SlideShare a Scribd company logo
1 of 13
Download to read offline
Model Robot Statis Dengan Enam Derajat Kebebasan
                           (Degree Of Freedom)

                                       Pitoyo Yuliatmojo

           Dosen Universitas Negeri Jakarta Program Studi Pendidikan Teknik Elektronika

This thesis is made for design static robot miniature to move the thing, began from conveyor detection
a thing untill to conveyor receiver a thing which help with a movement from arm robot with function
to move this thing with automatic control system.
The static robot is made in Faculty Of Technic Electrical United State Of Jakarta. This proyek uses
main control that is minimum system AT89S51 with 32 I/O. The control of this robot has 8 input that
consist from 5 limit switch and 3 infra red sensor circuit with function for limit a movement of robot,
began from conveyor detection a thing untill to conveyor receiver a thing. The stuff need a infra red
sensor circuit, to endpro DC motor a movement circuit and one way DC motor movement circuit with
ULN 2003 IC and also AT 89S51 minimum system circuit as control from all input-output circuit with
function to rule a movement arm robot and conveyor.
From the eksperimen showing that static robot mover a thing, began from conveyor detection a thing
untill to conveyor receiver a thing which controlled by minimum system AT89S51 which completely
with input-output like limit switch and infra red sensor circuit and also to endpro DC motor a
movement circuit and one way DC motor movement circuit with ULN 2003 IC.

Key Word: Mikrokontroler AT89S5, to endpro DC motor circuit, IC ULN 2003
A. Pendahuluan                                      teknologi tidak lepas dari kemajuan
                                                    pendidikan.
Seiring bergulirnya zaman, ilmu
pengetahuan dan teknologi yang                      Dalam usaha mencapai kemajuan ilmu
semakin pesat perkembangannya                       pengetahuan dan teknologi dalam upaya
bahwa setiap sisi kehidupan                         memberikan        kemudahan-kemudahan
manusia dipengaruhi perkembangan                    pada manusia untuk memenuhi kebutuhan
ilmu pengetahuan dan teknologi.                     hidup manusia, maka manusia perlu
Bahkan hampir semua kegiatan                        mengembangkan teknologi. Hal ini
manusia memanfaatkan teknologi                      dilakukan untuk mewujudkan efesien dan
dalam membantu pekerjaan dan                        efektifitas dalam pekerjaannya. Tak
tugasnya sehari-hari.                               terkecuali dalam bidang industri.
Perkembangan ilmu pengeta huan                      Dunia industri khususnya memiliki
dan teknologi sedemikian pesatnya                   aktivitas produksi memerlukan suatu
telah membawa dampak begitu                         sistem    yang    dapat    memudahkan
besar dalam kehidupan manusia                       pemindahan barang sesuai dengan tempat
untuk       mempelajari       dan                   yang diinginkan karena sistem yang
mengembangkan ilmu pengetahuan                      masih dipergunakan        yaitu   sistem
dan teknologi. Hal ini juga dapat                   manualisasi artinya pemindahan barang
menandakan bahwa kemajuan                           masih dikerjakan oleh mausia yang
                                                    mengakibatkan     kinerja    produksinya

              Model Robot Statis Dengan Enam Derajat Kebebasan (Pitoyo Yuliatmojo)                  47
kurang optimal dan efisiensi                 di bidang hiburan, penyedot debu, dan
waktunya pun berkurang. Sistem               pemotong rumput.
yang dimaksud merupakan sistem               Istilah Robot berasal dari kata dalam
pemindah barang, didesain untuk              bahasa Cheko, yaitu „Robota‟ yang
memindahkan      sesuatu    barang           berarti „bekerja.‟ Sejak zaman kuno,
dengan gerakan-gerakan terprogram            manusia bermimpi bisa menciptakan
untuk     mewujudkan      berbagai
                                             suatu alat yang bekerja untuk membantu
pekerjaan, sehingga dalam proses             mereka sendiri. Impian itu sekarang
pemindahan barang dapat berjalan             terwujud berkat Tujuan penciptaan robot
efektif dan hanya memerlukan satu            adalah untuk melakukan pekerjaan yang
orang sebagai operator untuk                 sulit dan berbahaya sebagai pengganti
mengawasi proses pemindahan
                                             manusia. Robot industri selama ini
barang tersebut. Dengan latar
                                             melaksanakan tugas mereka dengan baik.
belakang dan pertimbangan tersebut           Tetapi mereka bisa diterapkan dibidang
maka penulis mencoba membuat                 lain juga, yaitu bisa membantu berbagai
“Rancang Bangun Model Robot                  pekerjaan sehari-hari di rumah seperti
Statis Pemindah Barang Berbasis              bersih-bersih rumah, mencuci, merawat
Microkontroler AT89S51” Model                bayi, melayani para lansia yang sudah
robot yang dibuat dapat menjelajahi
                                             terbatas geraknya, dan sebagainya. Robot
jalurnya sesuai dengan trek suatu            pembersih adalah contoh terbaik. Saat ini,
mekanik yang sudah kita rancang              jenis robot itu sangat populer sehingga
sebelumnya.                                  laris terjual di toko barang elektronik
                                             rumah tangga. perkembangan komputer
B. Pembahasan                                dan teknologi kontrol. Industri robot telah
                                             menjadi hal biasa dan alat itu sekarang
1. Robot
                                             berevolusi menjadi robot intelektual dan
Robot adalah sebuah alat mekanik             robot yang sangat mirip dengan manusia.
yang dapat melakukan tugas fisik,
baik menggunakan pengawasan dan              2. Mekanik Robot
kontrol manusia, atau menggunakan            Mekanik robot adalah sistem mekanik
program yang telah didefinisikan.            yang dapat terdiri dari setidak-tidaknya
Robot biasanya digunakan untuk               sebuah fungsi gerak. Jumlah fungsi gerak
tugas berat, bahaya, pekerjaan               disebut sebagai derajat kebebasan atau
berulang dan kotor. Biasanya                 degree of freedom (DOF). Sebuah sendi
menunjuk robot industri digunakan            yang diwakili oleh sebuah gerak aktuator
dalam garis produksi. Penggunaan             disebut sebagai satu DOF.
lainnya termasuk pembersihan
                                             Implementasi mekanik robot statis
limbah    beracun,     penjelajahan          pemindah barang pada bagian lengan
bawah air dan luar angkasa,                  robot dan konveyor menggunakan bahan
pertambangan      dan    pencarian           alumunium setebal 2 mm. Pada bagian
tambang. Belakangan ini robot                lengan robot digunakan alumunium
mulai memasuki pasaran konsumen              dengan bentuk huruf “U” sepanjang 1 m



48                     Pevote Vol.1 No. 1 September 2006 : 47 - 59
berfungsi sebagai trek atau lintasan         5.   Limit switch pangkal bawah lengan
lengan robot untuk bergerak kekiri           6.   Limit switch pada capit tangan
dan kanan. Pada bagian sisi kiri dan         7.   Limit switch pangkal atas lengan
kanan dari lengan robot digunakan            8.   Limit switch lengan kiri
alumunium kotak dengan tinggi 40
                                             3.Pengendali (Microkontroler
cm berfungsi sebagai pondasi dari
                                             AT89S51)
lengan robot sehingga robot dapat
berdiri dengan tegak, kemudian               Microkontroler adalah suatu teknologi
pada bagian konveyor digunakan               semikonduktor        dengan     kandungan
alumunium dengan bentuk kotak                transistor yang lebih banyak namun hanya
yang dilengkapi dengan bearing               membutuhkan ruang kecil dan harganya
berfungsi      untuk   menjalankan           relatif lebih murah serta banyak dipakai
konveyor mulai dari awal benda itu           di dunia industri1. Microkontroler jenis
di taruh sampai benda itu diambil            ini memiliki memori dengan teknologi
oleh tangan robot. Pada gambar 1             nonvolatile memory yaitu isi memori
dibawah ini merupakan gambar dari            tersebut dapat diisi ulang ataupun dihapus
robot statis pemindah barang.                berkali-kali. Memori ini biasa digunakan
                                             untuk menyimpan instruksi (perintah)
                                             berstandar kode MCS-51 sehingga
                                             memungkinkan microkontroler ini untuk
                                             bekerja dalam mode single chip operation
                                             (mode operasi keping tunggal) yang tidak
                                             memerlukan external memory (memori
                                             luar) untuk menyimpan source code
                                             tersebut.

