ISSN: 1693-6 930                                                    207     Purwaru pa Robot Pem ada m  Api Denga n Senso r  Ultraso n ic d an … …  (Wah yu Sapto Aji)   PURWARUPA ROBOT PEMADAM API   DENGAN SENSOR ULTRASONIC DAN ULTRAVIOLET  BERBASIS AT89S52      Wahy u  Sapto Aji, Fajar Herma w anto,  Muchlas  Program Studi Tekni k  Ele k tro, Universitas Ahma d Da hlan   Kampus  III UAD, J l . Prof. Dr.Soepom o,  J anturan, Yogyak arta 55164  E-mail: wahy usaji @ g m ail.com, fizzr_ ca em@ya hoo. co.id, muchla s.te@uad.a c .i d      A b st r a ct  The fire often  takes m any  victim s. Fire  detec tio n  system  som e time can not p r e v ent this  from  happe ning. The r efore ,  it is essenti a l to de ve lop  a rob o t that can  dete c t the pre s e n t of fire   as  well a s  e x tinguish it. This re se arch  ai m ed to desig n a fire e x tin guisher  ro bot  usin g AT89S 52  m i crocontroll er a s  it s controller. A  DC  fan controll ed by a  relay i s  ut ilized to put out the fire  and  a  fire se nsor  (UV-Tro n ) i s  u s ed to  dete c t the presen ce  of fire. The m o vem ent of th e rob o t is d r i v en  by m o tor  DC .  The robot ca n detect the surroun ding o b sta c le s and  posse ss an ul traso und -b ased   navi gation system .  If the ul traso und  syst em  detects  an obsta cle, the robot will a u tom a tically turn   without  colli d i ng the  ob st acle  or othe r thing s  a r ou nd it. Th e re sult h a s sho w n th at this  fire   exting uisher  robot  ca n b e  built u s in g  har dware   a nd softwa r e   co ntrolle d by an  AT8 9 S 52   m i crocontroll er. It can b e  con c lu ded from  the tests  that the rob o t can  dete c t fire as fa r a s  5   m e ter distan ce and abl e to su ccessfull y  put out the fire.    Key w ords : robot, AT89S52,  DC  motor, fire s e ns or (UV- Tro n ), ultra s ou nd sen s or      A b st r a k  Musib ah  keb a ka ran  ya ng  seri ng terj a d i telah m e n i m bulkan b e g itu ban ya k  korban.  Peran g kat pengam ana n deteksi sa at terjadi m u sib ah keb a kara n belum  m a m pu untuk dapat  m enyele s ai ka n m a salah terseb ut. Atas dasa r  ke ada an  terseb ut m a ka perlu di kem bang ka n rob o t   yan g  da pat  m endeteksi t e rjadi nya  ke bakara n   se kaligu s  m e lakuka n pem ad am an terha d a p   keb a kara n te rse but. Penel itian ini be rtujuan m e m buat ran c a ng  bang un robot  pem adam  api  deng an m e n ggun akan m i kro k o n trol er  AT89S52  se bagai p eng e ndalin ya. Untuk m e m ada m k an   api di gun aka n  apli k a s i  da ri kip a s  DC  yang  dikontrol  oleh  rela y d an  sen s o r   ap i (UV-T r on )  yang  digun akan u n t uk m endete k si ad an ya  api . Robot  berge rak m enggu n a ka n apli k a s i  dari m o tor  DC .  Rob o t dap at  m endeteksi p engh alang  ya ng ad a di  se kitarnya d an  m e m iliki siste m  naviga s i. Jika  sen s o r  ultrasonik m e n det eksi ad an ya  peng halan g,  m a ka ro bot  aka n  be rb elo k  da n b e rjal an  se cara otom atis tanpa m enab ra k pen ghala ng atau pun ben da yang be rad a  di sekita rn ya. Ha sil   penelitian  m enunj ukkan   bah wa  rob o t pem adam  a p i ini d apat  dibuat d eng a n  m enggu na kan  pera n g k at ke ras d an pe ra ngkat lunak  yan g  diko ntrol m i krokontroler AT89S 5 2 . Dari pe ng ujian  yan g  telah d ilaku ka n, da pat disim pul kan  bah wa  robot pem ad am  api ini d apat m e m bantu   m endeteksi  serta m e m ada m k an api  de ngan  jarak a p i yang  dap a t  didete ksi  sa m pai deng an  5   me te r .     