## PROTOTIPE ROBOT PEMADAM API DENGAN MENGGUNAKAN ARDUINO UNO BERBASIS SENSOR LM393 DAN SENSOR ULTRASONIC
1 Charles Gultom, 2 Heru Abrianto, 3 A. Darmawan Sidik, 4 Noor Sembiring 1,2,3,4 Universitas Tama Jagakarsa, Indonesia
Email: heruab65@gmail.com, sidikutj@gmail.com ABSTRAK Kata kunci: Robot, Sensor Ultrasonik, LM393, Prototipe Robot Perkembangan  teknologi  yang  pesat,  termasuk  dalam  bidang  elektronika  dan robotika, menunjukkan kemajuan peradaban manusia. Robot, yang tidak hanya meniru bentuk tetapi juga gerakan, memerlukan sistem navigasi dan kendali yang andal untuk menjalankan misinya secara optimal. Sistem kontrol yang baik sangat penting  untuk  memperbaiki  tanggapan  sistem  dinamik  sesuai  dengan  sinyal masukan yang beragam. Penelitian ini mengembangkan prototipe robot pemadam api  berbasis  Arduino  Uno  menggunakan  sensor  LM393  dan  sensor  ultrasonik, untuk  menghasilkan  navigasi  yang  efisien  dalam  mencapai  dan  memadamkan titik api. Penelitian ini mengidentifikasi masalah dalam langkah penelusuran dan pencarian sumber api oleh robot, komunikasi antara mikrokontroler Arduino Uno dengan  sensor,  serta  proses  pemadaman  api  oleh  robot.  Batasan  masalah mencakup  penggunaan  Arduino  Uno,  perancangan  prototipe  robot  beroda, penggunaan  flame  detector  untuk  pendeteksian  api,  dan  target  api  berupa  lilin atau korek api. Penelitian ini bertujuan menghasilkan robot yang mampu bergerak dengan  sensor  ultrasonik  untuk  menghindari  penghalang,  serta  merancang prototipe  robot  pemadam  api  yang  dapat  mendeteksi  dan  memadamkan  api. Manfaat  penelitian  meliputi  pengendalian  robot  dengan  sensor,  pemahaman konsep pemrograman Arduino, peningkatan pengetahuan dalam bidang robotika, dan pemahaman prinsip kerja program bahasa C untuk robot. Metode penelitian yang  digunakan  adalah  Research  and  Development  (R&D),  mengacu  pada langkah-langkah  Borg  dan  Gall,  yang  meliputi  pengumpulan  informasi, perencanaan, pengembangan produk, uji lapangan, revisi produk, dan diseminasi. Teknik  pengumpulan  data  menggunakan  instrumen  data  sekunder  dari  jurnal penelitian terdahulu. ABSTRACT Keywords: Robot, Ultrasonic Sensor,  LM393,  Robot Prototype The rapid advancement of technology, particularly in electronics and robotics, reflects human civilization's progress. Robots, which not only mimic forms but also  movements,  require  reliable  navigation  and  control  systems  to  perform optimally.  Effective  control  systems  are  crucial  for  improving  the  dynamic system's response to various input signals. This study develops a prototype of a fire-fighting robot based on Arduino Uno using LM393 sensors and ultrasonic sensors,  aiming  to  achieve  efficient  navigation  to  locate  and  extinguish  fire sources.  The  study  identifies  issues  in  the  robot’s  fire  detection  and  source location, communication between the Arduino Uno microcontroller and sensors, and the robot's fire extinguishing process. The scope of the study includes the use of Arduino Uno, design of a wheeled fire-fighting robot prototype, use of a flame detector for fire detection, and targeting candles or matches as the fire sources. The objectives are to create a robot capable of maneuvering with an ultrasonic sensor  to  avoid  obstacles  and  design  a  prototype  fire-fighting  robot  that  can detect and extinguish fire. The benefits of this research include controlling the
robot  with  sensors,  understanding  Arduino  programming  concepts,  enhancing knowledge in robotics, and comprehending the principles of C programming for robots.  The  research  methodology  employed  is  Research  and  Development (R&D),  following Borg  and Gall's  steps,  which  include  information  gathering, planning,  product  development,  field  testing,  product  revision,  and dissemination.  Data  collection  techniques  use  secondary  data  from  previous research journals .