                                             a. Struktur Microkontroler AT89S51:

                                             1)   128x8 bit internal RAM
                                             2)   32 port I/O
Gambar 1. Robot Statis Pemindah              3)   Dua buah 16 bit Timer/Counter
Barang                                       4)   4 Kilobytes Flash memory
Keterangan gambar:                           5)   6 buah interupsi
A. Konveyor pendeteksi adanya                6)   Frekuensi clock 0–33 Mhz
benda                                        7)   Full Duplex Serial Channel
B. Konveyor penerima benda                   8)   Programmable serial channel
C. Lengan robot                              9)   In system Program
Keterangan input:                            .
1. Infra merah 1
2. Infra merah 2
3. Infra merah 3                             1
                                               Agfianto Eko Putra, Belajar Microkontroler
4. Limit switch lengan kanan                 AT89C51/52/55, (Yogyakarta : Gava Media,
                                             2002), hal. 1

           Model Robot Statis Dengan Enam Derajat Kebebasan (Pitoyo Yuliatmojo)       49
alamat saat pemrograman dan
                                                  verifikasi.
                                                  2) Pin 9 (Reset)
                                                  Merupakan masukan reset (aktif
                                                  tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke
                                                  tinggi akan me-reset microkontroler
                                                  ini.
                                                  3) Pin 10-17 (Port 3)
                                                  Sebagai I/O biasa dan memiliki sifat
                                                  yang sama dengan port 1 dan port 2.
                                                  Port 3 juga memiliki fungsi khusus
                                                  yang ditunjukkan pada tabel 1.
Gambar 2. Konfigurasi Pin                         Tabel 1. Fungsi Khusus Port 3
Microkontroler AT89S51

b. Deskripsi Pin Microkontroler
   AT89S51

     Microkontroler         AT89S51
     memiliki 40 pin yang 32 pin di
     antaranya digunakan sebagai
     port paralel. Satu port paralel
     terdiri dari 8 kaki, dengan
     demikian 32 kaki tersebut
     membentuk 4 buah port paralel
     yang masing-masing dikenal
     sebagai port 0, port 1, port 2
     dan port 3. Susunan pin-pin
     tersebut dapat dilihat pada                  4) Pin 18 (XTAL 2)
     gambar 2.                                    Output dari penguat inverting osilator.
     Deskripsi      pin-pin     dari              5) Pin 19 (XTAL 1)
     microkontroler AT89S51 adalah                Input dari penguat inverting osilator.
     sebagai berikut :                            6) Pin 20 (Ground)
                                                  Merupakan ground sumber tegangan.
     1) Pin 1-8 (port 1)                          7) Pin 21-28 (Port 2)
     Merupakan saluran atau bus I/O               Port 2 merupakan dual purpose port
     8 bit dua arah dengan internal               selain sebagai I/O biasa dan memiliki
     pull-up yang dapat digunakan                 sifat yang sama dengan port 1 dan
     untuk    berbagai    keperluan               port 3, port ini juga dapat digunakan
     seperti mengendalikan empat                  sebagai high byte dari address.
     input TTL. Port ini juga                     8) Pin 29 (PSEN / Program Store
     digunakan sebagai saluran                    Enable)




50                      Pevote Vol.1 No. 1 September 2006 : 47 - 59
PSEN adalah kontrol sinyal                    11) Pin 32-39 (Port 0)
yang     mengijinkan       untuk              Merupakan dual purpose port (port
mengakses program (kode)                      yang memiliki dua kegunaan). Pada
memori eksternal. Pin ini                     kondisi normal, port ini digunakan
dihubungkan ke pin OE (output                 sebagai port I/O. Pada kondisi yang
enable) dari EPROM. PSEN                      lain dapat digunakan sebagai data dan
akan selalu bernilai 0 pada                   address yang di-multiplex pada
pembacaan memori internal.                    memori eksternal. Pada saat flash
9) Pin 30 (ALE / PROG)                        programming diperlukan external pull
ALE digunakan untuk men-                      up terutama pada saat verifikasi
demultiplex address dan data                  program.
bus.    Ketika     menggunakan                12) Pin 40 (Vcc)
program memori eksternal, port                Merupakan sumber tegangan positif
0 akan berfungsi sebagai                      yang diberi symbol VCC.
address dan data bus. Pada                c. Organisasi Memori
setengah paruh pertama memory                   Program-program dan data-data
cycle, ALE akan bernilai 1                pada komputer maupun microkontroler
sehingga mengijinkan penulisan            disimpan pada memori. Memori yang
alamat pada register eksternal            diakses oleh prosesor ini terdiri dari RAM
dan pada setengah paruh                   (Random Access Memory) dan ROM
berikutnya akan bernilai 0                (Read Only Memory). Perbedaan antara
sehingga port 0 dapat digunakan           ROM dan RAM adalah :
sebagai data bus. Pada kaki ini
juga berfungsi sebagai masukan            1)    RAM dapat dibaca dan ditulis,
pulsa program (PROG) selama                     sedangkan ROM hanya bisa dibaca
pengisian flash PEROM                           saja.
10) Pin 31 (EA / Vpp)                     2) RAM bersifat volatile (isinya hilang
External Access Enable (EA)                     jika     power/sumber      tegangan
merupakan sinyal control untuk                  dihilangkan)    sedangkan     ROM
pembacaan memori program.                       bersifat non-volatile (isinya tidak
Apabila diset rendah (L) maka                   hilang jika power/sumber tegangan
microkontroler              akan                dihilangkan) 2.
melaksanakan seluruh instruksi            d.      Mode Pengalamatan
dari memori program eksternal,            Data atau operan bisa berada di tempat
sedangkan jika diset tinggi (H)           yang berbeda sehingga dikenal beberapa
maka microkontroler akan                  cara untuk mengakses data/operan
melaksanakan instruksi dari               tersebut yang dinamakan sebagai mode
memori program internal. Port
ini juga berfungsi sebagai
tegangan pemrograman (Vpp =
+12     V)     selama     proses          2
                                            Diktat, Microkontroler Training Kelas Basic,
pemrograman.                              (Jakarta : Laboratorium Elektronika FTUI dan PS-
                                          E2I), hal. 6

        Model Robot Statis Dengan Enam Derajat Kebebasan (Pitoyo Yuliatmojo)           51
pengalamatan (addressing mode)                        register serbaguna      R5   disalin   ke
antara lain yaitu 3:                                  akumulator A.
1).Mode Pengalamatan Segera                           5).Mode Pengalamatan Kode Tidak
(Immediate Addressing Mode)                           Langsung (Code Inderect Addressing
Cara ini menggunakan konstanta,                       Mode)
misalnya MOV A,#20h. Dalam                            Misalnya : MOVC A,@A+DPTR.
instruksi tersebut, akumulator akan
                                                      Dalam instruksi ini MOV diganti dengan
diisi dengan konstanta 20h.                           MOVC, tambahan huruf C tersebut
2). Mode Pengalamatan Langsung                        dimaksud untuk membedakan bahwa
(Direct Addressing Mode)                              instruksi ini digunakan untuk memori
Cara ini dipakai untuk menunjuk                       program. (MOV tanpa huruf C artinya
data yang berada di suatu lokasi                      digunakan untuk memori data). Tanda
memori dengan cara menyebut                           “@”      digunakan   untuk     menandai
lokasi (alamat) memori tempat data                    A+DPTR        yang   berfungsi    untuk
tersebut berada, misalnya : MOV                       menyatakan lokasi memori yang isinya
A,30h. Instruksi ini berarti bahwa                    disalin ke akumulator A, dalam hal ini
data yang berada di dalam memori                      nilai yang tersimpan dalam DPTR
dengan alamat 30h disalin ke                          ditambah dengan nilai yang tersimpan
akumulator A.                                         dalam akumulator A.
3). Mode Pengalamatan Tidak
Langsung (Inderect Addressing                         e. Set Instruksi
                                                      1) Instruksi Aritmatika
Mode)
                                                         Instruksi     aritmatika    merupakan
Mode ini dipakai untuk mengakses                      instruksi yang paling mendasar dalam
data yang berada di suatu lokasi                      microkontroler, dimana terdiri dari
memori, tetapi lokasi memori tidak                    operasi      dasar    matematis   seperti
disebut secara langsung tetapi                        penjumlahan (ADD), perkalian (MUL),
melalui register, misalnya : MOV                      pengurangan (SUB), pembagian (DIV),
A,@R0. Dalam instruksi ini                            penambahan 1 isi register (INC) dan
register serba guna R0 digunakan                      pengurangan 1 isi register (DEC).
untuk menyimpan lokasi memori,                        2) Instruksi Logika
sehingga instruksi ini memiliki arti,                 Instruksi logika akan melakukan operasi
bahwa memori yang alamatnya                           Boolean seperti AND, OR, exclusive OR
tersimpan dalam R0 isinya disalin                     dan NOT pada data sepanjang byte atau
ke akumulator A.                                      bit.
4).Mode Pengalamatan Register                         3) Instruksi Percabangan
(Register Direct Addressing)                          Percabangan program digunakan untuk
Misalnya : MOV A,R5, instruksi                        mengontrol jalannya program, termasuk
ini memiliki arti bahwa data dalam                    pemanggilan kembali dari subrutin atau
                                                      percabangan.
                                                      4) Instruksi Subrutin
3
    Agfianto Eko Putra, op cit., hal. 43-44



