Perancangan mobil mini robot\\

BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Industri
Industri adalah bidang yang menggunakan ketrampilan, dan ketekunan kerja
(bahasa Inggris: industrious) dan penggunaan alat-alat di bidang pengolahan hasilhasil bumi, dan distribusinya sebagai dasarnya. Maka industri umumnya dikenal
sebagai mata rantai selanjutnya dari usaha-usaha mencukupi kebutuhan (ekonomi)
yang berhubungan dengan bumi, yaitu sesudah pertanian, perkebunan, dan
pertambangan yang berhubungan erat dengan tanah, kedudukan industri semakin
jauh dari tanah, yang merupakan basis ekonomi, budaya, dan politik.
Industri berawal dari pekerjaan tukang atau juru, sesudah mata pencaharian
hidup berpindah-pindah sebagai pemetik hasil bumi, pemburu, dan nelayan di
zaman purba, manusia tinggal menetap, membangun rumah, dan mengolah tanah
dengan bertani, dan berkebun serta beternak. Kebutuhan mereka berkembang
misalnya untuk mendapatkan alat pemetik hasil bumi, alat berburu, alat menangkap
ikan, alat bertani, berkebun, alat untuk menambang sesuatu, bahkan alat untuk
berperang serta alat-alat rumah tangga, para tukang, dan juru timbul sebagai sumber
alat-alat, dan barang-barang yang diperlukan itu.
4
5
Dari situ mulailah berkembang kerajinan, dan pertukangan yang menghasilkan
barang-barang kebutuhan, untuk menjadi pengrajin, dan tukang yang baik diadakan
pola pendidikan magang, dan untuk menjaga mutu hasil kerajinan, dan pertukangan
di Eropa dibentuk berbagai gilda (perhimpunan tukang, dan juru sebagai cikal bakal
berbagai asosiasi sekarang).
Pertambangan besi, dan baja mengalami kemajuan pesat pada abad
pertengahan, selanjutnya pertambangan bahan bakar seperti batubara, minyak bumi,
dan gas maju pesat pula, kedua hal itu memacu kemajuan teknologi permesinan,
dimulai dengan penemuan mesin uap yang selanjutnya membuka jalan pada
pembuatan, dan perdagangan barang secara besar-besaran, dan massal pada akhir
abad 18, dan awal abad 19. Mulanya timbul pabrik-pabrik tekstil (Lille, dan
Manchester) dan kereta api, lalu industri baja (Essen) dan galangan kapal, pabrik
mobil (Detroit), pabrik almunium. Dari kebutuhan akan pewarnaan dalam pabrikpabrik tekstil berkembang industri kimia, dan farmasi, terjadilah Revolusi Industri.
Sejak itu gelombang industrialisasi berupa pendirian pabrik-pabrik produksi
barang secara massal, pemanfaatan tenaga buruh, dengan cepat melanda seluruh
dunia, berbenturan dengan upaya tradisional di bidang pertanian (agrikultur). Sejak
itu timbul berbagai penggolongan ragam industri.
Gambar 2.1 Industri
6
4.2. Robot
Robot adalah sebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik
menggunakan pengawasan dan kontrol manusia, ataupun menggunakan program
yang telah didefinisikan terlebih dulu (Kecerdasan Buatan). Istilah robot berawal
bahasa Cheko “robota” yang berarti pekerja atau kuli yang tidak mengenal lelah
atau bosan. Robot biasanya digunakan untuk tugas yang berat, berbahaya, pekerjaan
yang berulang dan kotor, biasanya kebanyakan robot industri digunakan dalam
bidang produksi, penggunaan robot lainnya termasuk untuk pembersihan limbah
beracun, penjelajahan bawah air dan luar angkasa, pertambangan, pekerjaan "cari
dan tolong" (search and rescue), dan untuk pencarian tambang. Belakangan ini
robot mulai memasuki pasaran konsumen di bidang hiburan, dan alat pembantu
rumah tangga, seperti penyedot debu, dan pemotong rumput.
Saat ini hampir tidak ada orang yang tidak mengenal robot, namun pengertian
robot tidaklah dipahami secara sama oleh setiap orang, Sebagian membayangkan
robot adalah suatu mesin tiruan manusia (humanoid), meski demikian humanoid
bukanlah satu-satunya jenis robot.
Gambar 2.2 Robot
7
4.3. Uno Arduino
Uno Arduino adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328 .Board
ini memiliki 14 digital input / output pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai
output PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack listrik
tombol reset. Pin-pin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung
mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB atau sumber
tegangan bisa didapat dari adaptor AC-DC atau baterai untuk menggunakannya.
Gambar 2.3 Board Arduino
Board Arduino Uno memiliki fitur-fitur baru sebagai berikut:
- 1,0 pin out: tambah SDA dan SCL pin yang dekat ke pin aref dan dua pin baru
lainnya ditempatkan dekat ke pin RESET, dengan IO REF yang memungkinkan
sebagai buffer untuk beradaptasi dengan tegangan yang disediakan dari board
