Robot Pencari Api di dalam Ruangan

Robot Pendeteksi Api di dalam Ruangan

Kholil Abdur Rasyid¹, Resa Raka Pangestu², Virgi Belinda Dwi Sisdiyanti³

Samuel Beta4

Email : ¹kholilabdur21@gmail.com, ² rakaresa017@gmail.com, ³belabelinda26@gmail.com,

⁴sambetak2@gmail.com

Jurusan Teknik Elektro, Program Studi D3 Teknik Elektronika

Politeknik Negeri Semarang

Jln. Prof. H. Sudarto, S.H., Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia. 50275.

Telp. (024)7473417, Website : www.polines.ac.id, email : mailto:sekretariat@polines.ac.id

Abstrak – Proyek ini dibuat sebagai aplikasi ARM NUC120 menggunakan sensor jarak, sensor inframerah, dan tombol  serta luaran roda omni, motor DC, led, dan LCD. Sensor jarak digunakan mendeteksi benda yang berada di dekat robot dan sensor inframerah untuk mendeteksi adanya api. Robot Pendeteksi Api di dalam Ruangan adalah sebuah robot untuk dapat membantu untuk mendeteksi api yang ada di dalam ruangan dengan menggunakan mikrokontroler ARM NUC120. Pemroses robot menggunakan ARM NUC120 dan masukan berupa sensor jarak dan sensor infra merah. Sedangkan untuk keluarannya berupa roda omni dan motor DC yang juga sebagai kaki robot untuk menggerakkan robot, serta LCD dan led sebagai indikator robot.

Kata kunci: ARM NUC120, Sensor Inframerah, Sensor Jarak, Motor DC, Pendeteksi Api.

Abstract – This project was created using the ARM NUC120 application using proximity sensors, free sensors, and buttons as well as omni wheels, DC motors, leds, and LCDs. Proximity sensors use object protection located near the robot and surveillance sensors to protect the presence of fire. Fire Detection Robot in the room is a robot that can help to support fire in the room by using the ARM NUC120 microcontroller. The processing robot uses ARM NUC120 and the input consists of a proximity sensor and an infrared sensor. Meanwhile, to remove it consists of omni wheels and DC motors which are also as robot legs to move the robot, as well as LCD and led as robot indicators.

Keywords: ARM NUC120, Infrared Sensor, Proximity Sensor, DC Motor, Fire Detection.. 

I.     PENDAHULUAN

Perkembangan dunia robot saat ini telah banyak diterapkan dalam kehidupan manusia untuk membantu memudahkan kegiatan manusia. Perkembangan robotika saat ini telah membuat kualitas hidup manusia semakin tinggi. Teknologi robotika telah banyak diaplikasikan dan dikembangkan diberbagai bidang untuk menghasilkan suatu sistem robot yang dapat berinteraksi dengan pengguna secara efektif dalam memberi bantuan dalam kehidupan manusia. Contoh perkembangan teknologi robotika dalam aspek keamanan yaitu robot pendeteksi adanya api dalam ruangan yang terbatas, sehingga dapat dikembangkan untuk mencegah adanya kebakaran pada ruangan.

A.   ARM NUC120

DT-ARM NUC120 Board merupakan modul pengembangan mikrokontroler NUC120RD2DN yang berbasis CPU ARM Cortex-M0 dari Nuvoton. Modul ini dapat bekerja dengan kecepatan CPU sampai dengan 48 MHz. Modul ini juga telah dilengkapi dengan bootloader internal, sehingga tidak diperlukan lagi device programmer eksternal. Pemrograman melalui bootloader bisa dilakukan dengan menggunakan koneksi USB.

Gambar 2.1 ARM NUC 120

B.    Roda Omni

Roda omni adalah semacam jenis roda yang memiliki desain mekanik yang berbeda dari roda biasa. Fungsi dari roda omni yaitu dapat membuat suatu robot bergerak dengan direksi yang tidak biasa.Robot dengan roda omni adalah sebuah robot yang sistem geraknya menggunakan roda omni. Roda omni telah digunakan bertahun tahun dalam dunia robot industri dan logistik. Sumber utama pengguna terbanyak roda omni adalah perusahaan yang memproduksi untuk sistem konveyor, seperti untuk menangani paket/barang. Roda omni banyak juga digunakan untuk robot omni. Sebuah robot omni dapat berjalan lurus dari titik A ke titik B juga berputar agar dapat tiba di tujuan nya. Roda omni juga digunakan untuk kursi roda, kendaraan servis di bandara dan lain-lain. Desain dengan roda omni dapat berjalan kedepan dan kesamping tanpa mengubah posisi roda. Hal tersebut lah yang membuat robot dengan roda omni lebih unggul dibanding robot dengan roda biasa.

Gambar 2.2 Roda Omni

C.    Sensor Ultrasonik HC-SR04

Sensor ultrasonik HC-SR04 adalah sensor jarak yang menggunakan sonar untuk menentukan jarak terhadap sebuah objek, seperti yang dilakukan Kelelawar atau Lumba-lumba. Sensor ini memiliki akurasi yang cukup baik dan pembacaan yang cukup stabil. Operasionalnya tidak dipengaruhi oleh cahaya matahari atau material berwarna gelap, namun dipengaruhi oleh material akustik. Sensor ini memiliki spesifikasi jangkauan 2 cm – 400 cm dengan resolusi 0.3 cm, serta jangkauan sudut kurang dari 15 derajat.