## PENDAHULUAN
Perkembangan  teknologi  saat  ini  begitu  pesat,  demikian  pula  dengan  perkembangan teknologi  elektronika.  Robotika  merupakan  bukti  peradaban  manusia  yang  semakin  maju  dari waktu ke waktu. Wujud robot bukan hanya sebuah bentuk yang menyerupai manusia atau binatang tertentu,  melainkan  bergerak  menyerupai  bentuk  yang  ditirunya.  Kemampuan  robot  dalam menyelesaikan misinya sangat diperhitungkan, untuk itu diperlukan sistem navigasi yang handal sehingga dapat menunjang kinerja optimum robot. Pengontrolan robot tidak lepas dari suatu sistem kendali  yang  dapat  mengolah  sinyal  yang  diterima  agar  menjadi  suatu  perintah  yang  dapat menggerakan robot dan melakukan tugas sesuai dengan yang diinginkan.
Sistem  kontrol  dibutuhkan  untuk  memperbaiki  tanggapan  sistem  dinamik  agar  didapat sinyal  keluaran  seperti  yang  diinginkan.  Sistem  kontrol  yang  baik  mempunyai  tanggapan  yang baik  terhadap sinyal  masukan yang beragam.  Dalam  perancangan sistem  kontrol ini diperlukan gambaran tanggapan sistem dengan sinyal masukan dan aksi pengontrolan.
Robot diciptakan untuk memudahkan manusia dalam menyelesaikan masalah, contohnya dalam memadamkan api atau kebakaran. Resiko yang ditanggung oleh tim pemadam kebakaran sangat  tinggi,  untuk  itulah  diciptakanlah  robot  pemadam  api  untuk  membantu  manusia  dalam pekerjaan ini. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan sebuah robot yang dapat bergerak dengan  bantuan  sensor  ultrasonik  untuk  menghindari  hambatan  di  depannya,  serta  merancang prototipe  robot  pemadam  api  yang  mampu  mendeteksi  dan  memadamkan  sumber  api.  Manfaat yang  diharapkan  dari  penelitian  ini  meliputi  kemampuan  untuk  mengendalikan  robot menggunakan sensor ultrasonik dan sensor flame detector, pemahaman yang lebih baik mengenai konsep  pemrograman  pada  perangkat  lunak  Arduino,  serta  peningkatan  pengetahuan  di  bidang robotika.  Selain  itu,  penelitian  ini  juga  bertujuan  untuk  memberikan  pengetahuan  mendalam mengenai prinsip kerja pemrograman bahasa C dalam aplikasi robotik kepada penulis.

## METODE
Penelitian ini menggunakan metode penelitian deskriptif kualitatif yang bertujuan untuk memahami fenomena-fenomena yang ada. Sedangkan metode yang dilakukan untuk mendapatkan data dan informasi adalah metode studi pustaka, yaitu pengumpulan data dan informasi dengan cara  membaca  buku-  buku  referensi,  e-book  dan  website  yang  berhubungan  dengan  robot pemadam api dan beberapa contoh alat sistem deteksi dini. Adapun lokasi penelitian ini dilakukan
di rumah teman saya yang bernama Ichan (Teknik Elektro) di daerah Jakarta Selatan. Metode yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari serangkaian tahapan, yaitu: studi literatur, persiapan alat dan bahan, analisis, implementasi pada robot, pengujian pada robot, dan evaluasi.
Dalam perancangan Prototipe Robot Pemadam api ini memiliki beberapa komponen. M1 sebagai dinamo motor DC penggerak mobil sebelah kiri, M2 sebagai dinamo DC penggerak mobil sebelah  kanan,  M3  sebagai  motor  servo,  M4  sebagai  pompa  DC.  Sensor  ultrasonic  1  terletak disebelah  kiri  bagian  depan  mobil,  sensor  ultrasonic  2  terletak  di  tengah  bagian  depan  mobil, sensor ultrasonic 3 terletak disebelah kanan bagian depan mobil. Ke tiga sensor ultrasonic tersebut berfungsi  sebagai  pendeteksi  jika  didepan  ada  benda  atau  barang.  Jika  sensor  ultrasonic mendeteksi ada benda atau barang akan memerintahkan ke arduino untuk memberikan perintah ke ic L293D untuk menontrol putaran motor DC.
Sensor flame detector berfungsi mendeteksi api. Jika ada api di depan mobil sensor flame detector memerintahkan ke arduino agar mobil berhenti, motor servo bergerak 90 derajat, dan relay aktif  untuk  mengaktifkan  pompa  DC  sampai  api  padam.  Sedangkan  jika  sensor  infrared mendeteksi garis hitam maka mobil akan berhenti