52                              Pevote Vol.1 No. 1 September 2006 : 47 - 59
Subrutin               merupakan                   aplikasi menghitung lamanya suatu
sekumpulan instruksi yang karena                       kejadian yang terjadi.
berbagai pertimbangan dipisahkan                       Kedua timer tersebut masing-masing
dari program utama. Bagian-bagian                      memiliki 16 bit counter yang dapat diatur
di program utama akan memanggil                        keaktifan maupun mode operasinya,
(CALL)         subrutin,        artinya                direset dan diset dengan harga tertentu.
microkontroler              sementara
meninggalkan        aliran    program                  2. Motor DC
utama untuk mengerjakan instruksi-                             Motor arus searah ialah suatu
instruksi dalam subrutin. Setelah                      mesin yang berfungsi mengubah tenaga
selesai mengerjakan sub rutin,                         listrik arus searah (DC) menjadi tenaga
microkontroler akan mengerjakan
                                                       gerak atau tenaga mekanik, dimana
kembali program utama4.
                                                       tenaga gerak tersebut berupa putaran
    Intruksi     subrutin      terbagai                rotor. Prinsip dasar dari motor arus searah
menjadi dua, yaitu :                                   adalah jika sebuah kawat berarus
a) ACALL (Absolut Call)                                diletakkan antara kutub magnet utara dan
    Instruksi ini akan melakukan                       selatan maka pada kawat itu akan bekerja
    lompatan ke suatu subrutin yang                    suatu gaya yang menggerakkan kawat
    berada di area sebesar 2
                                                       itu.5
    KiloByte.                                                  Arah gerak kawat itu dapat
b) LCALL (Long Call)                                   ditentukan dengan "kaidah tangan kiri"
    Instruksi ini akan melakukan                       yang berbunyi sebagai berikut : Apabila
    lompatan ke suatu subrutin yang                    tangan kiri terbuka diletakkan antara
    berada di area sebesar 16                          kutub utara dan selatan sehingga, garis-
    KiloByte.
                                                       garis gaya yang keluar dari kutub
f. Operasi Timer                                       menembus telapak tangan kiri dan arus di
      AT89S51 memiliki dua buah                        dalam kawat mengalir searah dengan arah
timer, yaitu timer 0 dan timer 1                       ke empat jari, maka kawat itu akan
yang keduanya dapat berfungsi                          mendapat gaya yang arahnya sesuai
sebagai counter ataupun timer. Jika                    dengan arah ibu jari. 6
timer mempunyai sumber clock dari
                                                                F  qV x B ...............................(1)
frekuensi tertentu yang sudah pasti,
sedangkan       counter      mendapat                  Untuk membalik arah putaran motor DC
sumber clock dari pulsa yang                           dapat dilakukan dengan membalik arah
hendak       dihitung      jumlahnya.                  arus jangkar. Pada penelitian ini motor
Aplikasi     dari      counter     atau                DC yang digunakan adalah motor DC
penghitung biasa digunakan untuk                       magnet 15 Volt, bergeraknya motor ini
aplikasi menghitung             jumlah                 dapat dikendalikan oleh suatu rangkaian
kejadian yang terjadi dalam periode                    yang mempunyai dua masukan sehingga
tertentu sedangkan timer atau                          5
                                                         Zuhal. Dasar Tcknik Tenaga Listrik dan
pewaktu biasa digunakan untuk                          Elektronika Dava. (Jakarta : Gramedia Pustaka
                                                       Utama. 1988). h.29
4                                                      6
    Ibid., hal. 58                                       Zuhal loc.cit

                     Model Robot Statis Dengan Enam Derajat Kebebasan (Pitoyo Yuliatmojo)                 53
motor ini dapat merubah arah                    kumparan-kumparan tempat terbentuknya
putarannya secara bergantian.                   GGL induksi.
a. Stator                                       3. Transistor sebagai Saklar
Stator merupakan bagian motor                   Transistor mempunyai dua sambungan
arus searah yang diam, bagian                   (junction), satu diantaranya emitor dan
stator pada motor arus searah                   basis (dioda emitor) dan lainnya
diantaranya badan motor, inti kutub             diantaranya basis dan kolektor (dioda
magnet, dan sikat. Badan motor                  kolektor). Karena itulah sebuah transistor
berfungsi untuk meletakkan alat-                sama dengan dua buah dioda.
alat tertentu dan melindungi bagian-                    Lihat pada gambar 4 untuk
bagian mesin lainnya.                           menghitung arus yang melalui resistor
Fungsi dari sikat arang adalah                  basis RB dengan memperhatikan bahwa
jembatan bagi aliran arus dari lilitan          tegangan Vbe = 0,7 V dan tegangan Vbb
jangkar dengan sumber tegangan.                 membias majukan dioda emitor melalui
Agar gesekan dari komutator-                    resistansi pembatas arus Rb.
komutator       dan    sikat    tidak                         V  Vbe
mengakibatkan ausnya komutator,                          I b  bb       .........................(2)
                                                                 Rb
maka sikat dibuat lebih lunak
                                                        Beta DC yang dikenal sebagai
biasanya terbuat dari campuran besi
                                                gain atau penguatan arus didefenisikan
dan serbuk karbon.
                                                sebagai rasio arus kolektor dengan arus
                                                basis DC.
                                                                        I
                                                                   dc  c ....................(3)
                                                                        Ib

                                                Transistor berfungsi sebagai saklar untuk
                                                mengontrol arus beban yang keluar dapat
                                                dilihat pada gambar 7.


      Gambar 6. Konstruksi Motor

            Arus Searah

b. Rotor
Rotor adalah bagian dari motor arus             Gambar 7. Transistor Sebagai Saklar
searah yang berputar. Rotor terdiri
dari beberapa bagian diantaranya                Sebagai akibat dari pengaruh hambatan
jangkar, lilitan jangkar, komutator.            beban (Rc) yang terpasang pada kolektor,
Jangkar biasanya berbentuk silinder             maka tegangan kolektor emitor (Vce)
yang     diberi     alur-alur  pada             akan berkurang dari tegangan Vcc dan
permukaannya untuk melilitkan                   arus kolektor ini menimbulkan penurunan




54                        Pevote Vol.1 No. 1 September 2006 : 47 - 59
sebesar Ic. Rc pada hambatan
kolektor, karena itu tegangan
kolektor menjadi : 7
Vce = Vcc –
Ic.Rc...............................(4)




7
  Alben Paul Malvino.Ph.D. Aproksimasi
Rangkaian Semikondnktor. (Jakarla
:Erlangga 1986), h. 136-137

             Model Robot Statis Dengan Enam Derajat Kebebasan (Pitoyo Yuliatmojo)   55
4. Sensor Infra Merah                         Tabel 7. Spektrum-spektrum Gelombang
    Sensor adalah sebuah alat yang            Elektromagnetik. 8
digerakan oleh energi di dalam
sebuah        sistem      transmisi,
menyalurkan energi dalam bentuk
yang sama atau dalam bentuk yang
berlainan ke sistem transmisi
kedua. Secara umum sensor dapat
didefinisikan sebagai alat yang
merubah suatu sinyal dari suatu
bentuk menjadi bentuk lain atau
suatu alat yang mengubah suatu
besaran gaya atau perpindahan
mekanis menjadi sinyal listrik.
Banyak parameter fisis seperti.
panas,       intensitas      cahaya,
kelembaban, bunyi, dan sebagainya
dapat diubah menjadi sinyal listrik
dengan menggunakan sensor.
    Sensor     akan     memberikan
sebuah sinyal keluaran bila
dirangsang oleh sebuah masukan
yang bukan mekanis, sebagai
contoh: sebuah fotosel bereaksi               Keterangan
terhadap     perubahan     intensitas         γ = Gamma rays
cahaya, sebuah termistor bereaksi             HX = Hard X-rays
terhadap variasi temperatur, sebuah           SX = Soft X-Rays
mikropon beraksi terhadap bunyi               EUV = Extreme ultraviolet
(suara) dan sebagainya.                       NUV = Near ultraviolet
                                              Visible light
                                              NIR = Near infrared
a.Karakteristik      Sinar     Infra          MIR = Moderate infrared
Merah                                         FIR = Far infrared
                                              Radio waves:
Sensor infra merah yang digunakan             EHF = Extremely high frequency
terdiri atas dua bagian yaitu LED             (Microwaves)
infra merah dan Foto dioda atau               SHF = Super high frequency
Foto transistor. Tabel 7 berikut              (Microwaves)
menunjukkan spektrum gelombang                UHF = Ultrahigh frequency
elektromagnetik dimana gelombang              VHF = Very high frequency
infra merah berada.
                                              8
                                               Chantry, GEORGE LONG WAVE OPTICS,
                                              Academics Press, 1982



56                      Pevote Vol.1 No. 1 September 2006 : 47 - 59
HF = High frequency                               Gambar 9. Transmisi LED Infra Merah
MF = Medium frequency                           Dalam keadaan off pemancar tidak
LF = Low frequency                              menghasilkan berkas infra merah. Ketika
VLF = Very low frequency                        saklar ditekan, maka LED mendapat bias
VF = Voice frequency                            maju yang mengakibatkan adanya berkas
ELF = Extremely low frequency                   cahaya infra merah dari LED tersebut.
                                                Hal tersebut disebabkan karena arus yang
b.       Karakteristik Dioda LED                mengalir dan tegangan panjar yang
LED adalah singkatan dari Light                 melalui LED diubah menjadi energi sinar
Emimitng Diode atau dioda yang                  (foton).
memancarkan cahaya. Dioda LED
umumnya terbuat dari bahan dasar                d. Foto Dioda dan Foto Transistor
Silikon dan Germanium. Prinsip                  Foto dioda dan foto transistor merupakan
kerjanya hampir sama dengan dioda               sensor infra merah. Foto dioda pada
biasa,       hanya         mempunyai            dasarnya adalah dioda PN silikon biasa
keistimewaan          yaitu    dapat            yang dikemas dalam kotak transparan
memancarkan cahaya bila di alirkan              agar cahaya dapat mengenai sambungan
arus listrik. Intensitas cahaya                 PN-nya. Gambar 10 di bawah ini
tergantung pada besarnya arus                   memperlihatkan        simbol       skema
listrik yang di alirkannya. Dioda ini           standarnya.
sangat          populer        sekali
penggunaannya         karena   dapat
menghasilkan         cahaya     yang
berwarna-warni, ada yang merah,
kuning dan hijau. 9                                     Gambar 10. Simbol skematik Foto
                                                         dioda dan Foto transistor
c. Prinsip Kerja LED Infra
Merah                                           Metode Penelitian
Prinsip kerja LED infra merah                   Metodologi yang digunakan dalam
dapat      diketahui      dengan                penelitian alat ini adalah eksperimen
menggunakan suatu rangkaian pada                laboratorium     dengan     melakukan
pemancar dan dioda foto pada                    penelitian   dan    percobaan   dalam
penerima, seperti gambar 9 di                   perancangan    dan    pembuatan   alat
bawah ini.                                      penelitian.
                                                Adapun     pada      proyek      alat   ini
                                                menggunakan pengendali utama yaitu
                                                sistem minimum AT89S51 dengan 32
                                                I/O. Pada pengendalian alat ini banyak
                                                terdapat piranti masukan berjumlah 8
                                                input yang terdiri dari 5 limit switch dan
9
 Dedy Rusmadi. Mengenal Praktis                 3 rangkaian sensor infra merah yang
Elektronika. (Jakarta : Gramedia, 1984),        berfungsi    untuk membatasi gerakan,
h.50

