sinar ultraviolet. Dalam melakukan pencarian ruangan robot menggunakan sensor Ultrasonic untuk memandu navigasi robot dalam pencarian rungan, menghindari halangan, memandu arah gerak dan untuk kembali ketempat asal robot diberangkatkan.
Diharapkan dengan proses penelitian diatas dapat membuat robot otomatis untuk menyelesaikan beberapa tugas yang diambil dari tema Kontes Robot Cerdas Indonesia, yaitu “Robot Cerdas Pemadam Api”.
Kontes Robot Cerdas Indonesia (KRCI) setiap tahunnya diadakan oleh Direktorat Pendidikan Indonesia yang bertujuan untuk meningkatkan mutu pendidikan. Acara tahunan ini dijadikan sebagai media untuk menyalurkan minat dan bakat mahasiswa dibidang teknologi robotika. Diajang ini robot yang ikut serta dalam nya dituntut untuk dapat menjelajahi arena yang merupakan simulasi sebuah rumah, kemudian mencari dimana sumber api berada kemudian memadamkanya. Setelah semua arena telah dijelajahi dan api telah dipadamkan robot harus dapat kembali keposisi awal dimana robot diberangkatkan.
Untuk dapat menjelajahi arena, dan robot tidak membentur halangan maupun dinding disekitarnya robot manggunakan sensor ultrasonic untuk mengambil jarak robot dengan segala sesuatu yang ada disekitaranya, yang nantinya jarak yang didapat akan digunakan untuk menentukan gerakkan robot seperti belok kanan, belok kiri maupun lurus. Sedangkan untuk mendeteksi adanya sumber api robot menggunakan Flame Detector.
Secara garis besar proses kerja dari robot adalah mencari jarak dinding dengan cara mengubah pulsa keluaran sensor kedalam bentuk satuan jarak, mengubah besaran keluaran Flame Detektor untuk menentukan posisi lilin dan yang terakhir mengambil posisi robot untuk dipergunakan pada saaat kembali keposisi robot diberangkatkan setelah arena dijelajahi dan api berhasil dipadamkan.
Berawal dari hal tersebut maka dalam penelitian ini akan mencoba menyelasaikan masalah diatas yaitu khususnya pada sistem navigasi, kendali motor DC pada roda dan cara pengenalan dan pencarian posisi api.
Sistem Navigasi Robot
Navigasi robot sangatlah penting untuk menentukan arah pergerakan robot . Sistem navigasi robot yang dirancang adalah sebagai berikut:
Blok Diagram Sistem Navigasi Robot
Sistem Pengendalian Motor DC pada Roda
Pengendalian motor DC bertujuan untuk menentukan seberapa capat robot akan berjalan, bagaimana teknik pengaturan ketika belok kanan, belok kiri, memutar dan sebagainya. Yang terpenting dalam pengendalian motor DC disini adalah bagaimana caranya robot tidak menabrak dinding ataupun halangan yanga ada disekitarnya cara yang dapat digunakan supaya robot tidak menabrak dinding kiri atau kanan yaitu dengan tetap menjaga jarak antara robot dengan dinding kiri atau kanan pada nilai tertentu. Pada metoda ini robot menggunakan sensor jarak kiri untuk mendeteksi jarak robot ke dinding kiri dan sensor jarak kanan untuk mendeteksi jarak robot ke dinding kanan. Metoda yang dapat digunakan yaitu left wall following (mengikuti dinding kiri) dan Right wall following (Mengikuti dinding Kanan).
Pengujian Sistem Navigasi Robot
Pada pengujian sistem navigasi robot data diambil berdasarkan kondisi ruang arena robot. Setiap kondisi yang ada diruangna datanya diambil dan data inilah natinya akan dijadikan sebagai referensi bagi robot untuk menentukan arah gerakan robot. Untuk menentukan belok atau tidak robot mengambil acuan dari jarak yang didapat dari sensor jarak kiri, kanan, serong kiri, serong kanan, dan sensor jarak depan. Setelah semua keadaan ini didapatkan robot akan membandingkanya dengan referensi yang telah didapatkan sebelumnya. Setelah pembandingan dilakukan barulah robot melakukan keputusan apakah hendak belok kiri, belok kanan, atau berjalan lurus.
Pengujian Sistem Pengendalian Motor DC pada Roda
Pada pengujian sistem pengendalian motor DC pada rodo robot data diambil pada arena yang digunakan robot. Baik itu mnggunakan metoda Left Wall Following maupun Right Wall Following pada dasarnya sama yaitu mengguanakn referensi robot terhadap dinding, bedanya hanya pada Left Wall Following menggunakan referensi dinding kiri dan Right Wall FollowingI menggunakan referensi dinding kanan. Berdasarkan kondisi ruangan diambil jarak dinding terhadap robot untuk dijadikan referensi batas minimal dan batas maksimal jarak yang diperbolehkan antara robot dengan dinding kiri dan kanan.