## HASIL DAN PEMBAHASAN Perancangan Sistem
Pengujian  robot  mobil  pemadam  api  dilakukan  dengan  tujuan  untuk  mengetahui  kinerja robot serta performa dari sistem pergerakan robot yang telahdirancang pada Bab 3. Pengujian ini terdiri  dari  beberapa  tahapan,  dari  hasil  pengujian  akan  dianalisa  kinerja-kinerja  dari  tiap-tiap bagian  sistem  yang  saling  berinteraksi  sehingga  terbentuklah  sistem  robot  beroda  yang  dapat mendeteksi  adanya  sumber  api.  Pengujian  yang  dilakukan,  kinerja  robot  dapat  mendeteksi  api sejauh 10 cm dengan arena yang telah ditentukan. Hasil dari perancangan dan pembuatan tersebut dapat dilihat pada Gambar.
Gambar 1. Hasil Akhir Pembuatan Robot Pemadam Api
Untuk mengetahui karakteristik dari robot dilakukan pengujian-pengujian yang digunakan sebagai parameter  yang  berkaitan  dalam  sistem  pergerakan  robot  dan  kemampuan  penginderaan  sensor pada robot.
Komponen-komponen yang dipersiapkan sesuai dengan desain sistem adalah:
1. Pompa Motor DC 5 Volt, digunakan untuk memompa air saat sensor membaca api.
2. Korek api atau Lilin.
3. Sensor Flame sensor.
4. Sensor Infrared.
5. Sensor Ultrasonic.
6. Chasis Mobil 4WD.
7. Driver motor L293D
8. Selang air 8 mm
9. Mikrokontroler Arduino Uno