sistem. Pengembangannya, sistem akan lebih kompatibel dengan Prosesor yang
menggunakan AVR, yang beroperasi dengan 5V dan dengan Arduino Karena yang
beroperasi dengan 3.3V Yang kedua adalah pin tidak terhubung, yang disediakan
untuk tujuan pengembangannya, pada gambar arduino tersebut berada di 2.3 board
arduino
8
Gambar 2.4 Kabel USB Board Arduino UNO
Uno Arduino dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya
eksternal. Sumber listrik dipilih secara otomatis. Eksternal (non usb) daya dapat
datang dari AC – DC adaptor atau baterai, adaptor ini dapat dihubungkan dengan
cara menghubungkannya plug pusat – positif 2.1mm ke dalam board colokan listrik.
Lead dari baterai dapat dimasukkan ke dalam header pin Gnd dan Vin dari
konektor Power. Boar dapat beroperasi pada pasokan daya dari 6 – 20 Volt,
diberikan dengan kurang dari 7V, pin 5v dapat menyuplai kurang dari 5 volt dan
board mungkin tidak stabil, jika menggunakan lebih dari 12v, regulator tegangan
bisa panas dan merusak board. Rentang yang dianjurkan adalah 72.3.1 Atmega 328
ATMega328 merupakan mikrokontroler keluarga AVR 8 bit. Beberapa tipe
mikrokontroler yang sama dengan ATMega8 ini antara lain ATMega8535,
ATMega16, ATMega32, ATmega328, yang membedakan antara mikrokontroler
antara lain adalah, ukuran memori, banyaknya GPIO (pin input/output), peripherial
(USART, timer, counter, dll). Dari segi ukuran fisik, ATMega328 memiliki ukuran
fisik lebih kecil dibandingkan dengan beberapa mikrokontroler diatas. Namun untuk
segi memori dan periperial lainnya ATMega328 tidak kalah dengan yang lainnya
karena ukuran memori dan periperialnya relatif sama dengan ATMega8535,
ATMega32, hanya saja jumlah GPIO lebih sedikit dibandingkan mikrokontroler
diatas
9
Gambar 2.5 Pin Mikrokontroler Atmega328
ATMega328 memiliki 3 buah PORT utama yaitu PORTB, PORTC, dan
PORTD dengan total pin input/output sebanyak 23 pin. PORT tersebut dapat
difungsikan sebagaiinput/output digital atau difungsikan sebagai periperal lainnya.
1.
Port B
Port B merupakan jalur data 8 bit yang dapat difungsikan sebagai input/output.
Selain itu PORTB juga dapat memiliki fungsi alternatif seperti di bawah ini.
a.
ICP1 (PB0), berfungsi sebagai Timer Counter 1 input capture pin.
b.
OC1A (PB1), OC1B (PB2) dan OC2 (PB3) dapat difungsikan sebagai
keluaran PWM (Pulse Width Modulation).
c.
MOSI (PB3), MISO (PB4), SCK (PB5), SS (PB2) merupakan jalur
komunikasi SPI.
d. Selain itu pin ini juga berfungsi sebagai jalur pemograman serial (ISP).
2.
Port C
Port
C merupakan
jalur
data
7
bit
yang
dapat
difungsikan
sebagai input/output digital. Fungsi alternatif PORTC antara lain sebagai berikut :
10
a. ADC6 channel (PC0,PC1,PC2,PC3,PC4,PC5) dengan resolusi sebesar
10 bit. ADC dapat kita gunakan untuk mengubah input yang berupa
tegangan analog menjadi data digital
b.
I2C (SDA dan SDL) merupakan salah satu fitur yang terdapat pada
PORTC.
I2C
digunakan
untuk
komunikasi
dengan
sensor
atau device lain yang memiliki komunikasi data tipe I2C seperti sensor
kompas, accelerometer nunchuck.
3.
Port D
Port D merupakan jalur data 8 bit yang masing-masing pin-nya juga dapat
difungsikan sebagai input/output. Sama seperti Port B dan Port C, Port D juga
memiliki fungsi alternatif dibawah ini :
a.
USART (TXD dan RXD) merupakan jalur data komunikasi serial
dengan level sinyal TTL. Pin TXD berfungsi untuk mengirimkan data
serial, sedangkan RXD kebalikannya yaitu sebagai pin yang berfungsi
untuk menerima data serial.
b.
Interrupt (INT0 dan INT1) merupakan pin dengan fungsi khusus
sebagai interupsihardware. Interupsi biasanya digunakan sebagai
selaan dari program, misalkan pada saat program berjalan kemudian
terjadi
interupsi hardware/software maka
program
utama
akan
berhenti dan akan menjalankan program interupsi.
2.3.2 Memory
ATmega328 ini memiliki 32 KB dengan 0,5 KB digunakan untuk loading
file. Ia juga memiliki 2 KB dari SRAM dan 1 KB dari EEPROM, bootloader yang
memungkinkan Anda untuk meng-upload program baru untuk itu tanpa
menggunakan programmer hardware eksternal. Ini berkomunikasi menggunakan
protokol dari bahas C.
Gambar 2.6 ATmega328BP-PU
11
2.3.3 Input & Output
Masing-masing dari 14 pin digital pada Uno dapat digunakan sebagai input
atau output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead().
Mereka beroperasi di 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima
maksimum 40 mA dan memiliki resistor pull-up internal dari 20-50 KQ. Selain itu,
beberapa pin memiliki fungsi khusus:

