Dedi Irawan, Endah Fitriani

## RANCANG ROBOT PEMOTONG RUMPUT OTOMATIS BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN SISTEM KENDALI APLIKASI BLYNK
Dedi Irawan 1 , Endah Fitriani 2
1,2 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Binadarma Palembang, Indonesia Email: 1 dediirawansajo@gmail.com , 2 endahfitriani@binadarma.ac.id
Co author : endahfitriani@binadarma.ac.id

## ABSTRAK
Memotong rumput menggunakan alat manual memerlukan biaya lebih dan tenaga yang banyak, juga berisiko terjadi kecelakaan fatal bagi operator. Untuk mengatasi masalah ini diperlukan suata robot  pemotong  rumput  otomatis  yang  bisa  di  kendalikan  melalui  ponsel  pintar,  sehingga penggunaan  nya  lebih  efesien  bisa  menekan  biaya  lebih  murah  dan  tidak  berisiko  kecelakaan kerja. Dalam perangcangan robot pemotong rumput menggunakan Mikrokontroler Arduino Uno, NodeMcu  sebagai  penghubung  antara  Ponsel  dan  Arduino,  Motor  Brushless  digunakan  untuk mata  pisau  pemotong  rumput,  Sensor  Infrared  digunakan  untuk  mendeteksi  kelebatan  rumput serta untuk mengendalikan tingkat kecepatan motor brushless, lalu Servo untuk mengatur tinggi atau  pendek  nya  saat  memotong  rumput,  Baterai  sebagai  Sumber  Daya,  serta  Aplikasi  Blynk sebagai kendali dan kontrol melalui ponsel pintar. Hasil dari penelitian ini robot pemotong rumput dapat di implementasikan untuk membersihkan halaman rumah dan sekitarnya.
Kata kunci : IOT, Sensor Infrared, Servo, Motor Brushless, Motor DC

## ABSTRACT
Mowing the grass using manual tools requires more costs and a lot of energy, and also risks fatal accidents for the operator. To overcome this problem, an automatic lawn mower robot that can be controlled via a smart phone is needed, so that its use is more efficient and can reduce costs, lower costs and reduce the risk of work accidents. In the design of the lawn mower robot using the Arduino Uno Microcontroller, NodeMcu as a liaison between the cellphone and Arduino, the Brushless Motor is used for the blades of the lawn mower, the Infrared Sensor is used to detect the density of the grass and to control the speed level of the brushless motor, then the Servo to adjust the height or short. when mowing the grass, Battery as Power Source, and Blynk App as control  and  control  via  smartphone.  The  results  of  this  research  robot  lawn  mower  can  be implemented to clean the yard and surrounding areas.
Keywords: IOT, Infrared Sensor, Servo, Brushless Motor, DC Motor