Hasil dari pengujian didapatkan ada tiga kondisi jarak robot terhadap dinding yaitu :
o Jarak robot > Batas maksimal
o Jarak robot berada pada range yang ditentukan
o Jarak robot < Batas minimal
Pengujian Mendeteksi Sumber Api/lilin Serta Mendapatkan Posisi Lilin
Berdasarkan output dari sensor UVTron, apabila disuatu ruangan terdapat sumber api maka robot akan melakukan scaning untuk mendapatkan posisi lilin. Pada saat scaning bila intensotas infra merah yang didapatkan kedua sensor infra merah telah sama berarti robot telah menghadap persis didepan lilin. Setelah didapatkan posisi lilin maka robot baru akan bergerak mendekati lilin dengan navigasi dari 2 buah sensor infra merah.
Tutorial lengkapnya http://journal.uii.ac.id/index.php/Snati/article/view/1762
sumber: http://www.robot-id.com/2008/11/sistem-kontrol-pergerakan-robot-beroda.html
6. PERANCANGAN ROBOT LABA-LABA PENDETEKSI API BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA32
Salahuddin Teknik Elektronika, Politeknik Negeri Lhokseumawe, Aceh, Indonesia
(salahuddin.mt@pnl.ac.id)
http:// salahuddinali.wordpress.com/
Widdha Mellyssa Teknik Elektronika, Politeknik Negeri Lhokseumawe, Aceh, Indonesia
(widdha_1912@yahoo.com)
Azman Teknik Elektronika, Politeknik Negeri Lhokseumawe, Aceh, Indonesia
( azmanhasan06@gmail.com)
Abstract: A legged robot is a robot that can move freely because it has the ability to move to move the position supported by the shape of the foot is designed as a tool driving. In this research is to make prototype design of spider robot. The spider robot is a robot that moves by using 6 pieces of foot with18 servo motors, testing the robot do on a simple labyrinth to detect the presence of a candle flame, which is detected by the flame sensor when the distance of 100 cm, and when the robot is 10 cm by candlelight then The fan driven by the dc motor will spin and extinguish the flame of the candle until the flame of the candle is completely extinguished the fire of the candle goes out then the fan will stop spinning, the whole system of spider robot movement is regulated using AtMega32 microcontroller. At the time of operation of the hexapot robot, there is only one point of fire source. The point of fire source in the form of a candle with a height of ± 20.
Abstrak: Robot laba-laba merupakan sebuah robot yang dapat bergerak dengan leluasa karena memiliki kemampuan bergerak untuk berpindah posisi yang didukung oleh bentuk kaki yang dirancang sebagai alat penggeraknya. Dalam penelitian ini adalah membuat prototype rancang bangun robot laba-laba. Robot laba-laba adalah robot yang bergerak dengan menggunakan 6 buah kaki dengan 18 motor servo, pengujian terhadap robot dilakukan pada sebuah labirin sederhana untuk mendeteksi adanya api lilin, yang dideteksi oleh flame sensor ketika jarak 100 cm, dan ketika robot berjarak 10 cm dengan api lilin maka kipas yang digerakan oleh motor dc akan berputar dan memadamkan api lilin hingga api lilin benar-benar padam ketikan api lilin padam maka kipas akan berhenti berputar, system keseluruhan pergerakan robot laba-laba diatur menggunakan mikrokontroler Atmega32. Pada saat pengoperasian robot laba-laba hanya terdapat satu titik sumber api. Titik sumber api berupa lilin yang dengan ketinggiannya ±20 cm.
