Received June1 st ,2012; Revised June25 th , 2012; Accepted July 10 th , 2012

## RANCANG BANGUN ROBOT PEMOTONG RUMPUT BERBASIS ATMEL AT89S52 DENGAN SENSOR INFRA RED MENGGUNAKAN BAHASA ASSEMBLER DAN SIMULATOR PROTEUS 8.0

## Rini Nuraini
Universitas Nasional, Jl. Sawo Manila, Jakarta Selatan e-mail: rini.nuraini@civitas.unas.ac.id

## Abstrak
Rumput  merupakan  tanaman  yang  muda  tumbuh  di  perkarangan  rumah,  tanaman rumput juga membutuhkan perawatan terdiri dari tiga hal yaitu pemangkasan, pemupukan, dan pengairan. Saat ini, untuk melakukan kegiatan pemotongan rumput yang masih bersifat manual sangatlah  lambat  apa  lagi  di  halam  yang  luas,  dengan  perkembangan  teknologi,  di  perlukan solusi yang dapat memperecapat kinerja dalam pemotongan rumput. Pemotongan rumbut dapat dilakukan  secara  cepat  dan  automatis  dengan  menggunakan  berbagai  jenis  komponen elektronik  dan  mesin  pemotong  rumput.  Penelitian  ini  merupakan  bagian  dari  kegiatan pengembangan  robot  pemotong  rumput  yang  berfokus  pada  perancangan  pisau  pemotong. Pisau pemotong rumput dipilih agar sesuai dengan rancangan pengembangan robot pemotong rumput  dengan  beberapa  kriteria,  yaitu  ringan,  dapat  digerakkan  menggunakan  motor  DC, dapat  memotong  rumput  dengan  gaya  pemotongan  rendah.  Pisau  pemotong  memiliki  lebar kerja 20 cm terdiri dari empat bilah pisau. Mata pisau diputar dengan kecepatan 2,500 rpm.
Kata kunci — Rumput, Motor DC, Pisau Pemotong, Bahasa Assembler, Proteus 8.0

## Abstract
Grass is a young plant that grows in the yard of the house, grass plants also require maintenance consisting of three things, namely pruning, fertilizing, and watering. Currently, to carry  out  manual  grass  cutting  activities,  it  is  very  slow,  especially  in  large  fields,  with technological  developments,  solutions  are  needed  that  can  accelerate  performance  in  cutting grass. Mowing can be done quickly and automatically using a variety of electronic components and lawn mowers. This research is part of the development of lawn mower robots that focus on the design of cutting blades. The lawn mower blade was chosen to suit the development design of the lawn mower robot with several criteria, namely light weight, can be driven using a DC motor,  can  cut  grass  with  low  cutting  force.  The  cutting  knife  has  a  working  width  of  20  cm consisting of four blades. The blade is rotated at a speed of 2,500 rpm.
Keywords — Grass, DC Motor, Assembler, Proteis 8.0

