1

RANCANG BANGUN ROBOT MENGGUNAKAN SENSOR INFRA MERAHBERBASIS MIKROKONTROLER BASIC STAMP

Gatot 1), Eddy Ramdan 1)

, Muhammad Irfan 2), Harry Ramza 2)

1. UROCOM (Uhamka Robot Community),Universitas Muhammadiyah Prof. DR. Hamka, Jakarta.

Jalan Limau II, Kebayoran Baru., Jakarta 12130.Telp : +021-7256659, Fax : +021-7256659., E-mail : gatot@iconpln.net.id, edy@iconpln.net.id

Web : www.elabs-uhamka.org2. Laboratorium Elektronika dan Sistem Kendali,

Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Prof. DR. Hamka, Jakarta.Jalan Limau II, Kebayoran Baru., Jakarta 12130.

Telp : +021-7256659, Fax : +021-7256659., E-mail :, irzooniee@yahoo.com,hramza@yahoo.com,

ABSTRAKRobot cerdas ini dirancang untuk mampu melakukan pekerjaan yang dilakukan oleh manusia sertadapat berjalan secara kontinu menggunakan sensor infra merah sebagai deteksi penghalang. Jenisrobot ini merupakan robot beroda yang digerakkan oleh 2 motor servo. Infra merah yang terdapat padarobot ini diletakkan pada dua tempat yang terpisah yang akan berfungsi memberikan perintah belokapabila sensor IR mengenai penghalang atau dinding.

Kata kunci : Motor Servo, Infra Red, Basic Stamp, Algoritma Robot, Bahasa Basic.

I. PENDAHULUAN.Semakin cepatnya perkembangan

teknologi mendorong manusia melakukansegala sesuatu pekerjan secara manual menjadiotomatis salah satunya dirancang suatu robotcerdas untuk menggantikan pekerjan manusia,baik di dalam industri maupun pekerjanmanusia sehari-hari.

Kebutuhan akan hasil yang cepat,ketepatan dan keakuratan merupakan faktorutama terciptanya robot cerdas. Robot cerdasdapat merspon kondisi dan keadaan lingungansekitar sehingga robot cerdas menggunakankonsep kecerdasan buatan (ArtificalIntelligent) dan konsep Algoritma.

Beberapa penerapan robot saat ini antaralain :

1. Merakit dan mengelas kerangka mobildi industri manufaktur.

2. Pencari dan pemadam sumber api3. Pelayan toko4. Robot boneka5. Robot medis6. Robot perang (war robot)

7. Robot penjelajah.Peneliti UROCOM mencoba membuat robotcerdas dengan nama UROITA (UhamkaRobot Interlligent) yaitu robot cerdaspemadam api. Penelitian rancang bangunrobot menggunakan sensor infra merahberbasis mikrokontroler Basic Stampmerupakan tahap awal dalam membuat robotpemadam api. Pembuatan robot tahap awal inidengan sistem yang sederhana sebagai bahanpenelitian ke tahap selanjut atau tahappenggunaan beberapa buah sensor.

II. RANCANGAN ROBOT CERDASUROITA-02.

Robot cerdas ini menggunakanmikrokontroler Basic Stamp 2 moduleparallax yang berfungsi sebagai kontrol robot.Penggunaan teknologi mikrokontrolermerupakan kunci sukses di dalam membuatrobot cerdas. Dalam pengerak robotmengunakan 2 buah motor servo parallaxyang memiliki torsi yang besar serta gerakanroda dapat berjalan ke depan dan mundur.

2

Sedangkan agar robot cerdas tidak menabrakpenghalang maka robot ini menggunaknsensor infra merah atau infra read.

Robot terbagi atas beberapa tingkatanatau layer, terdapat 4 tiang, tinggi tiang 70 mmdan tiang terbuat dari kuningan. Bahanpermukaannya robot terbuat dari acrylic. Padalayer 1 seperti pada gambar 1 (a) permukaanberbentuk persegi 180 x 180 mm dan layerlainya berbentuk lingkaran 200 x 200 mm.