1. PENDAHULUAN
Robot merupakan salah satu alat bantu yang dalam kondisi tertentu sangat diperlukan dalam industri dan masyarakat secara umum. Terdapat kondisi-kondisi tertentu yang tidak mungkin ditangani oleh manusia seperti kebutuhan akan ketelitian/akurasi yang tinggi, tenaga yang besar, kecepatan yang tinggi, resiko bahaya yang tinggi. Keadaan-keadaan ini dapat diatasi dengan penggunaan robot. Robot laba-laba adalah robot yang bergerak dengan menggunakan 6 buah kaki. Karena robot secara statistik dapat stabil dengan menggunakan 3 kaki atau lebih, maka Robot laba-laba mempunyai eksibilitas yang tinggi. Jika ada kaki yang tidak berfungsi, maka ada kemungkinan robot masih dapat berjalan. Sistem navigasi robot Robot laba-laba ini berupa wall following. Robot laba-laba merupaan sebuah robot yang bergerak dengan leluasa karena memiliki kemampuan untuk berpindah posisi dengan didukung oleh bentuk kaki yang dirancang sebagai alat penggeraknya. Penggunaana kaki dan bentuk tubuh, ini akan semua akan disesuaikan dengan tugas yang akan dilaksanakan nantinya. Robot ini diciptakan berdasarkan penginspirasian biologis seperti laba-laba, kaljengking, semut, dan lain sebagainya. Robot laba-laba akan terus dikembangkan karena keunggulan pada cara berjalan yang bisa melewati lintasan yang yang sulit dilewati oleh roda atau ban. Akan tetapi, seperti halnya robot Robot Laba-laba masih mempunyai kekurangan seperti respon pergerakan kaki-kaki yang terbilang lambat dibanding robot yang menggunakan roda sebagai penggeraknya. Kemudaian tenaga yang dibutuhkan. Kemudian tenaga yang dibutuhkan untuk mengangkat badan robot harus lebih besar dari pada robot beroda, sehingga para desainer Robot laba-laba berusaha untuk merancang badan robot seringan mungkin tetapi esien.
2. DESAIN SISTEM
Gambar 1 merupakan diagram Blok navigasi robot laba-laba pemadam api pada Mikrokontroller Atmega32. Saat Atmega32 ON (power menyala) pertama kali program dalam Atmega32 langsung melakukan inisialisasi berupa kongurasi sensor ulltrasonik , kongurasi motor servo serta kongurasi ame sensor. Output dari sensor ultrasonic akan diproses pada sistem yang akan
mengendalikan pergerakan motor servo pada robot laba-laba. Outputnya berupa nilai derajat yang akan disesuaikan pada kaki-kaki robot.
Gambar 1. Diagram blok sistem
Robot pemadam ini memiliki perencanaan perangkat keras sebagai berikut: mikrokontroler ATMega32, 3 buah sensor ultrasonik PING, 1 buah sensor ame detector,18 buah motor servo, 1 buah motor, dan 1 buah rangkaian kipas untuk memadamkan api. Saat sensor api membaca bahwa ada cahaya (api) dalam suatu ruangan maka sensor tersebut akan di hubungkan pada selektor. Mikrokontroller akan memberikan perintah pada motor servo untuk berjalan mencari keberadaan api jika di saat pencariaan ditemukan adanya halangan maka sensor ulrasonik akan bekerja dan bekerja dan memberikan sinyal analog yang kemudian di ubah oleh ADC menjadi sinyal digital dan mengirimnya ke mikrokontroler untuk memberi perintah pada motor menghindar dari halangan tersebut, jika sensor sudah mendeteksi cahaya (api) yang di maksud maka di saat itu pula sensor panas menunggu sampai mendapat suhu yang telah di tentukan sebelumnya yaitu >40ºC. Jika sensor panas mendapatkan suhu >40ºC maka sensor panas tersebut secara otomatis akan memberikan sinyal pada mikrokontroler untuk menghentikan pergerakan motor servo pada robot dan segera menghidupkan kipas pada perangkat robot tersebut sampai api tersebut padam.
Gambar 2. Rancangan robot laba-laba
A. Sensor Ultrasonik PING
Sensor dinding digunakan sebagai sensor jarak untuk menentukan jarak robot dengan dinding sehingga robot dapat menentukan aksi apa yang harus dilakukan. Sensor ultrasonik digunakan sebagai sensor navigasi untuk robot yang dirancang. Sensor yang digunakan merupakan sebuah modul sensor yang didalamnya sudah menyatu rangkaian signal conditioning dari sensor tersebutdengan output berupa lebar pulsa. Data yang diterima oleh mikrokontroler berupa lamanya waktu yang nantinya dikonversi kedalam ukuran jarak yang sesungguhnya dengan satuan centimeter (cm).