              Model Robot Statis Dengan Enam Derajat Kebebasan (Pitoyo Yuliatmojo)      57
mulai dari gerakan konveyor benda            dan 20 di bawah ini merupakan hasil
masuk         dilanjutkan      pada          pengujian rangkaian IC ULN 2003 dan
pemindahan barang tersebut sampai            rangkaian driver DC bolak-balik.
kepada konveyor penerima. Alat-
alat yang dibutuhkan adalah                  Tabel 19. Hasil Pengukuran Pada Output
rangkaian sensor infra merah,                Penggerak DC
rangkaian penggerak motor DC                     Motor DC Lengan Robot Pada
bolak-balik dan motor DC searah                     Rangkaian Penggerak DC
yang menggunakan IC ULN 2003                           Akuasi           Tegan Sa
serta rangkaian sistem minimum                                            gan    t
AT89S51 sebagai pengendali dari               Motor lengan gerak
keseluruhan rangkaian input-output                                       15,17 V
                                              kanan
yang        berfungsi      mengatur            Motor lengan gerak kiri   15,17 V
pergerakan lengan robot dan                   Motor lengan gerak turun 15,17 V
konveyor.                                     Motor lengan gerak naik 15,17 V
Hasil Penelitian                               Motor capit gerak tutup   15,17 V
1. Data hasil pengujian rangkaian              Motor capit gerak buka    15,17 V
sensor infra merah
Pengujian rangkaian sensor infra             Tabel 20. Hasil Pengukuran Pada Output
merah dilakukan pada setiap input            ULN 2003
dan output komparator yang                         Motor DC Konveyor Pada
terpakai. Pengujian dilakukan pada                   Rangkaian ULN 2003
pin input IC LM 358 pin (-) dan pin           Keterangan TTegangan        Satuan
(+) pada saat infra merah terhalang           Konveyor 1       15,17       Volt
dan tidak terhalang dan tegangan               bergerak
keluarannya pada kondisi infra                Konveyor 2       15,17       Volt
merah terhalang maupun tidak                   bergerak
terhalang.
2. Data hasil penentuan alamat pada          C. Penutup
Mikrokontroller                              Dari hasil penelitian yang dilakukan dapat
a. Limit switch                              di ambil kesimpulan sebagai berikut :
b. Infra merah                               1. Alat yang dibuat berupa robot statis
c. Output                                    pemindah      barang     otomatis    yang
                                             dikendalikan oleh input sensor infra
3. Data hasil pengujian rangkaian            merah sebagai pendeteksi ada atau
output                                       tidaknya benda pada konveyor (1).
                                             2. Mikrokontroler sebagai pengendali
Data hasil pengujian rangkaian               gerakan lengan robot secara otomatis
output dilakukan pada rangkaian IC           sesuai dengan program yang dirancang
ULN 2003 dan tegangan pada                   dan di isi pada IC mikrokontroler
keluaran relay pada rangkaian                tersebut.
driver DC bolak-balik. Tabel 19



58                     Pevote Vol.1 No. 1 September 2006 : 47 - 59
3. Bahasa pemrograman yang
dipakai dalam pengisian program
ke dalam IC mikrokontroler
menggunakan bahasa assembler
dengan sotfware 8051 IDE yang
berfungsi sebagai teks editor dan
mengkompile dalam penulisan
program, selain itu juga terdapat
software AEC ISP digunakan untuk
mendownload program kedalam IC
mikrokontroler.

      DAFTAR PUSTAKA

Eko Putra, Agfianto.(2002). Belajar
   Mikrokontroler AT 89S51/52.
   Yogyakarta : Gala Media.

Malvino, Albert Paul. (2003)
   Prinsip-Prinsip    Elektronika.
   Jakarta : Salemba Teknika.

Nalwan,   Paulus    Andi.(2003).
   Panduan Praktis Teknik Antar
   Muka    dan     Pemrograman
   AT89C51. Jakarta : Elexmedia
   Komputindo.

Tooley, Mike. (2003) Rangkaian
   Elektronik Prinsip dan Aplikasi.
   Jakarta : Erlangga.


  Artikel ini ditulis kembali oleh Johan Paramita (5215 07 2379) untuk memenuhi
                           tugas metodologi penelitian 093




           Model Robot Statis Dengan Enam Derajat Kebebasan (Pitoyo Yuliatmojo)   59

More Related Content

What's hot

Pengenalan Robotik (RBT3073 Teknologi Elektrik dan Elektronik)
Pengenalan Robotik (RBT3073 Teknologi Elektrik dan Elektronik)Pengenalan Robotik (RBT3073 Teknologi Elektrik dan Elektronik)
Pengenalan Robotik (RBT3073 Teknologi Elektrik dan Elektronik)Eunice Lee
 
Rancang Bangun Robot Terbang Model Quadcopter Sebagai Sarana Pemantau Jarak J...
Rancang Bangun Robot Terbang Model Quadcopter Sebagai Sarana Pemantau Jarak J...Rancang Bangun Robot Terbang Model Quadcopter Sebagai Sarana Pemantau Jarak J...
Rancang Bangun Robot Terbang Model Quadcopter Sebagai Sarana Pemantau Jarak J...Abdul Fauzan
 
Tugas bu ratna #pertemuan 11
Tugas bu ratna #pertemuan 11Tugas bu ratna #pertemuan 11
Tugas bu ratna #pertemuan 11putri ariesta
 
[A d206-9] pp.41-48-pencarian_jalur_terpendek_untuk_robot_micromouse_dengan
[A d206-9] pp.41-48-pencarian_jalur_terpendek_untuk_robot_micromouse_dengan[A d206-9] pp.41-48-pencarian_jalur_terpendek_untuk_robot_micromouse_dengan
[A d206-9] pp.41-48-pencarian_jalur_terpendek_untuk_robot_micromouse_denganTeguh Santoso
 
Dani w ( 100210007 ) tm transformer rev
Dani w ( 100210007 ) tm transformer revDani w ( 100210007 ) tm transformer rev
Dani w ( 100210007 ) tm transformer revRatzman III
 
Robot sederhana motor dc
Robot sederhana motor dcRobot sederhana motor dc
Robot sederhana motor dcnovaris panji
 
Robot Sederhana Menggunakan Motor DC 12 volt
Robot Sederhana Menggunakan Motor DC 12 voltRobot Sederhana Menggunakan Motor DC 12 volt
Robot Sederhana Menggunakan Motor DC 12 voltfahm99
 
Rangkaian Control Menyalakan Led Lewat HP Android
Rangkaian Control Menyalakan Led Lewat HP AndroidRangkaian Control Menyalakan Led Lewat HP Android
Rangkaian Control Menyalakan Led Lewat HP AndroidNatanael Bryan O E
 
Helikopter 4 baling-baling (rancang bangun dan simulasi)
Helikopter 4 baling-baling (rancang bangun dan simulasi)Helikopter 4 baling-baling (rancang bangun dan simulasi)
Helikopter 4 baling-baling (rancang bangun dan simulasi)Muhammad Lukmana
 
07 modul bahan ajar 01
07 modul bahan ajar 0107 modul bahan ajar 01
07 modul bahan ajar 01Kade Dike
 

What's hot (12)

Industri robotik
Industri robotik Industri robotik
Industri robotik
 
Pengenalan Robotik (RBT3073 Teknologi Elektrik dan Elektronik)
Pengenalan Robotik (RBT3073 Teknologi Elektrik dan Elektronik)Pengenalan Robotik (RBT3073 Teknologi Elektrik dan Elektronik)
Pengenalan Robotik (RBT3073 Teknologi Elektrik dan Elektronik)
 
Rancang Bangun Robot Terbang Model Quadcopter Sebagai Sarana Pemantau Jarak J...
Rancang Bangun Robot Terbang Model Quadcopter Sebagai Sarana Pemantau Jarak J...Rancang Bangun Robot Terbang Model Quadcopter Sebagai Sarana Pemantau Jarak J...
Rancang Bangun Robot Terbang Model Quadcopter Sebagai Sarana Pemantau Jarak J...
 