## 10. Batterai

## Perancangan Sensor Ultrasonic dan Dinamo DC
Dalam perancangan mobil pemadam api ini, ada beberapa tahapan yang penulis lakukan. Pertama penulis  merancang  sensor  ultrasonic  untuk  mengendalikan  Dinamo  DC  pada  mobil.  Sensor Ultrasonic yang dipakai ada 3 buah yang terletak di depan mobil seperti Gambar
Gambar 2. Letak Sensor Ultrasonic
Sensor  Ultrasonic  1  terletak  sebelah  kiri,  Sensor  Ultrasonic  2  terletak  di  tengah,  dan  Sensor Ultrasonic  3  disebelah  kanan.  Ketiga  sensor  ultrasonic  tersebut  memiliki  fungsi  berbeda-beda untuk mengendalikan Dinamo DC tersebut. Berikut rangkaian seperti gambar
Gambar 3. Rangkaian Sensor ultrasonic dan Dinamo DC
Dari rangkaian diatas Pin yang terhubung seperti tabel 1. dibawah ini.
Tabel 1. Pin yang terhubung ke Arduino Nano
No. Sensor dan Transducer Pin Arduino 1 Echo Sensor Ultrasonic 1 A4 2 Trigger Sensor Ultrasonic 1 A5 3 Echo Sensor Ultrasonic 2 A2 4 Trigger Sensor Ultrasonic 2 A3 5 Echo Sensor Ultrasonic 3 A0 6 Trigger Sensor Ultrasonic 3 A1 7 Pin 1, 8, 9, 16 IC L293D 5 V 8 Pin 2 IC L293D Input 1 PD 5 9 Pin 4, 5, 12, 13 IC L293D GND 10 Pin 7 IC L293D Input 2 PD 4 11 Pin 10 IC L293D Input 3 PD 7 12 Pin 15 IC L293D Input 4 PD 6
Untuk mengendalikan Dinamo DC penulis menggunakan IC L293D. Dinamo DC penggerak roda kiri terhubung di Pin 3 dan 5 IC L293D dan Dinamo DC penggerak kanan terhubung di Pin 11 dan
14 IC L293D. Berikut Tabel 2. akan menjelaskan cara menggerakan mobil ke arah maju, mundur, kiri, kanan, atau berhenti.
Tabel 2. Pin input IC L293D NO Input 1 Input 2 Input 3 Input 4 Hasil 1 LOW LOW LOW LOW Berhenti 2 HIGH LOW HIGH LOW Maju 3 LOW HIGH LOW HIGH Mundur 4 LOW HIGH HIGH LOW Kiri 5 HIGH LOW LOW HIGH Kanan
Sensor  Ultrasonic  memiliki  4  pin  yang  terdiri  dari  Vcc,  Gnd,  Trigger,  Echo.  Cara  Sensor Ultrasonic mendeteksi benda yaitu pin Trigger akan memancarkan sinyal, jika didepan ada benda maka sinyal itu memantulkan dan akan diterima oleh pin Echo. Jika sensor ultrasonic 1 mendeteksi benda maka akan memerintahkan Arduino Nano memberi sinyal ke input IC L293D seperti Tabel 2. nomor 5, maka mobil akan berbelok kearah kanan. jika sensor ultrasonic 2 mendeteksi benda maka  akan  memerintahkan  Arduino  Nano  memberi  sinyal  ke  input  IC  L293D  seperti  Tabel  2. nomor 3, maka mobil akan mundur. Sedangkan jika sensor ultrasonic 3 mendeteksi benda maka akan memerintahkan Arduino Nano memberi sinyal ke input IC L293D seperti Tabel 2. nomor 4, maka mobil akan berbelok kearah kiri.
Gambar 4. Pengujian Sensor Ultrasonic 1 jarak benda 7 cm
Pada gambar 4. Sensor Ultrasonic 1 mendeteksi benda pada jarak 7 cm, maka akan memberi sinyal ke mikrokontroller untuk mengendalikan dinamo DC melaui IC l293D, dinamo DC sebelah kanan bergerak maju dan dinamo DC kiri bergerak mundur akan menyebabkan mobil bergerak kearah kiri. Jika jarak benda lebih dari 7 cm maka mobil bergerak maju, seperti gambar 5. dibawah ini penulis meletaka benda dengan jarak 8 cm sehingga tidak terdeteksi oleh sensor.
Gambar 5. Pengujian Sensor Ultrasonic 1 jarak benda 8 cm
Sensor  Ultrasonic  2  mendeteksi  benda  pada  jarak  10  cm,  maka  akan  memberi  sinyal  ke mikrokontroller untuk mengendalikan dinamo DC melaui IC l293D, dinamo DC sebelah kanan bergerak mundur dan dinamo DC kiri bergerak mundur akan menyebabkan mobil bergerak kearah belakang. Berikut gambar 6.
Gambar 6. Pengujian Sensor Ultrasonic 2 jarak benda 10 cm Jika jarak benda lebih dari 10 cm maka mobil bergerak maju sehingga sensor tidak mendeteksi, penulis memberi jarak 11 cm seperti gambar 7. dibawah ini.
Gambar 7. Pengujian Sensor Ultrasonic 2 jarak benda 11 cm
Sensor  Ultrasonic  3  mendeteksi  benda  pada  jarak  7  cm,  maka  akan  memberi  sinyal  ke mikrokontroller untuk mengendalikan dinamo DC melaui IC l293D, dinamo DC sebelah kanan bergerak mundur dan dinamo DC kiri bergerak maju akan menyebabkan mobil bergerak kearah kanan. Sepeti gambar 8. dibawah ini.
Gambar 8. Pengujian Sensor Ultrasonic 3 jarak benda 7 cm
Jika jarak benda lebih dari 7  cm  maka mobil  bergerak maju sehingga sensor tidak mendeteksi, penulis memberi jarak 8 cm seperti gambar 9. dibawah ini.
Gambar 9. Pengujian Sensor Ultrasonic 3 jarak benda 8 cm