Gambar 3. Prinsip kerja sensor ultrasonik
B. Sensor api
Modul sensor yang bekerja dengan catu daya antara 3 hingga 5 Volt DC ini sensitif terhadap radiasi cahaya dari nyala api fire flame, sensitif terhadap panjang gelombang cahaya 760 nM hingga 1100 nM yang merupakan spektrum warna dari lidah api) dengan sudut pandang ±60°, menggunakan IC pembanding tegangan (voltage comparator) LM393sebagai saklar keluaran digitalnya. Pada sensor module ini terpasang 2 LED indikator, satu sebagai indikator catu daya (LED yang dekat pin VCC) dan lainnya (dekat pin DO / Digital Out) sebagai indikator saat nyala api terdeteksi
Gambar 4. flame detector
C. Modul Bluetooth HC-05
Bluetooth adalah protokol komunikasi wireless yang bekerja pada frekuensi radio 2.4 GHz untuk pertukaran data pada perangkat bergerak seperti PDA, laptop, HP, dan lain-lain. Salah satu hasil contoh modul Bluetooth yang paling banyak digunakan adalah tipe HC-05. Modul Bluetooth HC-05 terdiri dari 6 pin konektor, yang setiap pin konektor memiliki fungsi yang berbeda - beda.
Gambar 5. Modul Bluetooth HC-05
3. UJI COBA DAN ANALISIS
Untuk mengetahui kehandalan dan keberhasilan dari sistem yang dibuat, maka diperlukan pengujian terhadap komponen-komponen pembangun sistem terutama sensor–sensor.
A. Pendeteksian Jarak Menggunakan Sensor Ultrasonik
Pada pengujian sistem navigasi robot data diambil berdasarkan kondisi ruang arena. robot.Setiap kondisi yang ada di ruangan datanya diambil dan dari data tersebut dijadikan referensi robot untuk menentukan arah gerakan. Untuk menentukan belok atau tidak robot mengambil acuan dari jarak yang didapat dari sensor jarak kiri, kanan dan sensor jarak depan. Setelah semua keadaan ini didapatkan robot akan membandingkanya dengan referensi yang telah didapatkan sebelumnya. Setelah pembandingan dilakukan kemudian robot melakukan keputusan belok kiri, belok kanan, berjalan lurus ataupun mundur. Pengujian sensor ini dilakukan dengan mencocokkan besarnya jarak yang ditetapkan oleh penulis dengan hasil pengukuran yang dilakukan oleh program. Berdasarkan datasheet sensor ultrasonik PING, kecepatan suara adalah 1130 kaki/detik atau setara dengan 34442.4 cm/detik. Sehingga 1 cm dapat dalam 29.034 μS. maka untuk mendapatkan jarak dapat menggunakan rumus:
Keterangan:
S : Besarnya jarak antara sensor dengan objek (cm)
t : Waktu dari ketika pulsa dikirimkan sampai pulsa diterima (μS)
T : Waktu yang diambil oleh mikrokontroler setiap 10μS dari ketika Pulsa dikirimkan sampai pulsa diterima (μS)
v : Kecepatan suara v = 3442,4 cm/s
k : Konstanta waktu untuk mode AVR Atmega32 = 10 μS
Gambar 6 menunjukkan posisi pengujian sensor ultrasonik terhadap dinding. Hasil pengukuran dibandingkan dengan jarak sesungguhnya yang sudah diatur terlebih dahulu.
Gambar 6. Posisi pengujian sensor ultrasonik
Berikut hasil pengukuran sensor ultrasonik PING:
Tabel 1. Hasil pengukuran sensor ultrasonik
Data hasil pengukuran menunjukkan kinerja sensor ultrasonic PING yang akurat untuk mengukur jarak.
B. Pendeteksian Api Menggunakan Sensor Flame Detector
Pengujian pendeteksian api dilakukan dengan meletakkan robot laba-laba pada jarak 16 s.d. 25 cm dari sumber api berupa lilin. Dari hasil yang didapat ketika jarak robot 21 s.d. 25 cm kipas yang terpasang pada robot tidak menyala, hal ini menandakan bahwa robot belum mendeteksi adanya sumber api. Sedangkan pada saat jarak robot 16 s.d. 20 cm, robot mendeteksi adanya sumber api sehingga robot menyalakan kipas sebagai reaksi untuk pemadaman.
Tabel 2 Pengujian deteksi api
C. Pengujian Power Supply
Adapun tujuan pengujian rangkaian Power Supply yaitu Agar dapat mengetahui bagaimana prinsip kerja rangakaian power supply dan mengetahui tegangan output. Hasil pengukuran catu daya seperti pada tabel 3.
Tabel 3 Hasil Pengukuran Power Supply
Hasil pengujian output power supply untuk pengukuran tegangan keluaran adalah 5.1 volt dengan arus standby 0.14 A. Arus gerakan maju perubahan arus naik menjadi 1.63 A. Arus gerakan kiri perubahan arus tetap yaitu 1.63 A. Arus gerakan kanan mengalami sedikit penurunan arus yaitu 1.57 A. Pada saat gerakan mundur arus mulai turun menjadi 1.40 A. Perubahan arus tidak mempengaruhi pergerakan robot di karenakan arus nominal yang di kirim tetap oleh catu daya.
