Jurnal Penelitian Sains Volume 14 Nomer 4(B) 14404

Rancang Bangun Robot Pemantau Wireless BerbasisMikrokontroler ATMega8535 Menggunakan Bahasa Basic

Khairul SalehJurusan Fisika, Universitas Sriwijaya, Sumatera Selatan, Indonesia

Intisari: Penelitian ini merancang dan membuat robot pemantau yang dapat dikendalikan secara wireless denganfrekuensi 35 MHz menggunakan remot kontrol berupa stick PS dan hasil pantauan kamera pada robot ditampilkan diTV kecil sebagai monitor melalui A/V wireless dengan frekuensi 2,4 GHz sehingga lebih eksibel dalam penggunaandan mudah dibawa kemanapun, dibandingkan pada penelitian sebelumnya yang masih belum maksimal dengan menggu-nakan PC dimana pengendalian robot melalui keyboard dan hasil pantauan kamera pada robot ditampilkan dimonitor.Sistem dikendalikan menggunakan program Basic Compiler (BASCOM) dan memanfaatkan kemampuan mikrokontrolerATMega8535 dalam pengendalian 4 buah motor servo berdasarkan 4 buah perintah dari transmitter terhadap receiver se-bagai masukan mikrokontroler. Pelaksanaan penelitian dilakukan di Laboratorium Elektronika dan Instrumentasi MIPAFisika UNSRI. Tahapan penelitian yaitu perancangan dan desain perangkat keras dan perangkat lunak, perakitan, pe-nerapan perangkat lunak pada robot, uji coba robot. Dari hasil perancangan dan pembuatan software dan hardwareyang telah dibuat maka diperoleh hasil pengujian jarak jangkauan dan respon penerimaan data pada robot, pada bedaruangan menjangkau jarak 200 cm dan pada area terbuka menjangkau jarak 300 cm untuk gerakan maju, mundur,serta berbelok kanan dan kiri. Pada pengujian performa dan kendali robot diperoleh hasil pengujian waktu tempuh dankecepatan robot berjalan maju sejauh 300 cm dan mundur sejauh 200 cm. Sedangkan pada pengujian waktu tempuhrobot berbelok kiri dan kanan, robot ini bisa berbelok bahkan berputar searah jarum jam dari 0�-360� dan berlawananarah dengan jarum jam dari 0�-360�.Kata kunci: mikrokontroler, BASCOM, robot, wirelessE-mail: khrrifqi@yahoo.com

Oktober 2011

1 PENDAHULUAN

Mikrokontroler merupakan chip cerdas yang men-jadi tren dalam pengendalian dan otomatisasi

pengendali skala kecil. Salah satu aplikasi mikrokon-troler adalah dalam bidang robotik. Mikrokontrolermerupakan pusat pengatur dan pengendali bagi robot,sehingga mikrokontroler disebut sebagai otak robot.Robot bisa bekerja dan menjalankan tugas-tugasnyadengan baik misalnya robot dapat berjalan, berbe-lok, dan menghindari halangan semua itu diatur olehmikrokontroler [1].Aplikasi mikrokontroler dalam bidang robotik

berkembang dengan pesat sesuai dengan kemajuantekhnologi dan kebutuhan, pada penelitian ini diran-cang dan dibuat sebuah robot pemantau yang dik-endalikan secara wireless. Penelitian robot pemantauwireless ini mengembangkan penelitian yang pernahdilakukan sebelumnya, dimana robot pemantau wire-less yang dikerjakan tersebut dikendalikan menggu-nakan PC. Pengendalian robot menggunakan keyboarddan hasil pantauan kamera pada robot ditampilkandimonitor. Akan tetapi, robot pemantau yang diker-

jakan tersebut belum berfungsi maksimal sesuai yangdiinginkan. Sedangakan pada penelitian ini dibuatrobot pemantau wireless menggunakan remot kontrol.Robot ini dikendalikan menggunakan remot kontroldan hasil pantauan kamera pada robot ditampilkandi TV kecil sebagai monitor sehingga lebih eksibeldalam penggunaan dan mudah dibawa kemanapun.Kamera pada robot ini juga dilengkapi dengan LEDinframerah sehingga masih bisa melihat walaw padakondisi gelap.Aplikasi pengembangan dari robot pemantau ini

bisa dimanfaatkan petugas penyelamat untuk masukkedalam lokasi-lokasi yang sulit dijangkau petugaspenyelamat pada saat pencarian korban reruntuhangedung ketika telah terjadi gempa bumi dan juga bisadimanfaatkan petugas keamanan untuk mengamatikeadaan lokasi-lokasi yang akan dilakukan penyerga-pan atau bisa juga sebagai robot mata-mata. Peneli-tian ini bertujuan: Merancang dan membuat robotpemantau yang dapat dikendalikan secara wirelessberbasis mikrokontroler ATMega8535 dengan meng-gunakan program Basic Compiler (BASCOM), Meng-uji robot wireless pemantau pada lapangan terbuka

c 2011 FMIPA Universitas Sriwijaya 14404-15

Khairul/Rancang Bangun Robot . . . Jurnal Penelitian Sains 14 4(B) 14404dan datar, mengetahui seberapa jauh jarak jangkauangelombang radio frekuensi yang dipancarkan oleh pe-mancar (transmitter) pada remot kontrol terhadappenerima (receiver) pada robot [2].