## 1. PENDAHULUAN
Menjaga  kebersihan  lingkungan  sudah  menjadi  tanggung  jawab  dimulai  dari  pribadi  masing- masing,  pekerjaan  manusia  yang  padat  menjadi  faktor  perhatian  dan  tak  jarang  melalaikan kewajiban dalam menjaga lingkungan tempat tingal. Aktivitas yang banyak dan padat terkadang membuat  seseorang  lupa  akan  kebersihan  lingkungan  seperti  membersihkan  rumput  pada halaman rumah dan area sekitar rumah itu sendiri, hal yang sering terjadi ketika pemilik rumah meninggalkan rumah dalam jangka waktu yang lama menyebabkan rumput menjadi lebih banyak dan  tinggi,  hal  ini  tentunya  memerlukan  perhatian,  karena  ketika  kita  membersihkan  nya memerlukan waktu yang lama dan tenaga yang lebih banyak. Halaman rumah yang luas tentunya
Rancang Robot Pemotong Rumput Otomatis Berbasis Arduino Uno Dengan Sistem Kendali Aplikasi Blynk
sebagai  aset  yang  cukup  penting  bagi  pemilik  rumah,  tetapi  kadang  dalam  pemeliharaan  nya memerlukan waktu, tenaga dan biaya yang lebih banyak, untuk dapat mengatasi masalah ini maka diperlukan  solusi  yang  tepat  dalam  penanganan  nya  sehingga  tidak  menjadi  masalah  yang berkelanjutan.  Selama  ini  banyak  mesin  pemotong  rumput  digunakan  secara  manual  dengan bantuan manusia untuk mengoperasikan nya, hal ini tentunya membutuhkan biaya lebih karena kita harus membayar operator untuk membersihkan rumput yang menganggu. Dari permasalahan diatas, maka muncul ide penulis untuk merancang alat dengan judul “ Rancang Robot Pemotong Rumput Otomatis Berbasis Arduino Uno dengan Sistem Kendali Aplikasi Blynk”. Tujuan  dari  pembuatan  robot  ini  yaitu  untuk  untuk  mempermudah  pemotongan  rumput  di halaman rumah. Dalam proses pembuatan robot ini antara komponen elektronika yang satu dan yang lain saling terhubung. Adapun dalam pembuatan robot ini secara garis besar mempunyai dua bagian rancangan yaitu rancangan hardware dan software. Rancangan software berupa sebuah program atau perintah intruksi tertentu yang di inputkan ke dalam sistem robot, sehingga nantinya instruksi tersebut dapat dijalankan oleh hardware sesuai dengan perintah yang diberikan. Pembuatan robot pemotong rumput ini terinspirasi dari sebuah penelitian Ahmad Yusup, Muchlas Arkanuddin  dan  Tole  Sutikno [1]  dengan  judul  “Perancangan  Model  Alat  Pemotong  Rumput Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89C51” serta penelitian M. Khairul Amri Rosa, Reza Satria Rinaldi dan Ridho Illahi [2] dengan judul “Rancang Bangun Prototype Mesin Pemotong Rumput Kendali Jarak Jauh Menggunakan Aplikasi Android” dari hal ini penulis mempunyai ide untuk membuat  alat  dengan  judul  "rancang  robot  pemotong  rumput  otomatis  berbasis  arduino  uno dengan sistem kendali aplikasi blynk". Robot ini akan beroperasi dengan memanfaatkan jaringan wifi  yang  terhubung  dengan  aplikasi  android.  Implementasikan  alat ini  yaitu  untuk  memotong rumput pada halaman rumah.

## a. Baterai
Menggunakan jenis Li-po (lithium polymer) berkapasitas 1100 mAh, baterai terdiri dari 3S (tiga cell) pada setiap cell memiliki tegangan 3,7 volt sehingga jika di total menjadi 11,1 volt sebagai sumber energi [3].
Gambar 1. Baterai
b. Sensor Infrared
Sistem sensor infra merah menggunakan infra merah sebagai media untuk berkomunikasi antara receiver dan transmitter. Sistem ini bekerja apabila sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda sehingga sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima [4]
Gambar 2. Sensor Infrared
Dedi Irawan, Endah Fitriani

## c. Arduino Uno
Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, diturunkan dari Wiring platform,  dirancang  untuk  memudahkan  penggunaan  elektronik  dalam  berbagai  bidang  [5]. Hardwarenya  memiliki  prosesor  Atmel  AVR  dan  softwarenya  memiliki  bahasa  pemrograman sendiri.

## Gambar 3. Arduino Uno
d. NodeMCU ESP8266
NodeMCU  merupakan  papan  elektronik  berbasis  ESP8266  yang  dapat  menjalankan  fungsi mikrokontroler  dan  koneksi  Internet  (WiFi)  [6].    Modul  ini  difungsikan  untuk  menghubungan antara user dan arduino uno.