Tugas bu ratna #pertemuan 11
Tugas bu ratna #pertemuan 11Tugas bu ratna #pertemuan 11
Tugas bu ratna #pertemuan 11
 
[A d206-9] pp.41-48-pencarian_jalur_terpendek_untuk_robot_micromouse_dengan
[A d206-9] pp.41-48-pencarian_jalur_terpendek_untuk_robot_micromouse_dengan[A d206-9] pp.41-48-pencarian_jalur_terpendek_untuk_robot_micromouse_dengan
[A d206-9] pp.41-48-pencarian_jalur_terpendek_untuk_robot_micromouse_dengan
 
Dani w ( 100210007 ) tm transformer rev
Dani w ( 100210007 ) tm transformer revDani w ( 100210007 ) tm transformer rev
Dani w ( 100210007 ) tm transformer rev
 
Robot sederhana motor dc
Robot sederhana motor dcRobot sederhana motor dc
Robot sederhana motor dc
 
Robot Sederhana Menggunakan Motor DC 12 volt
Robot Sederhana Menggunakan Motor DC 12 voltRobot Sederhana Menggunakan Motor DC 12 volt
Robot Sederhana Menggunakan Motor DC 12 volt
 
Rangkaian Control Menyalakan Led Lewat HP Android
Rangkaian Control Menyalakan Led Lewat HP AndroidRangkaian Control Menyalakan Led Lewat HP Android
Rangkaian Control Menyalakan Led Lewat HP Android
 
Helikopter 4 baling-baling (rancang bangun dan simulasi)
Helikopter 4 baling-baling (rancang bangun dan simulasi)Helikopter 4 baling-baling (rancang bangun dan simulasi)
Helikopter 4 baling-baling (rancang bangun dan simulasi)
 
07 modul bahan ajar 01
07 modul bahan ajar 0107 modul bahan ajar 01
07 modul bahan ajar 01
 
Robot dc motor enggar
Robot dc motor enggarRobot dc motor enggar
Robot dc motor enggar
 

Similar to ROBOT PEMINDAH BARANG

KOMPUTER DAN INDUSTRI (ROBOTIC)
KOMPUTER DAN INDUSTRI (ROBOTIC)KOMPUTER DAN INDUSTRI (ROBOTIC)
KOMPUTER DAN INDUSTRI (ROBOTIC)septianelathifah
 
Ppt presentasi (komputer dan industri)
Ppt presentasi (komputer dan industri)Ppt presentasi (komputer dan industri)
Ppt presentasi (komputer dan industri)Midia Wulandari
 
klasifikasi robotika.ppt
klasifikasi robotika.pptklasifikasi robotika.ppt
klasifikasi robotika.pptDesOzadadSelan
 
Komputer dalam industri
Komputer dalam industriKomputer dalam industri
Komputer dalam industrikristi_12345
 
1. pengenalan dasar robotika
1. pengenalan dasar robotika1. pengenalan dasar robotika
1. pengenalan dasar robotikaTeukuMahawira
 
1. pengenalan dasar robotika
1. pengenalan dasar robotika1. pengenalan dasar robotika
1. pengenalan dasar robotikaTeukuMahawira
 
Proposal robot deteksi asap
Proposal robot deteksi asapProposal robot deteksi asap
Proposal robot deteksi asapAndri Riyatno
 
Computer art of state
Computer art of state Computer art of state
Computer art of state adliraihan
 
Otomasi Perpustakaan Berbasis SLiMS dan Inlislite
Otomasi  Perpustakaan Berbasis SLiMS dan InlisliteOtomasi  Perpustakaan Berbasis SLiMS dan Inlislite
Otomasi Perpustakaan Berbasis SLiMS dan InlisliteMulyadi UIN
 
V3420051 muhammad raihan khalifa tib-makalah sejarah monitor
V3420051 muhammad raihan khalifa tib-makalah sejarah monitorV3420051 muhammad raihan khalifa tib-makalah sejarah monitor
V3420051 muhammad raihan khalifa tib-makalah sejarah monitorMuhammadRaihanKhalif
 
Pertemuan 2.1 perkembangan teknis
Pertemuan 2.1 perkembangan teknisPertemuan 2.1 perkembangan teknis
Pertemuan 2.1 perkembangan teknisBuhori Muslim
 
Tugas ekonomi teknik (laporan studi kasus perancangan alat pencuci mobil otom...
Tugas ekonomi teknik (laporan studi kasus perancangan alat pencuci mobil otom...Tugas ekonomi teknik (laporan studi kasus perancangan alat pencuci mobil otom...
Tugas ekonomi teknik (laporan studi kasus perancangan alat pencuci mobil otom...Ahmad Fahrizald
 
Presentasi komputer dalam industri
Presentasi komputer dalam industriPresentasi komputer dalam industri
Presentasi komputer dalam industrikristi_12345
 
1 information sheet template
1 information sheet template1 information sheet template
1 information sheet templateroslen
 

Similar to ROBOT PEMINDAH BARANG (20)

KOMPUTER DAN INDUSTRI (ROBOTIC)
KOMPUTER DAN INDUSTRI (ROBOTIC)KOMPUTER DAN INDUSTRI (ROBOTIC)
KOMPUTER DAN INDUSTRI (ROBOTIC)
 
Ppt presentasi (komputer dan industri)
Ppt presentasi (komputer dan industri)Ppt presentasi (komputer dan industri)
Ppt presentasi (komputer dan industri)
 
Pengenalan Robotik
Pengenalan RobotikPengenalan Robotik
Pengenalan Robotik
 
klasifikasi robotika.ppt
klasifikasi robotika.pptklasifikasi robotika.ppt
klasifikasi robotika.ppt
 
Bab i
Bab iBab i
Bab i
 
1 pengantar robotika-reduce
1  pengantar robotika-reduce1  pengantar robotika-reduce
1 pengantar robotika-reduce
 
Komputer dalam industri
Komputer dalam industriKomputer dalam industri
Komputer dalam industri
 
Bab1 1
Bab1 1Bab1 1
Bab1 1
 
Walking Robot Menggunakan ATMega16
Walking Robot Menggunakan ATMega16Walking Robot Menggunakan ATMega16
Walking Robot Menggunakan ATMega16
 
1. pengenalan dasar robotika
1. pengenalan dasar robotika1. pengenalan dasar robotika
1. pengenalan dasar robotika
 
1. pengenalan dasar robotika
1. pengenalan dasar robotika1. pengenalan dasar robotika
1. pengenalan dasar robotika
 
Proposal robot deteksi asap
Proposal robot deteksi asapProposal robot deteksi asap
Proposal robot deteksi asap
 
Computer art of state
Computer art of state Computer art of state
Computer art of state
 
Otomasi Perpustakaan Berbasis SLiMS dan Inlislite
Otomasi  Perpustakaan Berbasis SLiMS dan InlisliteOtomasi  Perpustakaan Berbasis SLiMS dan Inlislite
Otomasi Perpustakaan Berbasis SLiMS dan Inlislite
 
V3420051 muhammad raihan khalifa tib-makalah sejarah monitor
V3420051 muhammad raihan khalifa tib-makalah sejarah monitorV3420051 muhammad raihan khalifa tib-makalah sejarah monitor
V3420051 muhammad raihan khalifa tib-makalah sejarah monitor
 
Pertemuan 2.1 perkembangan teknis
Pertemuan 2.1 perkembangan teknisPertemuan 2.1 perkembangan teknis
Pertemuan 2.1 perkembangan teknis
 
Tugas ekonomi teknik (laporan studi kasus perancangan alat pencuci mobil otom...
Tugas ekonomi teknik (laporan studi kasus perancangan alat pencuci mobil otom...Tugas ekonomi teknik (laporan studi kasus perancangan alat pencuci mobil otom...
Tugas ekonomi teknik (laporan studi kasus perancangan alat pencuci mobil otom...
 
Presentasi komputer dalam industri
Presentasi komputer dalam industriPresentasi komputer dalam industri
Presentasi komputer dalam industri
 
1 information sheet template
1 information sheet template1 information sheet template
1 information sheet template
 