Gambar 2.3 Sensor Ultrasonik HC-SR04

D.   Sensor Inframerah

Sensor Infra Merah adalah instrumen elektronik yang digunakan untuk mendeteksi karakteristik tertentu yang berada di sekitarnya dengan memancarkan dan/atau mendeteksi radiasi infra merah. Sensor Infra merah juga mampu mengukur panas yang dipancarkan oleh benda dan pendeteksian dari gerakan benda. Sensor infra merah adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda. Sensor infra merah terdiri dari led infra merah sebagai pemancar dan fototransistor sebagai penerima cahaya infra merah.

 

Gambar 2.4 Sensor Inframerah

E.    Motor DC

Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC.

Motor Listrik DC atau DC Motor ini menghasilkan sejumlah putaran per menit atau biasanya dikenal dengan istilah RPM (Revolutions per minute) dan dapat dibuat berputar searah jarum jam maupun berlawanan arah jarum jam apabila polaritas listrik yang diberikan pada Motor DC tersebut dibalikan. Motor Listrik DC tersedia dalam berbagai ukuran rpm dan bentuk. Kebanyakan Motor Listrik DC memberikan kecepatan rotasi  sekitar 3000 rpm hingga 8000 rpm dengan tegangan operasional dari 1,5V hingga 24V. Apabile tegangan yang diberikan ke Motor Listrik DC lebih rendah dari tegangan operasionalnya maka akan dapat memperlambat rotasi motor DC tersebut sedangkan tegangan yang lebih tinggi dari tegangan operasional akan membuat rotasi motor DC menjadi lebih cepat. Namun ketika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut turun menjadi dibawah 50% dari tegangan operasional yang ditentukan maka Motor DC tersebut tidak dapat berputar atau terhenti. Sebaliknya, jika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut lebih tinggi sekitar 30% dari tegangan operasional yang ditentukan, maka motor DC tersebut akan menjadi sangat panas dan akhirnya akan menjadi rusak.

Gambar 2.5 Motor DC

H. LCD 16x2

LCD (Liquid Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.

LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan.

Gambar 2.6 LCD 16x2

II.    PERANCANGAN

A.   Diagram Blok Sistem

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem

B.    Cara Kerja Diagram Blok Sistem

Robot Pencari Ruang Pendeteksi Api menggunakan ARM NUC120 sebagai mikrokontroler ini mendeteksi ruang menggunakan sensor jarak dan sensor inframerah sebagai sensor api untuk mendeteksi adanya api. Robot mempunyai 4 buah roda sebagai alat gerak robot yang digerakkan menggunakan motor DC. Robot juga dilengkapi tombol start, stop. Ketika robot diaktifkan, robot akan bergerak menelusur ruang untuk mencari api.  Setelah mendeteksi api, robot akan memberikan tanda melalui led blink dan LCD sebagai tanda bahwa robot mendeteksi adanya api di dalam ruangan.

C.    Gambar Pengawatan

Gambar 3.2 Diagram Pengawatan Keseluruhan

D.   Gambar Rangakain Lengkap

Gambar 3.5 Gambar Rangakaian Lengkap

E.    Gambar Diagram Alir

Gambar 3.4 Gambar Diagram Alir pada ARM NUC120

Gambar 3.5 Gambar Alat

III.   PENGUJIAN ALAT

Alat dapat berjalan sesuai dengan cara kerja dan dapat menunjukan menelusur ruangan untuk mendeteksi adanya api.Setelah robot mendeteksi adanya api, robot akan memberikan tanda berupa led blink dan LCD menampilkan tanda robot mendeteksi api.

IV.   KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini berisi kesimpulan dan saran dari keseluruhan alat yang telah dirancang pada proyek arm ini.

A.   Kesimpulan

1. Alat ini terbukti dapat digunakan untuk menelusur ruangan tanpa menabrak dinding
2. Alat ini dapat mendeteksi adanya api di dalam ruangan

B.    Saran

1. Untuk proyek selanjutnya dapat dikembangkan lagi untuk desain mekanik agar lebih rapi, menarik, dan efisien
2. Alat dapat dikembangkan dengan menambahkan alat agar robot dapat memadamkan api setelah robot mendeteksi adanya api

     V.    DAFTAR PUSTAKA

[1]      Cahyadi, Yandi, “Robot Pemadam Api dengan Sistem Deteksi Dini,” UIN Alauddin, 2017.

[2]      Ernanda, Lidia, dan Muhammad Bachtiar, “Alat Peraga Kendali Pergerakan Robot Keseimbangan Beroda Dua Menggunakan MyRIO dan LabVIEW,” Politeknik Negeri Semarang, 2019.

[3]      Faza Hanifulloh dan Samudra, A. M, “Pengaturan Putaran Motor DC Berbasis Proportional Integral Derivative Menggunakan LabView,” Politeknik Negeri Semarang, 2017.

[4]      Ratyanto, Ndaru, dan Roza Tita, “Pemantauan Navigasi Robot Telusur Dinding Untuk Pembelajaran Optimasi Kendali PID,” Politeknik Negeri Semaarang, 2017.

[5]      Sumiati, Desmira, dan Sigit Sasongko, "Prototype Robot Pemadam Api Menggunakan Fuzzy Inference Systems Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega328," Jurnal Pengabdian Masyarakat, 5(2), 186-192, 2017.