2 METODE DAN BAHAN2.1 Alat dan BahanAlat dan Bahan yang dibutuhkan dalam penelitian an-tara lain:1. Mikrokontroler ATMega8535

Fungsi: Sebagai pengontrol seluruh sistem yangakan bekerja (otak robot).

2. BASCOM AVRFungsi: Sebagai bahasa pemrograman untukmikrokontroler ATMega8535.

3. Program SPI - Flash Programmer 3.7Fungsi: Merupakan program untuk mema-sukkan bahasa perogram BASCOMAVR kedalammikrokontroler ATMega8535.

4. Kabel Downloader dengan port paralel DB25Fungsi: Sebagai transmisi memasukkan pro-gram BASCOM AVR dari computer kedalammikrokontroler ATMega8535.

5. Batere / Aki KeringFungsi: Sebagai sumber tenaga pada robot.

6. Motor + DriverFungsi: Sebagai penggerak.

7. PCBFungsi: Sebagai tempat merangkai komponen.

8. Transmitter dan Receiver A/V 2,4 GHzFungsi: Sebagai pemancar dan penerima bagikamera.

9. Transmitter dan Receiver 35 MHzFungsi: Sebagai pemancar dan penerima bagikendali.

10. KameraFungsi: Sebagai pemantau pada robot.

11. TV 5 inchFungsi: Sebagai monitor bagi robot.

12. Satu unit komputerFungsi: Sebagai pengolah program .

13. AkrilikFungsi: Sebagai badan atau body robot.

14. Stick PSFungsi: Sebagai remot kontrol.

2.2 MetodePenelitian ini dilakukan dengan tahapan-tahapan se-bagai berikut:1. Perancangan dan desain perangkat keras dan

perangkat lunak2. Perakitan3. Penerapan perangkat lunak pada robot4. Uji coba robot.

Perancangan perangkat keras. Pada peranca-ngan dan pembuatan hardware pada sistem ini di-fokuskan pada proses dari perancangan untuk pembu-atan badan robot atau mekanik serta sistem kendalielektrik robot, sehingga robot dapat bekerja danmelakukan tindakan apa yang diinstruksikan melaluiremot kontrol.

Gambar 1: Diagram Blok robot dan kamera wireless

Perancangan perangkat lunak. Pada peranca-ngan dan pembuatan software menggunakan pro-gram BASCOM AVR pada sistem ini difokuskanpada proses dari perancangan untuk pembuatan pro-gram kendali robot pada mikrokontroler, sehinggamikrokontroler dapat bekerja dan melakukan tindakansesuai instruksi yang diberikan dari remot kontrol [3].

Algoritma program robotStep 1 MulaiStep 2 Inisialisasi transmitter dan receiverStep 3 Inisialisasi port mikroStep 4 Pord D = Isi

14404-16

Khairul/Rancang Bangun Robot . . . Jurnal Penelitian Sains 14 4(B) 14404Step 5 Motor tidak aktif Putaran I , I2 = 0,masuk ke Step 15Step 6 Prosedur motor aktif Putaran I, I2 =Pulsa

Step 7 Robot Maju Motor kiri searahjarum jam & motor kanan searah jarumjamStep 8 Robot Mundur Motor kiriberlawanan arah jarum jam & motorkanan berlawanan arah jarum jamStep 9 Robot berbelok kanan Motorkiri searah jarum jam & motor kananberlawanan arah jarum jamStep 10 Robot berbelok kiriMotor kiriberlawanan arah jarum jam & Motorkanan searah jarum jam

Step 11 Motor berhenti, jika ya masuk Step12, jika tidak, kembali ke Stap 6

Step 12 Selesai.

Diagram alir (Flowchart) program robot di-tunjukkan pada Gambar 2

Desain robot ditunjukkan pada Gambar 3.

3 HASIL DAN DISKUSI3.1 Hasil Rancangan HardwareHardware robot pemantau wireless berbasis mikrokon-troler ATMega8535 telah berhasil dibuat berdasarkansketsa rancangan alat. Robot ini dapat dikendalikanuntuk maju, mundur, belok kanan serta belok kiri danberputar searah jarum jam dan berlawanan arah de-ngan jarum jam yang dikendalikan melalui remot kon-trol secara wireless dengan menggunakan frekuensi 35MHz. Hasil rancangan seperti Gambar 4.