Industrial robots
Industrial robotsIndustrial robots
Industrial robots
 

ROBOT PEMINDAH BARANG

  • 1. Model Robot Statis Dengan Enam Derajat Kebebasan (Degree Of Freedom) Pitoyo Yuliatmojo Dosen Universitas Negeri Jakarta Program Studi Pendidikan Teknik Elektronika This thesis is made for design static robot miniature to move the thing, began from conveyor detection a thing untill to conveyor receiver a thing which help with a movement from arm robot with function to move this thing with automatic control system. The static robot is made in Faculty Of Technic Electrical United State Of Jakarta. This proyek uses main control that is minimum system AT89S51 with 32 I/O. The control of this robot has 8 input that consist from 5 limit switch and 3 infra red sensor circuit with function for limit a movement of robot, began from conveyor detection a thing untill to conveyor receiver a thing. The stuff need a infra red sensor circuit, to endpro DC motor a movement circuit and one way DC motor movement circuit with ULN 2003 IC and also AT 89S51 minimum system circuit as control from all input-output circuit with function to rule a movement arm robot and conveyor. From the eksperimen showing that static robot mover a thing, began from conveyor detection a thing untill to conveyor receiver a thing which controlled by minimum system AT89S51 which completely with input-output like limit switch and infra red sensor circuit and also to endpro DC motor a movement circuit and one way DC motor movement circuit with ULN 2003 IC. Key Word: Mikrokontroler AT89S5, to endpro DC motor circuit, IC ULN 2003 A. Pendahuluan teknologi tidak lepas dari kemajuan pendidikan. Seiring bergulirnya zaman, ilmu pengetahuan dan teknologi yang Dalam usaha mencapai kemajuan ilmu semakin pesat perkembangannya pengetahuan dan teknologi dalam upaya bahwa setiap sisi kehidupan memberikan kemudahan-kemudahan manusia dipengaruhi perkembangan pada manusia untuk memenuhi kebutuhan ilmu pengetahuan dan teknologi. hidup manusia, maka manusia perlu Bahkan hampir semua kegiatan mengembangkan teknologi. Hal ini manusia memanfaatkan teknologi dilakukan untuk mewujudkan efesien dan dalam membantu pekerjaan dan efektifitas dalam pekerjaannya. Tak tugasnya sehari-hari. terkecuali dalam bidang industri. Perkembangan ilmu pengeta huan Dunia industri khususnya memiliki dan teknologi sedemikian pesatnya aktivitas produksi memerlukan suatu telah membawa dampak begitu sistem yang dapat memudahkan besar dalam kehidupan manusia pemindahan barang sesuai dengan tempat untuk mempelajari dan yang diinginkan karena sistem yang mengembangkan ilmu pengetahuan masih dipergunakan yaitu sistem dan teknologi. Hal ini juga dapat manualisasi artinya pemindahan barang menandakan bahwa kemajuan masih dikerjakan oleh mausia yang mengakibatkan kinerja produksinya Model Robot Statis Dengan Enam Derajat Kebebasan (Pitoyo Yuliatmojo) 47
  • 2. kurang optimal dan efisiensi di bidang hiburan, penyedot debu, dan waktunya pun berkurang. Sistem pemotong rumput. yang dimaksud merupakan sistem Istilah Robot berasal dari kata dalam pemindah barang, didesain untuk bahasa Cheko, yaitu „Robota‟ yang memindahkan sesuatu barang berarti „bekerja.‟ Sejak zaman kuno, dengan gerakan-gerakan terprogram manusia bermimpi bisa menciptakan untuk mewujudkan berbagai suatu alat yang bekerja untuk membantu pekerjaan, sehingga dalam proses mereka sendiri. Impian itu sekarang pemindahan barang dapat berjalan terwujud berkat Tujuan penciptaan robot efektif dan hanya memerlukan satu adalah untuk melakukan pekerjaan yang orang sebagai operator untuk sulit dan berbahaya sebagai pengganti mengawasi proses pemindahan manusia. Robot industri selama ini barang tersebut. Dengan latar melaksanakan tugas mereka dengan baik. belakang dan pertimbangan tersebut Tetapi mereka bisa diterapkan dibidang maka penulis mencoba membuat lain juga, yaitu bisa membantu berbagai “Rancang Bangun Model Robot pekerjaan sehari-hari di rumah seperti Statis Pemindah Barang Berbasis bersih-bersih rumah, mencuci, merawat Microkontroler AT89S51” Model bayi, melayani para lansia yang sudah robot yang dibuat dapat menjelajahi terbatas geraknya, dan sebagainya. Robot jalurnya sesuai dengan trek suatu pembersih adalah contoh terbaik. Saat ini, mekanik yang sudah kita rancang jenis robot itu sangat populer sehingga sebelumnya. laris terjual di toko barang elektronik rumah tangga. perkembangan komputer B. Pembahasan dan teknologi kontrol. Industri robot telah menjadi hal biasa dan alat itu sekarang 1. Robot berevolusi menjadi robot intelektual dan Robot adalah sebuah alat mekanik robot yang sangat mirip dengan manusia. yang dapat melakukan tugas fisik, baik menggunakan pengawasan dan 2. Mekanik Robot kontrol manusia, atau menggunakan Mekanik robot adalah sistem mekanik program yang telah didefinisikan. yang dapat terdiri dari setidak-tidaknya Robot biasanya digunakan untuk sebuah fungsi gerak. Jumlah fungsi gerak tugas berat, bahaya, pekerjaan disebut sebagai derajat kebebasan atau berulang dan kotor. Biasanya degree of freedom (DOF). Sebuah sendi menunjuk robot industri digunakan yang diwakili oleh sebuah gerak aktuator dalam garis produksi. Penggunaan disebut sebagai satu DOF. lainnya termasuk pembersihan Implementasi mekanik robot statis limbah beracun, penjelajahan pemindah barang pada bagian lengan bawah air dan luar angkasa, robot dan konveyor menggunakan bahan pertambangan dan pencarian alumunium setebal 2 mm. Pada bagian tambang. Belakangan ini robot lengan robot digunakan alumunium mulai memasuki pasaran konsumen dengan bentuk huruf “U” sepanjang 1 m 48 Pevote Vol.1 No. 1 September 2006 : 47 - 59
  • 3. berfungsi sebagai trek atau lintasan 5. Limit switch pangkal bawah lengan lengan robot untuk bergerak kekiri 6. Limit switch pada capit tangan dan kanan. Pada bagian sisi kiri dan 7. Limit switch pangkal atas lengan kanan dari lengan robot digunakan 8. Limit switch lengan kiri alumunium kotak dengan tinggi 40 3.Pengendali (Microkontroler cm berfungsi sebagai pondasi dari AT89S51) lengan robot sehingga robot dapat berdiri dengan tegak, kemudian Microkontroler adalah suatu teknologi pada bagian konveyor digunakan semikonduktor dengan kandungan alumunium dengan bentuk kotak transistor yang lebih banyak namun hanya yang dilengkapi dengan bearing membutuhkan ruang kecil dan harganya berfungsi untuk menjalankan relatif lebih murah serta banyak dipakai konveyor mulai dari awal benda itu di dunia industri1. Microkontroler jenis di taruh sampai benda itu diambil ini memiliki memori dengan teknologi oleh tangan robot. Pada gambar 1 nonvolatile memory yaitu isi memori dibawah ini merupakan gambar dari tersebut dapat diisi ulang ataupun dihapus robot statis pemindah barang. berkali-kali. Memori ini biasa digunakan untuk menyimpan instruksi (perintah) berstandar kode MCS-51 sehingga memungkinkan microkontroler ini untuk bekerja dalam mode single chip operation (mode operasi keping tunggal) yang tidak memerlukan external memory (memori luar) untuk menyimpan source code tersebut. a. Struktur Microkontroler AT89S51: 1) 128x8 bit internal RAM 2) 32 port I/O Gambar 1. Robot Statis Pemindah 3) Dua buah 16 bit Timer/Counter Barang 4) 4 Kilobytes Flash memory Keterangan gambar: 5) 6 buah interupsi A. Konveyor pendeteksi adanya 6) Frekuensi clock 0–33 Mhz benda 7) Full Duplex Serial Channel B. Konveyor penerima benda 8) Programmable serial channel C. Lengan robot 9) In system Program Keterangan input: . 1. Infra merah 1 2. Infra merah 2 3. Infra merah 3 1 Agfianto Eko Putra, Belajar Microkontroler 4. Limit switch lengan kanan AT89C51/52/55, (Yogyakarta : Gava Media, 2002), hal. 1 Model Robot Statis Dengan Enam Derajat Kebebasan (Pitoyo Yuliatmojo) 49
  • 4. alamat saat pemrograman dan verifikasi. 2) Pin 9 (Reset) Merupakan masukan reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan me-reset microkontroler ini. 3) Pin 10-17 (Port 3) Sebagai I/O biasa dan memiliki sifat yang sama dengan port 1 dan port 2. Port 3 juga memiliki fungsi khusus yang ditunjukkan pada tabel 1. Gambar 2. Konfigurasi Pin Tabel 1. Fungsi Khusus Port 3 Microkontroler AT89S51 b. Deskripsi Pin Microkontroler AT89S51 Microkontroler AT89S51 memiliki 40 pin yang 32 pin di antaranya digunakan sebagai port paralel. Satu port paralel terdiri dari 8 kaki, dengan demikian 32 kaki tersebut membentuk 4 buah port paralel yang masing-masing dikenal sebagai port 0, port 1, port 2 dan port 3. Susunan pin-pin tersebut dapat dilihat pada 4) Pin 18 (XTAL 2) gambar 2. Output dari penguat inverting osilator. Deskripsi pin-pin dari 5) Pin 19 (XTAL 1) microkontroler AT89S51 adalah Input dari penguat inverting osilator. sebagai berikut : 6) Pin 20 (Ground) Merupakan ground sumber tegangan. 1) Pin 1-8 (port 1) 7) Pin 21-28 (Port 2) Merupakan saluran atau bus I/O Port 2 merupakan dual purpose port 8 bit dua arah dengan internal selain sebagai I/O biasa dan memiliki pull-up yang dapat digunakan sifat yang sama dengan port 1 dan untuk berbagai keperluan port 3, port ini juga dapat digunakan seperti mengendalikan empat sebagai high byte dari address. input TTL. Port ini juga 8) Pin 29 (PSEN / Program Store digunakan sebagai saluran Enable) 50 Pevote Vol.1 No. 1 September 2006 : 47 - 59