Kata kunci :  Robot, AT89S52, motor  DC , sen s o r  api  (UV-T r o n ), sensor ultraso n ik      1. PEN DA HU LU AN  Kebakaran m e rup a kan  ma sala h   kla s ik manu sia,    terutam a  di  e r a m ode rn i n i .  Usaha   pemad ama n  menga ndu ng  resi ko p ada  petuga s pe madam. Usa ha untu k  me ngha sil k an  ro bot   yang  m a mpu   mema dam kan  a p i  tela h dilakukan ba nyak pen eliti seb e lumnya,  bah kan   menj adi  baha n untu k  komp etisi da n pembel ajaran [1-3].   Pada pen eli t iannya ,   Setiawardha na  [4] telah  mera ncang  robot pem a dam api  mengg una ka n kame ra unt uk men dete k si api den ga n melakukan  analisi s  citra  digital citra  api.    Meski be rda s arkan h a sil  uj i cu kup m e m uaska n,  yaitu mencapai  prose n tase keb e rha s ila n 93. 3%  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                     ISSN: 16 93-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 3,  Desem b e r  2009 :  207  - 212   208 untuk men d e t eksi  api, n a m un d a ri  su d u t beba n  ko mputasi  sang at berat dib a nding ka n de n gan   sen s o r  yang  memang  ded ic a t ed   untu k  api. Banya k  strategi telah dikemba n g ka n aga r ro bot  dapat meny usu r  dan m endete k si su mber a p i,  namun bia s a n ya denga n  algoritma yang   k o mpleks  [5-7].    Pada pe nelitian ini a k an di kemb ang ka n  purwa rup a  ro bot beroda d enga n se nsor deteksi   api den gan  sen s o r  ultraso n ic d a n  ultrav iolet  untuk  dapat  menyusur,  mendete k si  dan  memad a mka n  api u n tuk  mengu ra ngi  beba n komp utasi. Pen e litian ini ju ga  sekali gu s seb agai  peng emba ng an dari pe ne litian Widod o  [8] unt uk deteksi obyek yang hanya  menggu na kan   s e ns or  u l tr aso n i k .       2. METODE  PENELITIAN  2.1. Subjek  Pene litian  Subjek  pen eli t ian ini adal a h  rob o t bero da yang b e rkemamp uan  menge ksplo r asi  suatu   tempat. Robot dides a in memilik i 4 buah  roda dan 2 buah  motor  DC. Sis t em kerja dalam us aha  menem ukan  targetnya  yaitu api  lilin,  ro bot ini  bisa  menghi nda ri  halan gan  de ngan  be rbel o k   ke   kan an, be rb e l ok  ke  kiri  da n juga  bi sa  mundu r. Sist em kerja  ro b o t ini a k an  di prog ram  de n gan   mikrokontrol e r AT89S52.  Blok di ag ram  sistem  kerj a  robot be rod a  pemad am  api dap at dilihat  pada G a mba r  1.        Gamba r  1.    Blok dia g ra m sistem kerja  Robot beroda  pemad am api         Gamba r  2. Di agra m  alir p r ogra m   utama     2.2.  Diagram alir program   Program uta m a da ri rob o t pema dam  api yaitu  saat sa kla r  di hidup ka n ma ka yan g   pertam a  di ba ca  oleh  prog ram yaitu  sen s or  sua r a, p r ogra m  a k a n  t e ru s m e mba c a da n me nun ggu  samp ai  sen s or  sua r a  me ndap atka n resp on  su ara  dari  sumb e r  bu nyi atau  bu zer yang  di   bunyikan. Se telah sen s o r  sua r a  aktif  maka   prog ra m akan m e n u ju pa da  su brutin  pro g ra m  pemba ca an  sen s o r  ultra s oni c. Pada  prog ram  p e mba c aa n sensor ultrasonic, pe mba c aa n   dilakukan secara b e rg antia n dari p enuli s an yang p a lin g atas.  Flo w chart  Pro g ra m  Utama  Robo t  Pemadam Ap i ditampilka n  pada G a mba r   2.  Program u n tuk p eng atura n  gerak  ro bot  m enyusuri ruang berl and askan pad a  i n forma s i  jara k d a ri  se nso r  ultrason ik. Setelah  n ilai ja ra k  did apatkan d a ri  lima bu ah  sensor  ultra s o n ik  maka  lima  b uah nil a i ja rak a k a n  di b andin g kan u n tuk m ene ntuka n  kema n a ka h robot  aka n   berjal an. Pe mbacaan  se nso r  yan g  u n tuk m ene ntuka n  lan g kah  rob o t yaitu  deng an m e m baca   sen s o r  ultra s onik yan g  pa ling dep an b a ru me mba n d ing k an ja ra k sa mpin g ki ri dan  sampi ng  kan an. Di agram alir  pen g a turan  ge ra k penyu s ur an robot  p ada p enelitian  ini d i tunjukka n  pa da   Gamba r  3.