3.2 Hasil Rancangan SoftwareDari penelitian yang telah dilakukan, diperoleh su-atu program yang sesuai dengan algoritma yang telahdibuat sebelumnya. Program telah dapat dijalankan,dan dapat mengendalikan robot agar robot dapatmaju, mundur, belok kanan serta belok kiri danberputar searah jarum jam dan berlawanan arah de-ngan jarum jam yang sesuai dengan perintah ataukendali yang ditentukan melalui remot kontrol. Misal-nya ketika memasukkan perintah untuk menjalankanrobot maju, maka remot akan memberikan sinyal ma-sukan ke modul transmitter yang akan diterima olehmodul receiver dan diteruskan ke mikrokontroler yangakan memberikan perintah pada motor sehingga motorakan berjalan maju. Program dibuat dengan menggu-nakan software BASCOM AVR,

3.3 PembahasanRobot yang telah selesai dikerjakan ini baik secarahardware maupun software, telah bisa di implim-intasikan sesuai rancangan yang di inginkan denganmekanik yang dirancang dapat aktif menopang be-ban robot yang cukup berat sekitar 1,7 kg dengan4 buah roda yang digerakkan dengan 4 buah motorservo parallax continuous 360�, body robot memilikipanjang = 25 cm, lebar = 14 cm dan tinggi 4,5 cmdengan diameter roda = 8 cm dan lebar roda = 2cm, sedangkan body robot seluruhnya memilikia pan-jang = 28 cm, lebar 8,3 cm dan tinggi = 8 cm sertatinggi antena Rx=Tx = 34 cm dan tinggi antena wire-less A=V = 14 cm, robot ini juga masih tetap bisaberjalan ketika kita menambah beban skitar 0,5 kg diatas body-nya akan tetapi jika beban yang kita berikanlebih dari 0,5 kg robot ini akan sulit untuk berjalanbahkan tidak mampu lagi berjalan karna keberatanbeban yang dibawanya.Kendali robot ini melalui stick PS menggunakan

4 buah masukan yang masing-masing masukan di-gunakan untuk melakukan gerakan maju, mundur,berbelok kanan maupun berbelok kiri yang semuanyadiatur pada otak robot berupa mikrokontroler AT-Mega8535 yang diatur oleh software dengan menggu-nakan bahasa pemrograman BASCOM AVR.Gerakan robot saat berjalan maju, mundur serta

berbelok sangat stabil, ini bisa di ketahui setelahmelakukan pengambilan data sebanyak 3 kali pengu-langan terhadap gerakan-gerakan tersebut, bahkanrobot ini bisa berbelok atau bahkan berputar secarabaik searah jarum jam clockwise (cw) dengan seudutputaran dari 0�-360� dan berlawanan dengan arahjarum jam counter clockwise (ccw) 0�-360�.Robot ini juga bisa bekerja baik saat malam hari,

karna dilengkapi dengan kamera yang di tambahkanLED infrared sehingga memudahkan kita dalamproses pengarahan dalam pengendaliannya pada kon-disi gelap, kamera yang digunakan merupakan kam-era biasa tidak menggunakan kamera wireless akantetapi menggunakan wireless A=V 2,4 GHz yangmemiliki daya jangkauan sekitar 2000 meter menurutdata sheet-nya dibanding kamera wireless biasa hanyamampu sejauh �10 meter menurut data sheet-nya [4].Pada pengaendalian robot ini memanfaatkan wire-

less yang bekerja melalui gelombang radio denganfrekuensi 35 MHz tanpa mengunakan kabel yang san-gat e�sien dan praktis dalam pengendaliannya, sebe-narnya wireless yang digunakan ini bukan wirelesskhusus yang biasanya digunakan untuk mengendalikanrobot seperi wireless yang memeliki frekuensi yanglebih besar seperti `Parallax 433 MHz RF Receiver'dan `Parallax 433 MHz RF Transmitter' atau `ParallaxXBee' tetapi mencoba menguji menggunakan wirelessbiasa ini untuk melihat pengaruhnya terhadap kendali,