## Perancangan Sensor Flame Detector, Servo, dan Pompa DC
Untuk percobaan kedua penulis merancang Sensor Flame Detector mengendalikan Servo dan Motor DC saat ada api. Dalam percobaan ini Sensor Flame Detector terhubung ke Pin PD13 Arduino Nano, Servo terhubung pada Pin PD2 Arduino Nano, Relay untuk Pompa DC terhubung ke  Pin  PD  3.  Saat  Sensor  Flame  Detector  mendeteksi  api,  maka  akan  memerintahkan
mikrokontroller  untuk  mengaktifkan  Servo  dan  Pompa  DC.  Sudut  Servo  saat  aktif  sebesar  30 derajat. Sensor Flame Detecor dapat mendeteksi api Pada jarak 0 – 15 cm. Jika api lebih dari 15 cm  maka  sensor  tidak  dapat  membaca  api.  Pengujian  jarak  Sensor  Flame  Detector  dalam mendeteksi Api pada jarak 5 cm, 10 cm dan 15 cm, maka sensor mendeteksi sehinngga pompa aktif dan servo bergerak. Jika jarak lebih dari 15 cm maka sensor tidak mendeteksi sehingga pompa tidak aktif dan servo tidak bergerak.

## Perancangan Sensor Infrared dan motor DC
Dalam perancangan selanjutnya infrared mengendalikan motor DC. Dalam percobaan ini Sensor Infrared terhubung ke Pin PD13 Arduino Nano, Servo terhubung pada Pin PD2 Arduino Nano. Penggunaan media komik digital berbasis Canva dalam pembelajaran IPS di SD Yapis 02 Manokwari  terbukti  efektif  dalam  meningkatkan  motivasi,  pemahaman  materi,  kemampuan berpikir kritis, dan kreativitas siswa. Dengan demikian, integrasi teknologi dalam pembelajaran dapat  menjadi  alternatif  yang  baik  untuk  meningkatkan  kualitas  pendidikan  di  Sekolah  Dasar. Fungsi  Sensor  Infrared  ini  adalah  jika  mobil  membaca  garis  hitam  maka  Sensor  Infrared  akan memerintahkan  Arduino  Nano  untuk  berhentikan  motor  DC  sehingga  mobil  akan  berhenti. sedangkan sensor tidak membaca garis hitam maka mobil tetap bergerak maju dan indikator led pada sensor infrared menyala.

## Pengujian Software
Pengujian alat ini penulis menggunakan Software Arduino IDE dan mikrokontroller yang digunakan  adalah  Arduino  Nano.  Setelah  semua  pengujian  diatas  telah  dilakukan  penulis melakukan  penggabungan  semua  bagian  menjadi  satu  program.  Setelah  program  sudah digabungkan, selanjutnya penulis melakukan verify pada Software Arduino IDE untuk mengetahui apakah  ada  error  atau  tidak  dalam  program  tersebut.  Jika  tidak  ada  error  pada  program  maka tertulis  Done  Compailing.  Setelah  di  verify  program  tidak  ada  yang  error  selanjutnya  penulis melakukan upload program dari Software Arduino IDE ke mikrokontroller Arduino Nano dengan cara klik menu Tool lalu menu board ubah menjadi Arduino Nano, processor yang dipakai pada Arduino Nano adalah Atmega328P. Kemudian sesuaikan serial komunikasi Arduino Nano yang terbaca oleh laptop penulis, disini terbaca COM 6, dan Programmer yang dipakai penulis untuk upload  program  dari  Laptop  ke  Arduino  Nano  adalah  USBasp.  Setelah  semuanya  telah  sesuai, selanjutnya penulis klik tombol upload di Software Arduino IDE, dan tunggu sampai proses upload selesai yang bertulisakan done uploading.