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOMNI KA   ISSN:  1693-6930    ■     Purwaru pa Robot Pem ada m  Api Denga n Senso r   Ultraso n ic d an … …  (Wah yu Sapto Aji)  209     Gamba r  3. Di agra m  alir pe ngaturan ge rak pe nyusura n  robot       3.  HASIL D A N  PEMBA HAS AN   3.1. Pengujian  Aktiv asi  Soun d   Pengujia n pe rtama dila ku kan terh ada p tombol  sta r t yang men g g una kan  sen s or suara   seb agai  ke n dali sta r t jala nnya ro bot. Data di ambil  deng an  cara meng ukur  kep e kaan  se nso r   terhad ap respon sua r a ya ng dibe rikan.  Sumber  sua r a yang di pa kai ad alah b u ze r yang di beri   sumb er teg a n gan 9 volt. Data peng ujian  sen s or  sua r a  ditampilka n  pada Ta bel 1.     Tabel 1. Data  penguji an se nso r  su ara   Jarak sumber su ara (cm)   Respon sensor ( k ondisi LED)  0-10  Men y ala   >10 Mati      Ha sil pe nguji an men unju k kan  bah wa  saat  su mbe r  suara  dibu nyikan de nga n b eberapa   variasi ja ra k yang berbed a-be da ma ka  akan da pat diketah u i kep e k aa n sen s o r  terha dap  sum ber  bunyi yang di beri k an. Se n s or  su ara ini  hanya  a k an mampu  m e n e rima re spo n   sua r a  d a ri  bu zz e r   yang dibu nyikan  dari j a ra k 0-10  cm.  Di ata s   jarak 10 cm  se nsor sua r a tida k a k an m a m p u   menan gkap  sumbe r  bu nyi  yang dib e ri ka n. Kepad atan  sua r a  yang  a da di li ng kun gan  se kitar j u ga   san gat mem p enga ruhi te rh adap  ke pe ka an sen s or i n i. Salah satuny a adal ah  sua r a dari  sp ea ke r   sou nd syste m  yang ada di dalam satu  ruang an de ng an se nsor ini.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                     ISSN: 16 93-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 3,  Desem b e r  2009 :  207  - 212   210 3.2. Pengujian  Sensor  Api  Cara pe nguji an sen s or i n i cu kup  sed e rha na. Seti ap kali se nsor me ndete k si si nar  ultravi o let  yang di hasilkan oleh  api  lilin,  maka  sensor akan  m engeluarkan 1 pulsa sebesar 85  ms. Ja ra k tidak b e rp eng aruh p ada l ebar p u lsa high yang d i kelu arkan, karen a  pul sa  ini  dipen garuhi o l eh be sar  kap a sitor yan g  di pasang p ada  pin C x . Cara  pengujia n se nso r  api da p a t  dilihat pada  Gamba r  4.           Gamba r  4. Cara Pen gujia n Senso r  Api       Pengujia n dil a ku ka n d eng an b antua n  mikrokontrol e r d eng an m e makai  fun g si   interrupt   external.  Bila  terjadi tra n sisi turu n pad a  pin inte rru pt external  i n i, maka mi krokontroler  a k an   menyala k an   selu ruh  LED yang te rhub ung d eng an  port  1  pad a  mikrokontrol e r. Penguji an  ini  dilakukan d e ngan  ko ndi si  ca haya yan g  tera ng  dan  deng an j a ra k lilin te rh ad ap  sen s o r  y ang  terpa s an g p ada  robot  sejauh  30  cm . beri k ut ad alah d a ta h a sil p eng ujia n  UVT r on Fl am e   Dete ctor.  Tab e l peng ujian  UVTro n  Flam e Dete ctor  di saji kan p ada  Tabel 1.     Tabel 1.  Tab e l peng ujian  UVTro n  Flam e Dete ctor  Posisi L ilin Terhadap Robot   Kondisi  Lil i n   Kondisi LED Respon Sensor  Depan  Men y ala   Men y ala   d Mati  Mati  d = don ’ t  car e       Pengujia n ini juga dila ku ka n pada ja ra k hingg a 5,5 m kare na di at as jarak 5,5  m sen s o r   ini  tidak akan mere sp on sa ma  se kali. Da ri  pen gujia n yang dil a ku ka n akan di dap atkan  ha sil ya ng  sama d eng a n  peng ujian  pada ja ra k 3 0  cm. Melalui  data diatas,  maka  UVTro n  Flam e Detector   dapat me nde teksi  ca haya  lilin deng an  baik bil a  po si si lilin ad a di  depan.  