## 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
unia  robotika  semakin  terus  berkembang  sejalannya  waktu  dari  perkembangan  teknologi- teknologi  lainnya,  seperti  teknologi  komputer,  teknologi  telekomunikasi,  dan  lain-lain. Atas  alasan  itu,  sesuatu  yang  terus  berkembang  dan  mengkaji  yang  baru,  sangat  menarik perhatian dari penulis.
D
Sekilas  sejarah  terkait  robotika,  bahwa  perkembangan  robotika  pada  awalnya  bukan  dari disiplin  elektronika  melainkan  berasal  dari  ilmu  biologi  dan  pengarang  cerita  novel  maupun pertunjukan  drama  pada  sekitar  abad  XVIII.  Para  ilmuwan  biologi  pada  saat  itu  ingin menciptakan  makhluk  yang  mempunyai  karakteristik  seperti  yang  mereka  inginkan  dan menuruti  segala  apa  yang  mereka  perintahkan,  dan  sampai  sekarang  makhluk  yang  mereka ciptakn terssebut tidak pernah terwujud menjadi nyata, tapi matrak menjadi bahan pada novel- novel  maipun  naskah  sandiwara  pangung  maupun  film.  Baru  sekitar  abad  XIX  robot  mulai dikembangkan  oleh insinyur  teknik,  pada saat itu berbekal  keahlian mekanika untuk membuat jam  mekanik  mereka  membuat  boneka  tiruan  manusia  yang  bisa  bergerak  pada  bagian tubuhnya.
Pada  tahun  1920  robot  mulai  berkembang  dari  disiplin  ilmu  elektronika,  lebih  spesifiknya pada  cabang  kajian  disiplin  ilmu  elektronika  yaitu  teknik  kontrol  otomatis,  tetapi  pada  masa- masa itu komputer yang merupakan komponoen utama pada sebuah robot yang digunakan untuk pengolaan data masukan dari sensor dan kendali aktuator belum memiliki kemmpuan komutasi yang cepat selain ukuran fisik komputer pada masa itu masih cukup besar.
1.2.  Tujuan Penelitian
Tujuan  penelitan  ini  adalah  merancang  bangun  robot  pemotong  rumput,  dimulai  dari mempelajari komponen elektronika, menganalisa komponen elektronika, merangkai komponen elektronika,  membuat  blok  diagram  rangkaian,  membuat  coding  dengan  menggunakan  bahasa Asembler, dan simulasi dengan menggunakan simulator Proteus 8.0.
1.3.  Rumusan Masalah
a. Komponen apa saja yang dibutuhkan untuk membangun robot pemotong rumput?
b. Bagaimana  analisa  komponen  beserta  rangkaian  untuk  membangun  robot  pemotong rumput?
c. Bagaimana gambar dari blok diagram robot pemotong rumput?
1.4.  Batasan Masalah
Pada penelitian ini, hanya terbatas pada mendesain atau merancang bangun dari robot pemotong rumput,  dengan  mengkaji  berbagai  komponen  elektronika  yang  dibutuhkan,  menganalisa komponen, rangkaian, dan biaya, serta rancangan blok diagram dari rangkaian robot pemotong rumput.

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1. Sensor Proximity
Sensor  Proximity  merupakan  sensor  atau  saklar  yang  dapat  mendeteksi  adanya  target  (jenis logam atau non logam) tanpa adanya kontak fisik. Sensor jenis ini biasanya terdiri dari devais elektronik solid-state yang terbungkus rapat untuk melindunginya dari pengaruh getaran, cairan, kimiawi, dan korosif yang berlebihan.
Kehandalan  sensor  ini  adalah  dapat  diaplikasikan  pada  kondisi  penginderaan pada  objek  yang dianggap  terlalu  kecil  atau  lunak  untuk  menggerakkan  suatu  mekanis  saklar.  Prinsip  kerjanya adalah dengan memperhatikan perubahan amplitudo suatu lingkungan medan frekuensi tinggi.
536
Perancangan  Perangkat  Keras  Sensor  Proximity Robot  Pemotong  rumput Line  Follower ini menggunakan  Sensor  proximity  optik  ini  mendeteksi  keberadaan  suatu  obyek  dengan  cahaya biasnya  atau  pantulan  cayaha(refleksi)  yaitu    infra  red, Sensor  Proximity Robot  Pemotong rumput Line  Follower sebagai  lintasan  yang  akan  di  lalui  robot  sampai  pada  tujuan.  Sensor proximity ini memiliki sensitivitas yang tinggi serta output yang dihasilkan berupa pulsa digital dengan  logika  1  (high)  sebesar  5  volt.  Sensor  ini  terdiri  dari  4  pasang  LED  dan  photodioda ditempatkan  secara  menggantung  pada  bagian  bawah  kerangka  robot,  sehingga  dapat berhadapan  langsung  dengan  lintasan  yang  akan  dibaca.  Pada  robot  pengikut  garis  dengan  3 sensor proximity sudah  cukup  untuk  dapat  melewati  garis  dengan  baik,  namun  dengan menambah  5  sensor  lagi  maka  akan  sangat  diperlukan  jika  ingin  menambah  kecepatan  dalam melintasi  garis.  Kemungkinan  keadaan  sensor  dapat  dilihat  pada  table  III  dan  gambar  5. Hubungan  antara  sensor proximity dengan DI-Smart  ATMEL  DS51  System dapat  dilihat  pada table  IV.  Berdasarkan  tabel  IV  dapat  dilihat  bahwa  sensor proximity dikoneksikan  langsung pada DI-SMART DS51 sebagai input untuk robot pengantar makanan LineFollower