Serial : 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan
mengirimkan (TX) data TTL serial. Pin ini terhubung ke pin
yang sesuai dari chip ATmega8U2 USB-to-Serial TTL.

Eksternal Interupsi : 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk
memicu interupsi pada nilai yang rendah, tepi naik atau
jatuh, atau perubahan nilai. Lihat attachInterrupt () fungsi
untuk rincian.

PWM : 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan 8-bit output PWM
dengan analogWrite () fungsi.

SPI : 10 (SS), 11 (mosi), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung
komunikasi SPI menggunakan perpustakaan SPI.

LED : 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin
adalah nilai TINGGI, LED menyala, ketika pin adalah
RENDAH, itu off.

Uno memiliki 6 input analog, diberi label A0 melalui A5, masingmasing menyediakan 10 bit resolusi yaitu 1024 nilai yang
berbeda. Secara default sistem mengukur dari tanah sampai
5 volt.

TWI: A4 atau SDA pin dan A5 atau SCL pin. Mendukung
komunikasi TWI

Aref. Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan
analogReference ().

Reset. Lihat juga pemetaan antara pin Arduino dan ATmega328 port.
Pemetaan untuk ATmega8, 168 dan 328 adalah identik.
12
2.3.4
Komunikasi
Uno Arduino memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan
komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lain. ATmega328 ini menyediakan
UART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1
(TX). Sebuah ATmega16U2 pada saluran board ini komunikasi serial melalui USB
dan muncul sebagai com port virtual untuk perangkat lunak pada komputer.
Firmware Arduino menggunakan USB driver standar COM, dan tidak ada driver
eksternal yang dibutuhkan, namun, pada Windows, file. Inf diperlukan, perangkat
lunak Arduino termasuk monitor serial yang memungkinkan data sederhana yang
akan dikirim ke board Arduino. RX dan TX LED di board akan berkedip ketika
data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB ke komputer.
ATmega328 ini juga mendukung komunikasi I2C (TWI) dan SPI. Fungsi ini
digunakan untuk melakukan komunikasi inteface pada sistem.
2.3.5 Programing
Uno Arduino dapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino, pilih
Arduino Uno dari Tool lalu sesuaikan dengan mikrokontroler yang digunakan.
Para
ATmega328
pada
Uno
Arduino
memiliki
bootloader
yang
memungkinkan Anda untuk meng-upload program baru untuk itu tanpa
menggunakan programmer hardware eksternal. Ini berkomunikasi menggunakan
protokol dari bahas C.
Sistem dapat menggunakan perangkat lunak FLIP Atmel (Windows) atau
programmer DFU (Mac OS X dan Linux) untuk memuat firmware baru. Atau Anda
dapat menggunakan header ISP dengan programmer eksternal .
2.3.6
Perangkat Lunak (Arduino IDE)
Lingkungan open-source Arduino memudahkan untuk menulis kode dan
meng-upload ke board Arduino, ini berjalan pada Windows, Mac OS X, dan Linux,
berdasarkan pengolahan, avr-gcc, dan perangkat lunak sumber terbuka lainnya.
13
2.3.7
Otomatis Software Reset
Tombol reset Uno Arduino dirancang untuk menjalankan program yang
tersimpan didalam mikrokontroller dari awal.