Hal i n i dika re na ka n   UVTro n  Flam e Dete ctor di pasang p e lin dung u n tuk m enentu k a n  titik ab solute  se buah lilin.     3.3. Pengujian  Sensor  Ultras onik  Pengujia n se nso r  ultra s o n i k pad a pen e litian ini adal ah se bag ai p engu ku r jara k untu k   membe r ikan  masu ka n kap an ro bot ha ru s maju  atau  h a ru s bel ok. Si stem  kerj a se nso r  ultrasoni k  yaitu denga n  meman c a r ka n gelomb ang  sua r a da n memantul kan n y a jika men g enai obj ek ya ng  ada did epan n y a.  Pengatu r an j a ra k pantul g e lomba ng su ara diat u r  did a lam progra m . Jara k yan g  dipa kai  untuk ro bot i n i adal ah  se perti p ada  p engam atan  p e mba c aa n ja rak de nga n  sensor  ultra s o n ik  yang di ba ca  deng an  pen a m pil L C D. Data pe mba c a an ja ra k  se n s or ultrasoni k terh ada p  wa ktu  dapat dili hat  sep e rti p a d a  Tab e l 2.  Dari  Tab e l 2  ini terlihat  bah wa ja ra k hasil  ko mp utasi  menyimpa ng  denga n si mpang an rerata seb e sar 7,23%. Selisih ini dim u ngki n kan karena    adanya tun d a  dalam ekse kusi prog ram se rta tangg ap an se nsor itu sen d iri.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOMNI KA   ISSN:  1693-6930    ■     Purwaru pa Robot Pem ada m  Api Denga n Senso r   Ultraso n ic d an … …  (Wah yu Sapto Aji)  211 Tabel 2. Pem bacaan ja ra k sen s o r  ultra s onik terhad ap  waktu   No.  Jarak(J) Waktu  Hasil  perhitunga n(H)   Simpangan   (cm)   ( ms )   (cm)   ((H-J )/J) x100%   1 3  0.095   3.268   8.93  2 4  0.12  4.128   3.20  3 5  0.161   5.5384   10.77   4 6  0.198   6.8112   13.52   5 7  0.22  7.568   8.11  6 8  0.252   8.6688   8.36  7 9  0.286   9.8384   9.32  8 10  0.3  10.32   3.20  9 11  0.33  11.352   3.20  10 12  0.362   12.4528   3.77  Total Simpangan   72,3  Rerata simpanga n  7,23%       3.4.  Pengujian s e nsor pro x imit y   Pengujia n se nso r  p r oximit y dilaku ka n u n tuk m eng eta hui jarak ma ksimum  se nso r  da pa t  mendete k si warna putih p ada lantai. Penguji an  ini d ilaku ka n den gan mem beri k an in dikator  LED  pada  kelu ara n  sen s o r . Sehingg a pada  saat sen s or ti dak me ndete ksi  warna put ih atau meleb i hi   jara k m a ksim um, ma ka L E D a k an  mat i  dan  pad a  saat sen s or m endete k si wa rna  putih, ma ka  LED a k a n  m enyala. Pen g u jian ini  dila ku kan  pad a  kon d isi  ru an gan yan g  te rang d an  ko n d isi  robot  dalam   posi s i b e rdiri.  Ha sil p eng ujian dip e roleh  bah wa  sen s o r  ini d apat m endete k si wa rna   putih lantai p ada jarak m a ksim u m kura ng dari 1 1  cm .      3.5. Lintas an   Lapa ngan  te rbuat d a ri  kayu atau p a pan multipl e ks  den gan  ketebala n  1,8  sam pai  deng an 2 cm.  Lapang an b e ru ku ran 24 8  cm x 248 cm  x 30 cm. Di dalam lap ang an ini terda p a t   4   ruan gan d e n gan po si si tetap.     3.6. Pengujian  Sistem   Pengujia n si stem  ken dali  rob o t se ca ra ke sel u ruha n dila ku kan  deng an me nj alan kan   robot  pad a li ntasa n  yang t e rdi r i da ri 4  b uah  rua ng d a n  beb erapa l o ron g . Sumb er a p i dileta kkan  dalam salah  satu rua ng  deng an kond isi tetap ata u  tidak be ru bah. Sumbe r  api beru pa  lilin   seb anya k  1  buah yan g  te rletak  di seb uah ju ring  be rwa r n a  putih  deng an ja ri-j ari  30  cm. A w al  mula robot  berjal an a k a n  dileta kkan  pada  sal a h  satu  sud u t lintasa n de n gan p o si si t e tap.    