  • 5. PSEN adalah kontrol sinyal 11) Pin 32-39 (Port 0) yang mengijinkan untuk Merupakan dual purpose port (port mengakses program (kode) yang memiliki dua kegunaan). Pada memori eksternal. Pin ini kondisi normal, port ini digunakan dihubungkan ke pin OE (output sebagai port I/O. Pada kondisi yang enable) dari EPROM. PSEN lain dapat digunakan sebagai data dan akan selalu bernilai 0 pada address yang di-multiplex pada pembacaan memori internal. memori eksternal. Pada saat flash 9) Pin 30 (ALE / PROG) programming diperlukan external pull ALE digunakan untuk men- up terutama pada saat verifikasi demultiplex address dan data program. bus. Ketika menggunakan 12) Pin 40 (Vcc) program memori eksternal, port Merupakan sumber tegangan positif 0 akan berfungsi sebagai yang diberi symbol VCC. address dan data bus. Pada c. Organisasi Memori setengah paruh pertama memory Program-program dan data-data cycle, ALE akan bernilai 1 pada komputer maupun microkontroler sehingga mengijinkan penulisan disimpan pada memori. Memori yang alamat pada register eksternal diakses oleh prosesor ini terdiri dari RAM dan pada setengah paruh (Random Access Memory) dan ROM berikutnya akan bernilai 0 (Read Only Memory). Perbedaan antara sehingga port 0 dapat digunakan ROM dan RAM adalah : sebagai data bus. Pada kaki ini juga berfungsi sebagai masukan 1) RAM dapat dibaca dan ditulis, pulsa program (PROG) selama sedangkan ROM hanya bisa dibaca pengisian flash PEROM saja. 10) Pin 31 (EA / Vpp) 2) RAM bersifat volatile (isinya hilang External Access Enable (EA) jika power/sumber tegangan merupakan sinyal control untuk dihilangkan) sedangkan ROM pembacaan memori program. bersifat non-volatile (isinya tidak Apabila diset rendah (L) maka hilang jika power/sumber tegangan microkontroler akan dihilangkan) 2. melaksanakan seluruh instruksi d. Mode Pengalamatan dari memori program eksternal, Data atau operan bisa berada di tempat sedangkan jika diset tinggi (H) yang berbeda sehingga dikenal beberapa maka microkontroler akan cara untuk mengakses data/operan melaksanakan instruksi dari tersebut yang dinamakan sebagai mode memori program internal. Port ini juga berfungsi sebagai tegangan pemrograman (Vpp = +12 V) selama proses 2 Diktat, Microkontroler Training Kelas Basic, pemrograman. (Jakarta : Laboratorium Elektronika FTUI dan PS- E2I), hal. 6 Model Robot Statis Dengan Enam Derajat Kebebasan (Pitoyo Yuliatmojo) 51
  • 6. pengalamatan (addressing mode) register serbaguna R5 disalin ke antara lain yaitu 3: akumulator A. 1).Mode Pengalamatan Segera 5).Mode Pengalamatan Kode Tidak (Immediate Addressing Mode) Langsung (Code Inderect Addressing Cara ini menggunakan konstanta, Mode) misalnya MOV A,#20h. Dalam Misalnya : MOVC A,@A+DPTR. instruksi tersebut, akumulator akan Dalam instruksi ini MOV diganti dengan diisi dengan konstanta 20h. MOVC, tambahan huruf C tersebut 2). Mode Pengalamatan Langsung dimaksud untuk membedakan bahwa (Direct Addressing Mode) instruksi ini digunakan untuk memori Cara ini dipakai untuk menunjuk program. (MOV tanpa huruf C artinya data yang berada di suatu lokasi digunakan untuk memori data). Tanda memori dengan cara menyebut “@” digunakan untuk menandai lokasi (alamat) memori tempat data A+DPTR yang berfungsi untuk tersebut berada, misalnya : MOV menyatakan lokasi memori yang isinya A,30h. Instruksi ini berarti bahwa disalin ke akumulator A, dalam hal ini data yang berada di dalam memori nilai yang tersimpan dalam DPTR dengan alamat 30h disalin ke ditambah dengan nilai yang tersimpan akumulator A. dalam akumulator A. 3). Mode Pengalamatan Tidak Langsung (Inderect Addressing e. Set Instruksi 1) Instruksi Aritmatika Mode) Instruksi aritmatika merupakan Mode ini dipakai untuk mengakses instruksi yang paling mendasar dalam data yang berada di suatu lokasi microkontroler, dimana terdiri dari memori, tetapi lokasi memori tidak operasi dasar matematis seperti disebut secara langsung tetapi penjumlahan (ADD), perkalian (MUL), melalui register, misalnya : MOV pengurangan (SUB), pembagian (DIV), A,@R0. Dalam instruksi ini penambahan 1 isi register (INC) dan register serba guna R0 digunakan pengurangan 1 isi register (DEC). untuk menyimpan lokasi memori, 2) Instruksi Logika sehingga instruksi ini memiliki arti, Instruksi logika akan melakukan operasi bahwa memori yang alamatnya Boolean seperti AND, OR, exclusive OR tersimpan dalam R0 isinya disalin dan NOT pada data sepanjang byte atau ke akumulator A. bit. 4).Mode Pengalamatan Register 3) Instruksi Percabangan (Register Direct Addressing) Percabangan program digunakan untuk Misalnya : MOV A,R5, instruksi mengontrol jalannya program, termasuk ini memiliki arti bahwa data dalam pemanggilan kembali dari subrutin atau percabangan. 4) Instruksi Subrutin 3 Agfianto Eko Putra, op cit., hal. 43-44 52 Pevote Vol.1 No. 1 September 2006 : 47 - 59
  • 7. Subrutin merupakan aplikasi menghitung lamanya suatu sekumpulan instruksi yang karena kejadian yang terjadi. berbagai pertimbangan dipisahkan Kedua timer tersebut masing-masing dari program utama. Bagian-bagian memiliki 16 bit counter yang dapat diatur di program utama akan memanggil keaktifan maupun mode operasinya, (CALL) subrutin, artinya direset dan diset dengan harga tertentu. microkontroler sementara meninggalkan aliran program 2. Motor DC utama untuk mengerjakan instruksi- Motor arus searah ialah suatu instruksi dalam subrutin. Setelah mesin yang berfungsi mengubah tenaga selesai mengerjakan sub rutin, listrik arus searah (DC) menjadi tenaga microkontroler akan mengerjakan gerak atau tenaga mekanik, dimana kembali program utama4. tenaga gerak tersebut berupa putaran Intruksi subrutin terbagai rotor. Prinsip dasar dari motor arus searah menjadi dua, yaitu : adalah jika sebuah kawat berarus a) ACALL (Absolut Call) diletakkan antara kutub magnet utara dan Instruksi ini akan melakukan selatan maka pada kawat itu akan bekerja lompatan ke suatu subrutin yang suatu gaya yang menggerakkan kawat berada di area sebesar 2 itu.5 KiloByte. Arah gerak kawat itu dapat b) LCALL (Long Call) ditentukan dengan "kaidah tangan kiri" Instruksi ini akan melakukan yang berbunyi sebagai berikut : Apabila lompatan ke suatu subrutin yang tangan kiri terbuka diletakkan antara berada di area sebesar 16 kutub utara dan selatan sehingga, garis- KiloByte. garis gaya yang keluar dari kutub f. Operasi Timer menembus telapak tangan kiri dan arus di AT89S51 memiliki dua buah dalam kawat mengalir searah dengan arah timer, yaitu timer 0 dan timer 1 ke empat jari, maka kawat itu akan yang keduanya dapat berfungsi mendapat gaya yang arahnya sesuai sebagai counter ataupun timer. Jika dengan arah ibu jari. 6 timer mempunyai sumber clock dari F  qV x B ...............................(1) frekuensi tertentu yang sudah pasti, sedangkan counter mendapat Untuk membalik arah putaran motor DC sumber clock dari pulsa yang dapat dilakukan dengan membalik arah hendak dihitung jumlahnya. arus jangkar. Pada penelitian ini motor Aplikasi dari counter atau DC yang digunakan adalah motor DC penghitung biasa digunakan untuk magnet 15 Volt, bergeraknya motor ini aplikasi menghitung jumlah dapat dikendalikan oleh suatu rangkaian kejadian yang terjadi dalam periode yang mempunyai dua masukan sehingga tertentu sedangkan timer atau 5 Zuhal. Dasar Tcknik Tenaga Listrik dan pewaktu biasa digunakan untuk Elektronika Dava. (Jakarta : Gramedia Pustaka Utama. 1988). h.29 4 6 Ibid., hal. 58 Zuhal loc.cit Model Robot Statis Dengan Enam Derajat Kebebasan (Pitoyo Yuliatmojo) 53