Tombol reset terhubung ke Atmega328 melalui kapasitor 100nf. Setelah
tombol reset ditekan cukup lama untuk me-reset chip, software IDE Arduino dapat
juga berfungsi untuk meng-upload program dengan hanya menekan tombol upload
di software IDE Arduino.
2.4
Bluetooth
Bluetooth adalah spesifikasi industri untuk jaringan kawasan pribadi
(personal area networks atau PAN) tanpa kabel bluetooth menghubungkan dan
dapat dipakai untuk melakukan tukar-menukar informasi di antara peralatanperalatan spesifiksi dari peralatan bluetooth ini dikembangkan dan didistribusikan
oleh kelompok bluetooth special interest group.
Bluetooth beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 Ghz dengan menggunakan
sebuah frequency hopping traceiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi
data dan suara secara real time antara host-host bluetooth dengan jarak
terbatas.Kelemahan teknologi ini adalah jangkauannya yang pendek dan
kemampuan transfer data yang rendah.
Gambar 2.7 Logo Bluetooth
14
Kelebihan yang dimiliki oleh sistem Bluetooth adalah :
1. Bluetooth dapat menembus dinding, kotak, dan berbagai rintangan lain
walaupun jarak transmisinya hanya sekitar 30 kaki atau 10 meter.
2. Bluetooth tidak memerlukan kabel ataupun kawat.
3. Bluetooth dapat mensinkronisasi basis data dari telepon genggam ke
komputer.
4. Dapat digunakan sebagai perantara modem.
Kekurangan dari sistem Bluetooth adalah :
1. Sistem ini menggunakan frekuensi yang sama dengan gelombang LAN yang
standar.
2. Apabila dalam suatu ruangan terlalu banyak koneksi Bluetooth yang
digunakan, akan menyulitkan pengguna untuk menemukan penerima yang
diharapkan.
3. Banyak mekanisme keamanan Bluetooth yang harus diperhatikan untuk
mencegah kegagalan pengiriman atau penerimaan informasi.

Di Indonesia, sudah banyak beredar virus yang disebarkan melalui
bluetooth dari telepon genggam.
2.5 Buzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah
getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir
sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang
pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi
elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari
arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka
setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik
sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa
digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan
pada sebuah alat (alarm).
15
Gambar 2.8 Buzzer
4.6.
Catu Daya
Catu daya atau Power Supply adalah rangkaian yang berfungsi untuk
menyediakan daya pada peralatan elektronik, komponen utama rangkaian catu daya
yang akan kita bahas disini yaitu trafo step down, dioda silicon dan kondensator
elektrolit (elco), sedangkan untuk komponen sekundernya yaitu IC dan transistor
yang berfungsi sebagai regulator untuk membersihkan arus DC dari paku – paku
tegangan AC yang mana paku – paku ini biasanya memberikan efek bunyi dengung
dan desis (noise) pada peralatan audio, catu daya ada 2 jenis yaitu catu daya simetris
dan catu daya tunggal, sedangkan dari bentuknya catu daya ada 2 bentuk yaitu catu
daya gelombang penuh dan setengah gelombang.