## Gambar 4. NodeMCU ESP8266

## e. Driver Motor L298N
Driver ini berfungsi sebagai pengontrol motor dc seperti mengatur kecepatan dan arah putaran motor. Motor dapat dikontrol dengan cukup presisi merupakan salah satu  k elebihan dari driver  motor  L298N  ini.  Pada  prinsipnya  rangkaian  driver  motor  L298N  ini  dapat  mengatur tegangan dan arus sehingga kecepatan dan arah motor dapat diatur [7]

## Gambar 5. Driver Motor L298N
f. Motor Brushless
Motor DC brushless adalah motor sinkron magnet permanen yang dikendalikan oleh catu daya DC, tetapi juga dapat menggunakan sumber tegangan AC 3 fase untuk menggerakkan rotor.

## Gambar 6. Motor Brushless
g. Servo SG90
Motor servo merupakan  perangkat atau aktuator putar (motor) dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat diatur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut dari
Rancang Robot Pemotong Rumput Otomatis Berbasis Arduino Uno Dengan Sistem Kendali Aplikasi Blynk
poros output [8]. Motor terdiri dari motor DC, rangkaian roda gigi, potensiometer dan rangkaian kontrol.

## Gambar 7. Servo SG90
h. Blynk Apps
Merupakan  aplikasi  untuk  sistem  iOS  dan android  yang  digunakan  untuk  mengontrol  Arduino Uno,  NodeMCU,  Raspberry  dan  lainnya,  yang  bekerja  dengan  jaringan  wifi  yang  terhubung dengan internet jarak jauh.
Gambar 8. Tampilan Aplikasi
2. METODE

## Gambar 9. Blok Diagram
Input  merupakan  masukan  beberapa komponen elektronika seperti  baterai dan sensor infrared. Untuk  sumber  daya  menggunakan  baterai  Li-po  3S  1100mAh  yang  berfungsi  sebagai  suplay tegangan  listrik  untuk  komponen  elektronika,  serta  sensor  Infrared  yang  berfungsi  untuk mendeteksi tingkat kelebatan rumput lalu mengirimkan signal input hasil deteksi kepada arduino
Dedi Irawan, Endah Fitriani
uno untuk diproses. Proses merupakan hasil dari pendeteksi sensor infrared kemudian di proses oleh  mikrokontroler  arduino  uno,  hasil  dari  proses  tersebut  akan  di  kirimkan  kebagian  blok diagram output yang meliputi Driver Motor, dan Modul Wifi.
Ouput merupakan hasil dari perintah atau instruksi yang diberikan mikrokontroler arduino uno kepada  Driver  Motor  L298N  dan ESC  (electronic  speed  controler) kemudian  driver  akan meneruskan perintah  kepada Motor Gearbox (gerak robot), Motor Brushless (motor pemotong rumput).

## Gambar 10. Flowchart
Flowchart  merupakan  alur  kerja  atau  gambaran  umum  dari  pembuatan  robot,  yang  dijelaskan sebagai berikut:
- Saat  switch  tombol  start/mulai  ditekan,  maka  semua  komponen  (rangkaian)  dalam  kondisi aktif.
- Pada  mode  inisialisasi  sistem  awal  merupakan  kondisi  dimana  program  siap  menerima perintah user
- Baca Perintah User, mode ini merupakan dimana kondisi program  menerima perintah yang diberikan user pada aplikasi blynk
- Perintah Operasi merupakan dimana program memproses perintah yang diberikan user
Rancang Robot Pemotong Rumput Otomatis Berbasis Arduino Uno Dengan Sistem Kendali Aplikasi Blynk
- Eksekusi Perintah merupakan hasil output dari hasil proses perintah operasi yang kemudian diteruskan kepada motor, jika sebelumnya user memerintahkan untuk bergerak maju, maka motor gearbox akan berputar maju, begitupun untuk mundur, belok kiri, belok kanan, serta perintah  untuk  mengaktifkan  motor  brushless,  untuk  motor  brushless  saat  diaktifkan  akan berputar  medium  dari  kecepatan  maksimal  yang  bisa  dicapai,  Selanjutnya  jika  tidak  ada perintah yang diberikan user maka program akan kembali ke mode “ baca perintah user”
- Sensor Infrared bekerja secara otomatis tanpa perintah dari user, hal ini bertujuan supaya hasil deteksi dari sensor langsung diproses mikrokontroler arduino, hasil proses ini akan di teruskan ke ESC ( elektronic speed controler ) untuk menambah kecepatan motor brushless. jika sensor tidak mendeteksi adanya halangan, maka program akan kembali ke mode inisialisasi sistem awal dan motor brushless akan kembali berputar pada kecepatan medium dari batas maksimal yang bisa dicapai.
- Mode Selesai merupakan dimana program / robot sudah selesai digunakan.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengukuran bertujuan untuk mengetahui seberapa besar nilai yang di dapat pada setiap titik yang diukur pada alat yang telah dibuat, sehingga kita dapat mengetahui tingkat keberhasilan nya.