## KESIMPULAN
Dalam perancangan sistem dan pembuatan prototipe robot pemadam api menggunakan Arduino Uno berbasis sensor LM393 dan sensor ultrasonik, beberapa poin penting dapat disimpulkan dari hasil pengujian dan implementasi. Robot ini memanfaatkan program sederhana berbasis Arduino
Uno.  Sebelum  robot  mulai  bekerja,  daya  harus  diberikan  terlebih  dahulu  menggunakan  baterai 18650. Setelah baterai terhubung, robot akan aktif dan siap beroperasi.
Sensor flame detector bekerja sesuai dengan program yang telah ditetapkan. Saat sensor mendeteksi adanya api, informasi ini dikirimkan ke Arduino Nano. Arduino Nano kemudian akan mengaktifkan pompa  DC dan servo secara otomatis untuk  memadamkan api.  Sensor  ultrasonik akan mengirimkan perintah ke Arduino Nano untuk memberi informasi kepada dinamo DC jika ada benda di depan robot, sehingga robot dapat menghindari rintangan selama operasinya.
Untuk pengembangan sistem robot pemadam  api  di  masa yang  akan datang, disarankan agar  pengembangan  robot  ini  lebih  fokus  pada  penggunaan  sensor  flame  detector  untuk mengendalikan pergerakan robot secara otomatis mencari sumber api, tanpa harus mengandalkan sensor  ultrasonik.  Diharapkan  pada  versi  robot  pemadam  api  berikutnya,  kemampuan memadamkan  api  tidak  hanya  terbatas  pada  jarak  tertentu,  tetapi  juga  dapat  beroperasi  efektif dalam berbagai kondisi lingkungan, sehingga meningkatkan efisiensi dan kehandalan robot dalam memadamkan api..

## DAFTAR PUSTAKA
Aggleton, J. (2019). Defining digital comics : a British Library perspective De fi ning digital comics : a British Library perspective. Journal of Graphic Novels and Comics, 10(4), 393 409.  https://doi.org/10.1080/21504857.2018.1503189 Arsyad, A. (2013). Media Pembelajaran. Jakarta : Raja Grafindo Persada. Hosnan, M. (2016). Pendekatan Saintifik Dan Kontekstual Dalam Pembelajaran Abad
21. Bogor: Ghalia Indonesia
Kariper, Afsin. (2014). Utility of Concept Cartoons in Diagnosing and Overcoming
Misconceptions  Related  to  Photosynthesis.  European  J  of  Physics  Education,  5(2),  15-19 Laubrock,      J.      (2019).      Computational      Approaches      to      Comics      Analysis.      1–37. https://doi.org/10.1111/tops.12476
Mohamad,  Suharti  K.  Mohamad  (2022).  Meningkatkan  Pemahaman  Belajar  Siswa  Pada Pembelajaran  IPS  Melalui  Metode  Simulasi  Di  Kelas  VI  SDN  No.89  Sipatana. http://dx.doi.org/10.37905/aksara.8.1.483-490.2022
Nasution. (2015). Kajian Pembelajaran IPS di Sekolah. Surabaya: Unesa University Press
Styaningsih,  H.  A.,  Winarno,  &  Nuryadi,  M.  H.  (2016).  Pengaruh  Penggunaan  Media  Komik Digital Terhadap Minat Belajar Ppkn Siswapada Kompetensi Dasar Mendeskripsikan Kasus Pelanggaran Dan Upaya Penegakan Ham. Jurnal Profesi Pendidik, 3(2), 129–140.
Sudjana, Nana & Ahmad, Rivai.(2010). Media Pengajaran. Bandung: Sinar Baru
Algasindo
Sugiyono. (2018). Metode Penelitian Kombinasi (Mixed Methode). Bandung: Alfabeta Whitman, N. R. (2015). Pengembangan Media Komik sebagai Bahan Ajar IPA Materi
Hubungan Sumber Daya Alam dan Lingkungan pada Siswa Kelas IV Pendowoharjo Sleman. Jurnal PP. Volume 2 No. 15.

## work is licensed under a
Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License