D. Pengujian Motor Servo
Pemberian nilai timer untuk menghasilkan perubahan sudut pada motor servo, tujuannya adalah agar robot dapat bergerak sesuai yang diinginkan. Nilai dari servo selalu berubah-ubah tentunya tidak akan sama karena disini dibutuhkan pengujian satu persatu dari servo agar dapat menghasilkan gerakan maju, mundur, belok kanan dan kiri. Nilai dari timer motor servo sangat menentukan robot untuk bergerak dengan keseimbangan yang sama dan sesuai dengan gerakan-gerakan yang diinginkan.
Tabel 4. Hasil pengujian Motor Servo
4. KESIMPULAN
Merancang dan mengimplementasikan perangkat keras yang dipergunakan pada Robot laba-laba pedeteksi dan pemadam api. Flame sensor berkerja dengan baik dan dapat mendeteksi api dengan bergerak maju, mundur belok ke kiri dan kanan. Berdasarkan penelitian diatas penulis dapat menyimpulkan bahwa robot pendeteksi api telah sukses dirancang dan diuji. Robot pendeteksi api digunakan untuk membantu masyarakat dalam pemadaman api pada musibah kebakaran. Robot menggunakan sensor flame detector sebagai sensor pendeteksi keberadaan api. Dari hasil uji yang telah dilakukan, sensor ultrasonic PING berhasil mendeteksi jarak sehingga ketika robot berada 20 cm di depan penghalang, robot akan berhenti. Begitupula pada pengujian deteksi api, robot mampu menghidupkan kipas angin saat jarak api dengan robot kurang dari 20 cm. Pemadaman api akan menjadi lebih cepat apabila robot laba-laba menggunakan air atau gas CO2. Pemilihan motor servo harus benar-benar mempunyai kekuatan yang kuat, agar tidak terjadi kerusakan pada motor servo karena beban yang sangat berat. Penggunaan sensor pendeteksi api yang sensitif terhadap cahaya.
DAFTAR PUSTAKA
Ali Muhamad, N Ariadie Chandra , dan Andik Asmara.“Proteus profesional Untuk simulasi rangkaian digital dan Mikrokontroler”. Modul Belajar, Vol 41, Hal 2-5, Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta.
Arys Pradana Fitranda, 2011. “Rancang bangun aplikasi berpindah pengendaliRobot berbasis android menggunakan koneksi Bluetooth”. Laporan Tugas Akhir Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Hamzah.2010.”Perancangan dan Pembuatan Robot Pencari Nyala Lilin dengan Mengunakan Kamera sebagai Sensor Api”. Laporan Tugas Akhir PoliteknikNegeri Lhokseumawe.
Malvino, Alber paul, 1992 “Prinsip-prinsip Elektronika”. Ahlibahasa: M.Barmawi, Jakarta : Erlangga.
Pratama Fery, 2010. “Robot pemadam api berkaki enam berbasis Mikrokontroleratmega32 dan atmega128”. Jurnal vol 5.
Salahuddin, Rusli, Eliyani, 2013. “Rancang Bangun Robot Pencari Korban Bencana Alam Dengan Kontrol Wireless Modulasi FM-FSK”. Jurnal Litek, Vol. 10 No. 2 (ISSN: 1693-8097).
Salahuddin, Rusli, Widdha Mellyssa,, 2016. “Simulasi sistem pengendali robot mobil dengan wireless”. Proceeding Fakultas Ilmu Komputer, Vol. 1 No. 1 (ISSN : 2548-1460)
sumber: https://www.researchgate.net/publication/326780656_Perancangan_Robot_Laba-Laba_Pendeteksi_Api_Berbasis_Mikrokontroller_ATMEGA32
Artikel Lainnya:
Kumpulan Robot Tempur Paling Canggih
Kumpulan Robot Tercanggih Buatan Jepang
Kumpulan Negara Eksportir Robot Terbesar di Dunia
Kumpulan Gelar Kontes Robot Internasional yang Diraih Mahasiswa Indonesia
Kumpulan Cara Membuat Robot Line Follower
Kumpulan Cara Membuat Robot Line Follower dengan Pemrograman Arduino
Kumpulan Cara Membuat Robot Line Follower Tanpa Pemrograman
Kumpulan Cara Membuat Robot Sederhana
Kumpulan Cara Membuat Robot dari Kardus
Kumpulan Situs Belajar Robot Terbaik
Tidak ada komentar:
Posting Komentar