## Gambar 11. Titik Pengukuran
Pada pengukuran ini di dapat 6 titik pengukuran dan dilakukan sebanyak 5 kali pengukuran pada masing-masing titik pengukuran sebagai berikut :

## Tabel 1. Hasil Pengukuran
No Posisi Pengukuran Pengukuran Satuan Banyak  Pengukuran (Volt) X 1 2 3 4 5 1 Baterai Tegangan Output DCV 12,12 12,13 12,13 12,13 12,13 12,128 Tegangan Input DCV 12,00 12,00 11,87 11,88 11,98 11,946 2 Driver L298N Tegangan Output Motor A DCV 10,20 10,19 10,19 10,18 10,18 10,185
Dedi Irawan, Endah Fitriani
Tegangan Output Motor B DCV 10,21 10,20 10,19 10,19 10,19 10,195 3 Arduino Uno Tegangan Input DCV 11,86 11,89 11,77 11,88 11,89 11,858 Pin 5V DCV 4,97 4,97 4,97 4,97 4,97 4,97 Pin 3,3V DCV 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 3,35 4 Sensor Infrared 1 Tegangan Input DCV 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 Sensor Normal Tegangan Output DCV 4,78 4,79 4,79 4,79 4,78 4,786 Sensor Deteksi Tegangan Output DCV 0,109 0,179 0,109 0,109 0,109 0,123 Sensor Infrared 2 Tegangan Input DCV 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 Sensor Normal Tegangan Output DCV 4,8 4,79 4,79 4,79 4,78 4,79 Sensor Deteksi Tegangan Output DCV 3,75 3,75 3,75 3,76 3,76 3,754 Sensor Infrared 3 Tegangan Input DCV 4,82 4,82 4,82 4,82 4,82 4,82 Sensor Normal Tegangan Output DCV 4,81 4,81 4,81 4,81 4,81 4,81 Sensor Deteksi Tegangan Output DCV 0,158 0,158 0,158 0,158 0,158 0,158 5 Servo SG90 Tegangan Input DCV 4,96 4,95 4,95 4,95 4,96 4,954 Motor DC 1 Tegangan Input DCV 10,25 10,21 10,18 10,19 10,19 10,204 6 Motor DC 2 Tegangan Input DCV 10,25 10,24 10,25 4,18 10,26 9,036

## Hasil Pengujian Alat
Pengujian robot dilakukan langsung di halaman rumah, pada tahap pengujian robot akan di uji dalam  3  tahap  yaitu  saat  saat  pengujian  pemotongan  rumput,  Konsumsi  Baterai  Saat  Robot Beroperasi serta Jarak Jangkauan Kendali Robot.
a. Pengujian Pemotongan Rumput
Gambar 12. Robot
Rancang Robot Pemotong Rumput Otomatis Berbasis Arduino Uno Dengan Sistem Kendali Aplikasi Blynk
Pada  tahap  pengujian  alat  dilapangan  ini  dimaksudkan  untuk  mengetahui  tingkat  keberhasilan robot pemotong rumput ketika di operasikan, data hasil dari percobaan ini dapat di lihat pada tabel 2.
Tabel 2. Hasil Percobaan Alat Dilapangan Percobaan Lokasi Aksi Hasil 1 Halaman Rumah Memotong Rumput Berhasil 2 Halaman Rumah Memotong Rumput Berhasil 3 Halaman Rumah Memotong Rumput Berhasil