Sebuah bola yang berfungsi sebagairoda belakang digunakan untuk penyanggabeban belakang dengan ukuran diameter bolaadalah 30 mm. Robot disupply oleh batteryrechargeble 9VDC seperti yang diberikanpada gambar 1 dibawah ini.

(a)

(b)

Gambar 1. Design Robot Cerdas(a). Papan lapisan 1 (paling bawah)., (b).

Papan lapisan 2 (bagian atas).

III. Motor Driver Unit.Pada robot ini memiliki 2 buah motor

servo parallax countinues rotation berfungsisebagai pengerak roda agar robot dapatberjalan ke depan, mundur, belok dan berputardengan tingkat pergerakan berdasarkan delayyang diatur sinyal pulsa yang dikirim olehmikrokontroler.

Untuk belok 900 ke kanan,mikrokontroler akan menggerakan motorservo kiri untuk maju dan motor servo kananuntuk mundur sampai robot berputar 900 arahkanan.

Untuk belok 900 ke kiri,mikrokontroler akan menggerakan motorservo kanan untuk maju dan motor servo kiriuntuk mundur sampai robot berputar 900 arahkiri. Sedangkan untuk berputar 1800 (balikbadan), mikrokontroler akan menggerakanmotor servo kanan untuk maju dan motorservo kiri untuk mundur sampai robot berputar1800 arah belakang.

(a)

(b)Gambar 2. Skema rangkaian motor servo,

(a). Bagian kanan., (b). Bagian kiri.

Gambar 2 diatas dihubungkanlangsung kepada port I/O 12 dan 13 yangada pada pin mikrokontroler BS 2. Ketikadelay sinyal yang diberikan sekitar 1.5 ms,maka servo motor akan diam, jika 1.3 msmaka servo motor akan berputar searah

3

jarum jam dan 1.7 ms membuat servomotor berputar berlawanan arah jarumjam.

IV. Rangkaian Sensor InframerahAgar robot cerdas dapat memberikan

tanda jika di depannya terdapat suatupenghalang maka di butuhkanlah sebuahsensor salah satunya adalah sensor inframerah.Infra merah adalah cahaya atau radiasielektromagnetik dengan frekuensi yang rendahdengan panjang gelombang 1000-2000 nm.Pada penelitian ini, digunakan 2 buah sensoruntuk membantu agar robot cerdas tidakmenabrak penghalang, berikut komponen-komponen yang dibutuhkan dalam membuat 2buah rangkaian sensor inframerah.

1. 2 buah detektor inframerah2. 2 buah IR LED3. 2 buah pelapis IR LED4. 2 Resistor 220 Ω5. 2 Resistor 1 k Ω

(a)

(b)Gambar 3. Rangkaian sederhana Infrared

(a). Rangkaian bagian kanan,(b). Rangkaian bagian kiri.

Rangkaian IR diatas memberikan sinyal pulsasesuai dengan frekuensi dan daerah zonapemancaran......................

IV. Rangkaian Minimum MikrokontrolerBasic Stamp.

Robot cerdas ini menggunakanmikrokontroler Basic Stamp 2 moduleparallax yang berfungsi sebagai kontrol robot.Dimensi: 3 cm (P) x 1,5 cm (L) x 1 cm (T)

Gambar 4. Rangkaian minimum mode BS 2Module.

Spesifikasi Teknis BASIC Stamp 2 Module:o Basis Mikrokontroler : PIC16C57o Frekuensi Clock : 20 MHzo Kecepatan Eksekusi : 4000

instruksi/detiko EEPROM : 2 KByteso Kapasitas Program : 500 instruksio RAM : 32 Bytes (6 I/O, 26 Variable)o Input/Output : 16o Tegangan Supply : 5 - 12 VDCo Output Current (Source/Sink) : 20

mA/25 mAo Current Consumption : 8 mA (Run),

100 mA (Sleep)o PC Interface : Serial Porto Package : 24-Pin DIP Module

Pada robot ini pin I/O yang digunakan sebanyak 6 pin I/O. Pin-pin yang digunakan sebagai berikut :

1. Pin 3 untuk Tx sensor IR kiri.2. Pin 4 untuk Rx sensor IR kiri.3. Pin 5 untuk Tx sensor IR kanan.4. Pin 6 untuk Rx sensor IR kiri.5. Pin 12 untuk motor servo kanan.