  • 8. motor ini dapat merubah arah kumparan-kumparan tempat terbentuknya putarannya secara bergantian. GGL induksi. a. Stator 3. Transistor sebagai Saklar Stator merupakan bagian motor Transistor mempunyai dua sambungan arus searah yang diam, bagian (junction), satu diantaranya emitor dan stator pada motor arus searah basis (dioda emitor) dan lainnya diantaranya badan motor, inti kutub diantaranya basis dan kolektor (dioda magnet, dan sikat. Badan motor kolektor). Karena itulah sebuah transistor berfungsi untuk meletakkan alat- sama dengan dua buah dioda. alat tertentu dan melindungi bagian- Lihat pada gambar 4 untuk bagian mesin lainnya. menghitung arus yang melalui resistor Fungsi dari sikat arang adalah basis RB dengan memperhatikan bahwa jembatan bagi aliran arus dari lilitan tegangan Vbe = 0,7 V dan tegangan Vbb jangkar dengan sumber tegangan. membias majukan dioda emitor melalui Agar gesekan dari komutator- resistansi pembatas arus Rb. komutator dan sikat tidak V  Vbe mengakibatkan ausnya komutator, I b  bb .........................(2) Rb maka sikat dibuat lebih lunak Beta DC yang dikenal sebagai biasanya terbuat dari campuran besi gain atau penguatan arus didefenisikan dan serbuk karbon. sebagai rasio arus kolektor dengan arus basis DC. I  dc  c ....................(3) Ib Transistor berfungsi sebagai saklar untuk mengontrol arus beban yang keluar dapat dilihat pada gambar 7. Gambar 6. Konstruksi Motor Arus Searah b. Rotor Rotor adalah bagian dari motor arus Gambar 7. Transistor Sebagai Saklar searah yang berputar. Rotor terdiri dari beberapa bagian diantaranya Sebagai akibat dari pengaruh hambatan jangkar, lilitan jangkar, komutator. beban (Rc) yang terpasang pada kolektor, Jangkar biasanya berbentuk silinder maka tegangan kolektor emitor (Vce) yang diberi alur-alur pada akan berkurang dari tegangan Vcc dan permukaannya untuk melilitkan arus kolektor ini menimbulkan penurunan 54 Pevote Vol.1 No. 1 September 2006 : 47 - 59
  • 9. sebesar Ic. Rc pada hambatan kolektor, karena itu tegangan kolektor menjadi : 7 Vce = Vcc – Ic.Rc...............................(4) 7 Alben Paul Malvino.Ph.D. Aproksimasi Rangkaian Semikondnktor. (Jakarla :Erlangga 1986), h. 136-137 Model Robot Statis Dengan Enam Derajat Kebebasan (Pitoyo Yuliatmojo) 55
  • 10. 4. Sensor Infra Merah Tabel 7. Spektrum-spektrum Gelombang Sensor adalah sebuah alat yang Elektromagnetik. 8 digerakan oleh energi di dalam sebuah sistem transmisi, menyalurkan energi dalam bentuk yang sama atau dalam bentuk yang berlainan ke sistem transmisi kedua. Secara umum sensor dapat didefinisikan sebagai alat yang merubah suatu sinyal dari suatu bentuk menjadi bentuk lain atau suatu alat yang mengubah suatu besaran gaya atau perpindahan mekanis menjadi sinyal listrik. Banyak parameter fisis seperti. panas, intensitas cahaya, kelembaban, bunyi, dan sebagainya dapat diubah menjadi sinyal listrik dengan menggunakan sensor. Sensor akan memberikan sebuah sinyal keluaran bila dirangsang oleh sebuah masukan yang bukan mekanis, sebagai contoh: sebuah fotosel bereaksi Keterangan terhadap perubahan intensitas γ = Gamma rays cahaya, sebuah termistor bereaksi HX = Hard X-rays terhadap variasi temperatur, sebuah SX = Soft X-Rays mikropon beraksi terhadap bunyi EUV = Extreme ultraviolet (suara) dan sebagainya. NUV = Near ultraviolet Visible light NIR = Near infrared a.Karakteristik Sinar Infra MIR = Moderate infrared Merah FIR = Far infrared Radio waves: Sensor infra merah yang digunakan EHF = Extremely high frequency terdiri atas dua bagian yaitu LED (Microwaves) infra merah dan Foto dioda atau SHF = Super high frequency Foto transistor. Tabel 7 berikut (Microwaves) menunjukkan spektrum gelombang UHF = Ultrahigh frequency elektromagnetik dimana gelombang VHF = Very high frequency infra merah berada. 8 Chantry, GEORGE LONG WAVE OPTICS, Academics Press, 1982 56 Pevote Vol.1 No. 1 September 2006 : 47 - 59
  • 11. HF = High frequency Gambar 9. Transmisi LED Infra Merah MF = Medium frequency Dalam keadaan off pemancar tidak LF = Low frequency menghasilkan berkas infra merah. Ketika VLF = Very low frequency saklar ditekan, maka LED mendapat bias VF = Voice frequency maju yang mengakibatkan adanya berkas ELF = Extremely low frequency cahaya infra merah dari LED tersebut. Hal tersebut disebabkan karena arus yang b. Karakteristik Dioda LED mengalir dan tegangan panjar yang LED adalah singkatan dari Light melalui LED diubah menjadi energi sinar Emimitng Diode atau dioda yang (foton). memancarkan cahaya. Dioda LED umumnya terbuat dari bahan dasar d. Foto Dioda dan Foto Transistor Silikon dan Germanium. Prinsip Foto dioda dan foto transistor merupakan kerjanya hampir sama dengan dioda sensor infra merah. Foto dioda pada biasa, hanya mempunyai dasarnya adalah dioda PN silikon biasa keistimewaan yaitu dapat yang dikemas dalam kotak transparan memancarkan cahaya bila di alirkan agar cahaya dapat mengenai sambungan arus listrik. Intensitas cahaya PN-nya. Gambar 10 di bawah ini tergantung pada besarnya arus memperlihatkan simbol skema listrik yang di alirkannya. Dioda ini standarnya. sangat populer sekali penggunaannya karena dapat menghasilkan cahaya yang berwarna-warni, ada yang merah, kuning dan hijau. 9 Gambar 10. Simbol skematik Foto dioda dan Foto transistor c. Prinsip Kerja LED Infra Merah Metode Penelitian Prinsip kerja LED infra merah Metodologi yang digunakan dalam dapat diketahui dengan penelitian alat ini adalah eksperimen menggunakan suatu rangkaian pada laboratorium dengan melakukan pemancar dan dioda foto pada penelitian dan percobaan dalam penerima, seperti gambar 9 di perancangan dan pembuatan alat bawah ini. penelitian. Adapun pada proyek alat ini menggunakan pengendali utama yaitu sistem minimum AT89S51 dengan 32 I/O. Pada pengendalian alat ini banyak terdapat piranti masukan berjumlah 8 input yang terdiri dari 5 limit switch dan 9 Dedy Rusmadi. Mengenal Praktis 3 rangkaian sensor infra merah yang Elektronika. (Jakarta : Gramedia, 1984), berfungsi untuk membatasi gerakan, h.50 Model Robot Statis Dengan Enam Derajat Kebebasan (Pitoyo Yuliatmojo) 57
  • 12. mulai dari gerakan konveyor benda dan 20 di bawah ini merupakan hasil masuk dilanjutkan pada pengujian rangkaian IC ULN 2003 dan pemindahan barang tersebut sampai rangkaian driver DC bolak-balik. kepada konveyor penerima. Alat- alat yang dibutuhkan adalah Tabel 19. Hasil Pengukuran Pada Output rangkaian sensor infra merah, Penggerak DC rangkaian penggerak motor DC Motor DC Lengan Robot Pada bolak-balik dan motor DC searah Rangkaian Penggerak DC yang menggunakan IC ULN 2003 Akuasi Tegan Sa serta rangkaian sistem minimum gan t AT89S51 sebagai pengendali dari Motor lengan gerak keseluruhan rangkaian input-output 15,17 V kanan yang berfungsi mengatur Motor lengan gerak kiri 15,17 V pergerakan lengan robot dan Motor lengan gerak turun 15,17 V konveyor. Motor lengan gerak naik 15,17 V Hasil Penelitian Motor capit gerak tutup 15,17 V 1. Data hasil pengujian rangkaian Motor capit gerak buka 15,17 V sensor infra merah Pengujian rangkaian sensor infra Tabel 20. Hasil Pengukuran Pada Output merah dilakukan pada setiap input ULN 2003 dan output komparator yang Motor DC Konveyor Pada terpakai. Pengujian dilakukan pada Rangkaian ULN 2003 pin input IC LM 358 pin (-) dan pin Keterangan TTegangan Satuan (+) pada saat infra merah terhalang Konveyor 1 15,17 Volt dan tidak terhalang dan tegangan bergerak keluarannya pada kondisi infra Konveyor 2 15,17 Volt merah terhalang maupun tidak bergerak terhalang. 2. Data hasil penentuan alamat pada C. Penutup Mikrokontroller Dari hasil penelitian yang dilakukan dapat a. Limit switch di ambil kesimpulan sebagai berikut : b. Infra merah 1. Alat yang dibuat berupa robot statis c. Output pemindah barang otomatis yang dikendalikan oleh input sensor infra 3. Data hasil pengujian rangkaian merah sebagai pendeteksi ada atau output tidaknya benda pada konveyor (1). 2. Mikrokontroler sebagai pengendali Data hasil pengujian rangkaian gerakan lengan robot secara otomatis output dilakukan pada rangkaian IC sesuai dengan program yang dirancang ULN 2003 dan tegangan pada dan di isi pada IC mikrokontroler keluaran relay pada rangkaian tersebut. driver DC bolak-balik. Tabel 19 58 Pevote Vol.1 No. 1 September 2006 : 47 - 59
  • 13. 3. Bahasa pemrograman yang dipakai dalam pengisian program ke dalam IC mikrokontroler menggunakan bahasa assembler dengan sotfware 8051 IDE yang berfungsi sebagai teks editor dan mengkompile dalam penulisan program, selain itu juga terdapat software AEC ISP digunakan untuk mendownload program kedalam IC mikrokontroler. DAFTAR PUSTAKA Eko Putra, Agfianto.(2002). Belajar Mikrokontroler AT 89S51/52. Yogyakarta : Gala Media. Malvino, Albert Paul. (2003) Prinsip-Prinsip Elektronika. Jakarta : Salemba Teknika. Nalwan, Paulus Andi.(2003). Panduan Praktis Teknik Antar Muka dan Pemrograman AT89C51. Jakarta : Elexmedia Komputindo. Tooley, Mike. (2003) Rangkaian Elektronik Prinsip dan Aplikasi. Jakarta : Erlangga. Artikel ini ditulis kembali oleh Johan Paramita (5215 07 2379) untuk memenuhi tugas metodologi penelitian 093 Model Robot Statis Dengan Enam Derajat Kebebasan (Pitoyo Yuliatmojo) 59