## b. Pengukuran Konsumsi Baterai Saat Beroperasi
Pengukuran  konsumsi  baterai  dilakukan  dengan  mengukur  tegangan  awal  baterai  ketika pertama kali digunakan, alat yang digunakan untuk mengukur baterai adalah Multimeter Digital, Pengukuran ini bertujuan untuk mengetahui berapa besar konsumsi daya baterai yang digunakan pada setiap satu menit percobaan yang dilakukan dengan membandingkan tegangan awal baterai tersebut, perngukuran dilakukan sebanyak 5 kali, pada setiap pengukuran akan dilakukan selama 1 menit. Data hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel 3.

## Tabel 3. Hasil Pengukuran Konsumsi Baterai
Percobaan waktu Tegangan Awal (Volt) Tegangan Akhir (Volt) 1 1 menit 12,50 12,36 2 1 menit 12,36 12,23 3 1 menit 12,23 12,13 4 1 menit 12,13 12,03 5 1 menit 12,03 11,92

## c.   Jarak Jangkauan Kendali Robot
Pada  tahap  uji  coba  jarak  jangkauan  robot  yang  dapat  dikendalikan  oleh  user  dilakukan sebanyak  6  kali  percobaan,  dalam  setiap  percobaan  akan  dilakukan  dengan  jarak  5  meter  dari user,  hal ini  bertujaun  untuk  mengetahui seberapa efektif jangkauan  wifi  yang  dapat  di  terima robot melalui hotspot pada handphone yang telah diatur sebelumnya. dengan mengukur jarak ini dapat diketahui dalam jarak berapa robot sudah mulai tidak dapat merespon perintah dengan baik yang diberikan user, hal ini tentunya akan berguna untuk mengembangkan robot lebih baik lagi dari penelitian ini. Data hasil percobaan dapat dilihat pada tabel 4 dibawah ini:

## Tabel 4. Percobaan Jarak Jangkauan Kendali Robot
Percobaan Jarak (Meter) Keterangan 1 5 berfungsi dengan baik 2 10 berfungsi dengan baik 3 15 berfungsi dengan baik 4 20 berfungsi dengan baik 5 25 berfungsi dengan baik 6 30
mulai terganggu/tidak stabil
Dedi Irawan, Endah Fitriani
Dari  hasil  pengukuran  dan  pengujian  yang  dilakukan,  didapa  beberapa  hasil  analisa  sebagai berikut:
a. Pengukuran sensor infrared dalam keadaan normal (tidak mendeteksi benda) dan saat deteksi benda terjadi penurunan tegangan dari semula rata-rata 4,79 volt, berubah menjadi 0,109 volt.
b. Pengukuran driver motor L298N setelah di suplay tegangan dari baterai di dapat hasil rata-rata 11,946 Volt, hal ini tentunya sudah dengan tegangan minimal masukan di rentan tegangan 5 volt – 35 volt.
c. Pengukuran arduino uno pada pin output 5v dan 3,3v mengalami selisih sekitar 0,03 untuk pin 5v dan 0,05 untuk pin 3,3 V, hal ini tentunya masih dalam nilai toleransi normal.
d. Pin output motor A dan motor B pada driver l298n maksimal rata-rata di tegangan 10,185 volt (tabel 1), artinya semakin kecil suplay arus yang diterima motor gearbox maka semakin kecil torsi motor tersebut.
e. Hasil  uji  coba  konsumsi  baterai  dalam  1  menit  ketika  robot  beroperasi  adalah  0,14  volt, selanjutnya  setelah  digunakan  selama  5  menit  terjadi  pengurangan  tegangan  baterai  yang semula 12,50 volt menjadi 11,92 volt, artinya pengunaan 5 menit terjadi konsumsi arus sebesar 0,58 volt.
f. Jarak efektif yang mampu direspon robot dengan baik yaitu berada pada jarak maksimal 25 meter
4. KESIMPULAN
a. Sensor  yang  digunakan  untuk  mengantur  kecepatan  motor  brushless  adalah  sensor Infrared dengan output rata-rata 4,79 volt dalam keadaan normal (tidak deteksi halangan), sedangkan saat terdeteksi halangan maka output berubah menjadi 0,123
b. Setiap  pembacaan  sensor  infrared  berbeda-beda,  jika  sensor  1  mendeteksi  adanya halangan, maka sensor 2 dan sensor 3 belum tentu mendeteksi halangan, artinya antara satu  sensor  infrared  satu  dan  yang  lain  tidak  saling  mempengaruhi,  pembacaan  sensor infrared sangat dipengaruhi oleh cahaya matahari.
c. Arduino  Uno  sebagai  mikrokontroler,  dimana  semua  proses  yang  berlangsung  antar komponen elektronika pada robot pemotong rumput diproses oleh arduino uno.
d. Aplikasi yang digunakan yaitu aplikasi blynk yang bekerja pada sistem android sebagai penghubung  antara  aplikasi  blynk  dan  mikrokontroler  arduino  uno,  maka  digunakan NodeMCU ESP8266.
e. Pengunaan  Servo  SG90  sebagai  pengatur  tingkat  tinggi  dan  rendahnya  pemotongan rumput, servo dikendalikan secara manual melalui aplikasi blynk.