4

6. Pin 13 untuk motor servo kiri

Untuk lebih jelas lihat gambar 4.V. Algoritma Pemrograman.

Gambar 5. Algoritma jalan robot.

Cara pembacaan algoritma diatas(gambar 5) yaitu ketika robot dihidupkan BS 2menghidupkan sensor IR kiri dan kanan, lalusensor IR akan memancarkan frekuensi. Bilasalah satu sensor IR menerima pantulan sinyalfrekuensi karena ada penghalang di depanmaka BS 2 akan memerintakan robot untukmundur dan menghindari penghalang. Bilasemua sensor IR tidak mengindetifikasipantulan karena penghalang maka BS 2 akanmemerintahkan robot untuk maju kedepan.

VI. PEMROGRAMAN BS 2 PARALLAX.

’Robot pendeteksi halangan’By UROCOM' {$STAMP BS2}'{$PBASIC 2.5}

DEBUG ”Program dijalankan”irdetectkiri VAR Bitirdetectkanan VAR Bitpulsecount VAR Byte

FREQOUT 7, 2000, 3000DOFREQOUT 3, 1, 38500Irdetectkiri = IN4FREQOUT 5, 1, 38500Irdetectkanan = IN6

IF (Irdetectkiri=0) AND (Irdetectkanan=0)THENGOSUB backupGOSUB belok_kiriGOSUB belok_kiri

ELSEIF (Irdetectkiri=0) THENHIGH 10LOW 1GOSUB backupGOSUB belok_kanan

ELSEIF (Irdetectkanan=0) THENHIGH 1LOW 10GOSUB backupGOSUB belok_kiriELSEIFGOSUB pulse_forwardENDIFLOOP

’subrutinPulse_forward:PULSOUT 13, 850PULSOUT 12, 650PAUSE 20RETURN

belok_kiri :FOR pulsecount = 0 TO 20PULSOUT 13, 650PULSOUT 12, 650PAUSE 20NEXTRETURN

belok_kanan :FOR pulsecount = 0 TO 20PULSOUT 13, 850PULSOUT 12, 850PAUSE 20

5

NEXTRETURN

BackupFOR pulsecount = 0 TO 80PULSOUT 13, 650PULSOUT 12, 850PAUSE 20NEXTRETURNENDs.

VII. KESIMPULAN.1. Mikrokontroler basic stamp module

parallax sangat mudah digunakan untukaplikasi sensor lainnya.

2. Bahasa yang digunakan oleh Basic Stamp2 lebih User Friendly (mudah dipakai).

3. Tidak perlu digunakannya compilersystem karena mircro BS 2 telahmenyediakan fasilitas tersebut.

4. Mikrokontroler BS 2 dapat didukung olehperangkat lainnya.

5. Mikrokontroler BS 2 dapat mengirimkannilai Pulse (0 dan 1) dan Frekuensi.

DAFTAR PUSTAKA.1. Widodo Budiharto, Belajar Sendiri

Membuat Robot Cerdas, Penerbit PT ElexMedia Komputindo, 2006

2. http://www.innovativeelectronics.com/innovative_electronics/bs2m.htm

Ucapan Terima Kasih.Penulis mengucapkan terima kasih yangsebesar-besarnya atas dukungan moril danmateril yang diberikan oleh RektoratUHAMKA beserta Dekanat Fakultas TeknikUHAMKA kepada Tim UROITA-02 untukmengikuti Kontes Robot Cerdas Indonesiayang diselenggarakan oleh Direktorat JenderalPendidikan Tinggi – Departemen PendidikanNasional Republik Indonesia Tahun 2007.