14404-17

Khairul/Rancang Bangun Robot . . . Jurnal Penelitian Sains 14 4(B) 14404

Gambar 2: Diagram alir program robot

kelebihan dan kekurangannya terhadap pengendaliandan juga untuk menghemat biaya sebagai penelitianpertama. Sebenarnya wireless biasa yang digunakanini pertama kali di uji bisa mencapai jarak 5000 cmtanpa masuk dalam rangkaian dan kendali robot,akan tetapi setelah dilakukan pengujian, pengamatandan percobaan terus-menerus terhadap robot wirelessyang digunakan ini ternyata hanya mampu aktif men-gendalikan robot dengan jarak skitar 300 cm pada areaterbuka dan 200 cm pada beda ruangan. Jarak yangcukup dekat bagi pengendali wireless tetapi untukalasan kenapa wireless-nya hanya mampu berada padakendali 300 cm masih kesulitan mendapatkan alasan-nya, dalam pengendalian juga telah dicoba menggu-nakan dioda untuk menghambat arus kembali lagi ke

rangkaian receiver tetapi jangkauannya tetap sama.Ketika mencoba menggunakan susunan 1 buah tra-sistor untuk mengurangi anggapan kelebihan bebanpada robot tetapi itu juga tetap sama hasilnya, ke-mudian menambah transistornya menjadi susunan 2buah menggunakan rangkaian darlington tetapi hasil-nya juga tetap sama.Pada pengendalian robot mundur jarak maksimal

yang bisa direspon robot sekitar 200 cm, ini bisadikarenakan jarak awal robot yang jauh terhadappengendali sehingga kekuatan respon transmitter ter-hadap receiver lemah dan ketika jarak robot ter-hadap pengendali semakin dekat maka kekuatan re-spon transmitter terhadap receiver semakin menguat.Lain halnya jika pada jalan robot maju dimana po-

14404-18

Khairul/Rancang Bangun Robot . . . Jurnal Penelitian Sains 14 4(B) 14404

Gambar 3: Desain robot menggunakan remot kontrol

sisi awal trasnmitter berada dekat dengan receiver se-hingga kekuatan respon transmitter terhadap receivermasih kuat kemudian perlahan receiver menjauhitransmitter sehingga kekuatan respon transmitter ter-hadap receiver melemah tetapi masih bisa menjangkausampai dengan jarak 300 cm, jadi sampai saat iniwireless-nya yang berpengaruh terhadap jarak kendalidan penyebab pastinya kenapa jangkauan mengecil inimasih belum bisa diketahui.

4 KESIMPULAN1. Sistem yang telah berhasil dirancang merupakan

robot pemantau wireless berbasis mikrokontrolerATMega8535 menggunakan bahasa Basic yangdilengkapi dengan kamera sebagai pengintai yangbisa dikendalikan pada kondisi gelap karenadilengkapi dengan LED infrared, Mekanik yangdirancang dapat aktif menopang beban robotyang cukup berat sekitar 1,7 kg dengan 4 buahroda, body robot memiliki panjang = 25 cm, lebar= 14 cm dan tinggi 4,5 cm dengan diameter roda= 8 cm dan lebar roda = 2 cm, sedangkan bodyrobot seluruhnya memilikia panjang = 28 cm,lebar 8,3 cm dan tinggi = 8 cm serta tinggi an-tena Rx=Tx = 34 cm dan tinggi antena wirelessA=V = 14 cm.

2. Software robot pemantau kondisi area berte-

knologi wireless berbasis mikrokontroler AT-Mewga8535 telah berhasil dibuat dengan meng-gunakan program BASCOM AVR dan bisa digu-nakan untuk mengendalikan 4 buah roda robotsecara sinkron melalui remot kontrol.

3. Respon wireless pengendali robot dari transmit-ter terhadap receiver sangat baik dalam kondisijarak jangkauan maksimal sekitar 300 cm dalamarea terbuka dan 200 cm pada beda ruanga, di-mana robot masih bisa dikendalikan sesuai perin-tah yang diberikan melalui remot kontrol. Akantetapi jika jarak jangkaun ditambah melebihijarak maksimum pengendali maka robot tidakakan merespon perintah yang diberikan melaluiremot kontrol tersebut.

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terimakasih disampaikan kepada Universitas Sri-wijaya yang telah membiayai penelitian ini pada tahun2010, dan kepada Panitia BKSMIPA 2011 yang telah mem-berikan kesempatan kepada kami untuk mengikuti seminardan publikasi.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Artanto, A., 2009, Merakit PLC dengan Mikrokontroler,

PT Elex Media Komputindo, Jakarta

[2] MCS Electronic, 2010, Bascom-AVR help Reference, MCS

Electronics, Allrights reserved

14404-19

Khairul/Rancang Bangun Robot . . . Jurnal Penelitian Sains 14 4(B) 14404

Gambar 4: Foto hasil rancangan robot

[3] Wahyudin, D., 2007, Belajar Mudah Mikrokontroler

AT8S52 dengan bahasa BASIC menggunakan

BASCOM-8051, Penerbit Andi, Yogyakarta[4] Saleh, K., 2006, Desain Prototype Pemisahan Hasil

Produksi Berdasarkan Warna Produk Menggunakan Light

Dipendent Resistor Berbasis Mikrokontroler AT89C51,

Prosiding PORUM HEDS, UNJ Jakarta

14404-20