Pengujia n si stem keseluruhan yaitu b agaima na ro bot ini dapat  menemu k a n  targetnya yang  terdap at dala m  lintasan. Penguji an dila ku k an se ban yak  10 kali u n tuk  m enda p a tkan rata -rata   wa ktu rob o t dalam men e m uka n  target nya. Wakt u tempuh robot  rata-rata dal a m  lintasan ta npa   mendete k si target da ri pe ngujia n ini ad alah 32 4.00 d e tik.      0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 12345 6789 1 0 T a ha p P e r c oba a n W a k t u   T e m p u h (D e t i k )     Gamba r  5. Grafik perse nta s e  kebe rha s il an si stem ro b o t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                     ISSN: 16 93-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 3,  Desem b e r  2009 :  207  - 212   212 3.7. Parameter  Keberha s ilan   Berda s a r kan  data da ri b e b e rap a  p eng ujian di  atas da pat diketahui   tingkat  keb e rhasil an   robot d a lam  menjala n kan  tugasnya me miliki wakt u n ilai rata-rata  717.79 d e tik  atau 11 me ni t 57   detik. Ma ka  d apat di simp ul kan  ba hwa ro bot pem ada m  api tel ah  berhasil  menj ala n ka n fun g si n y a   deng an  catat an  wa ktu  rata -rata  11  me ni t 57 d e tik.  Grafik  p e rsenta s e ke berha sil an siste m   rob o t  dapat dilihat  pada G a mba r  5.        4. SIMPU L AN  Berda s a r kan  hasil pe nelitia n dan pem ba hasan yang telah dila ku ka n maka d apat  diambil  simpul an seb agai be rikut:  1.  Telah be rh asi l  diran c an g ro bot pemad am  api mengg un aka n  mikro k o n trole r  AT89 S52.  2.  Rob o t dapat menyusuri ru ang den gan  baik tan pa m enab ra k dindi ng deng an m engg una kan   s e ns or  u l tr aso n i k .   3.  Rob o t dapat menem ukan sumb er api d an sela njutny a dipada mka n  denga n m engg una kan   kipa s.   4.  Rob o t dapat mendete k si sumbe r  api be rupa lilin de n gan catata n wa ktu tempu h  rata-rata 11   menit 57 deti k .      DAF TA R PU STAK A   [1].   Pac k ,  D.J ,  et  al.,  “ Fire -figh ting M obile Robo tics and In terdisciplinar y  Design- Compar ativ e  Perspec t iv e s ”, IEEE Transactions, Vol. 47, No. 3, August 2004.   [2].   Marjovi, A., et.al., “ Multi-r obot E x plor ation a nd Fi re Sear chin g ”, IEEE/RSJ Internationa l  Confe r en ce  on Intelligent  Robot s and  Sy stems, 2009. IROS  2009, 10 -15  Oct. 2009   Page(s):1 929  – 1934.   [3].  Chie n, T.L., Guo,  H., Su, K.L., and Shi au, S.V., “ De v e lop a Multiple Inter f ac e Based  Fire   Fighting Ro bot ”,  4th IEEE International Confer ence on Mechatroni cs  (ICM2007), 8-10  May 2007 Pa ge(s):1 – 6.   [4].  Setiawa r dh an a, dkk., “ Robot   Cerda s  P e madam Api mengguna k a n Kamera ” Proceedi ng   IES, Surabaya, 2006   [5].   Pitowarno, E., ” Robotik a :  Des a in Kontrol dan  Kec e rda san  Buatan ”, A ndi Offset,  Yogyaka r ta,  2006.   [6].   Koren, Y., ” Robotics for  Engineers ”, McGrawHill Internat ional, New York, 1985.  [7].   Chang, P.H., et.al., “ Con t rol Archi t ec ture Design  for a Fir e  Searching  Ro bot usin g  Task  Oriente d  De sign Me thodology ”, Internatio nal  Joint Co nfere n c e SICE -ICA SE, 18-21   Oct. 2006 Pa ge(s):3 126 –  3131.   [8].  Wido do, N.S ., Achmad,  B., dan Suta nto, D., ” Mo bil Robot Anti Men a bra k  Be rbasis   Mikrokon trol ler 68HC11 ”,  Jurnal Tel k o m nika, Program St udi Te kni k  Elektro, Universita s  Ahmad Dahla n , Yogyaka r ta, Vol.3, No.1,  April 2005.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.