## DAFTRA PUSTAKA
[1] A. Yusup, M. Arkanuddin, and T. Sutikno, “Perancangan Model Alat Pemotong Rumput Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89C51,” J. Ilm. Tek. Elektro Komput. dan Inform. , vol. 1, no. 1, pp. 21–32, 2015, doi: 10.26555/jiteki.v1i1.2260.
[2] M. K. A. Rosa, R. S. Rinaldi, and R. Illahi, “Rancang Bangun Prototype Mesin Pemotong Rumput Kendali Jarak Jauh Menggunakan Aplikasi Android,” J. Amplif.  J. Ilm. Bid. Tek. Elektro Dan Komput. , vol. 9, no. 1, pp. 1–8, 2019, doi: 10.33369/jamplifier.v9i1.15394.
[3] K. Prayetno, “Proses Pembuatan Airframe Dan Sistem Pelontar Pada Pesawat Terbang Tanpa  Awak  (Ptta)  Atha  Mapper  2150  Menggunakan  Material  Fibeglass  Composite,” 2019.
[Online]. Available: https://digilib.unri.ac.id/index.php?p=show_detail&id=82689&keywords=. [4] Yusniati, “Penggunaan Sensor Infrared Switching Pada Motor DC Satu Phasa,” J. Electr. Technol. , vol. Vol. 3, No, pp. 90–96, 2018.
[5] J.  Arifin,  I.  E.  Dewanti,  and  D.  Kurnianto,  “Prototipe  Pendingin  Perangkat
Rancang Robot Pemotong Rumput Otomatis Berbasis Arduino Uno Dengan Sistem Kendali Aplikasi Blynk
Telekomunikasi Sumber Arus DC menggunakan Smartphone,” Media Elektr. , vol. 10, no.
1, pp. 13–29, 2017.
[6] Z. D. Dewi Lusita Hidayati Nurul, Rohmah F mimin, “Prototype Smart Home Dengan Modul Nodemcu Esp8266 Berbasis Internet of Things (Iot),” J. Tek. Inform. , p. 3, 2019.
[7] M. D. P. Widiarto, Yosua D., Dan Meicsy E. I. Najoan, “Sistem Penggerak Robot Beroda Vacuum  Cleaner  Berbasis Mini  Computer  Raspberry pi,” J.  Tek.  Elektro dan  Komput. , vol. 7, no. 1, pp. 25–32, 2018.
[8] U.  Latifa  and  J.  S.  Saputro,  “Perancangan  Robot  Arm  Gripper  Berbasis  Arduino  Uno Menggunakan Antarmuka Labview,” Barometer , vol. 3, no. 2, pp. 138–141, 2018.