## 2.2. Cara Kerja Sensor Proximity
Sensor ini mendeteksi adanya objek dengan cahaya biasanya adalah  infra red. Proximity optik ini  terdiri  dari  sebuah  cahaya  dan  penerima  (receptor)  yang  mendeteksi  sebuah  benda  dengan refleksi.  Jika  benda  dalam  jarak  yang  sensitif  atau  benda  mengenai  cahaya  dari  sensor,  maka cahaya akan memantul kembali ke penerima dan mengindikasikan bahwa terdapat sebuah benda yang tertangkap sensor.
Gambar 1. Cara Kerja Sensor Proximity Sumber : https://pentriloquist.wordpress.com
Sensor garis atau Proxymity sensor adalah sensor yang berfungsi mendeteksi warna gelap atau  warna terang, dimana  waran  gelap  atau  terang  tersebut  terdeteksi  akibat  pantulan  cahaya  lampu  (biasanya  menggunakan lampu LED yang terdapat pada sensor. Lihatlah pada gambar
Gambar 2. Sensor Garis atau ProximitySensor Sumber : https://pentriloquist.wordpress.com

## 2.3. Mikrokontroler AT89S52
Mikrokontroler  AT89S52  termasuk  kedalam  keluarga  MCS-51  merupakan  suatu mikrokomputer  MOS  8  bit  dengan  daya  rendah,  kemampuan  tinggi,  memiliki  8  Kbyte Flash  Programmable  and  Erasable  Read  Only  Memory  (PEROM).  Memori  merupakan bagian  yang  sangat  penting  pada  mikrokontroler.  Mikrokontroler  memiliki  dua  macam memori yang sifatnya berbeda yaitu:
1. Read  Only  Memory  (ROM)  yang  isinya  tidak  berubah  meskipun  IC  kehilangan catu  daya.  Sesuai  dengan  keperluannya,  dalam  susunan  MCS-51  memori penyimpanan program ini dinamakan sebagai memoriprogram.
2. Random  Access  Memory  (RAM)  yang  isinya  akan  hilang  begitu  IC  kehilangan catu daya, dipakai untuk menyimpan data pada saat program bekerja. RAM yang dipakai untuk menyimpan data ini disebut memoridata.
Ada  berbagai jenis  ROM. Untuk mikrokontroler dengan  program  yang  sudah  baku  dan diproduksi secara massal, program diisikan ke dalam ROM pada saat IC mikrokontroler dicetak di pabrik IC. Untuk keperluan tertentu mikrokontroler menggunakan ROM yang dapat  diisi  ulang  atau  Programmable-Eraseable  ROM  yang  disingkat  dengan  PEROM. Jenis  memori  yang  dipakai  untuk  Memori  AT89S52  adalah  Flash  PEROM.  Program untuk  mengendalikan  mikrokontroler  diisikan  ke  memori  itu  lewat  bantuan  alat  yang dinamakan sebagai AT89S52 Flash PEROM Progammer.

## Gambar 3. MikrokontrolerAT89S52
Sumber : https://pentriloquist.wordpress.com

## 2.4. Relay
Relay merupakan rangkaian yang bersifat elektronis sederhana dan tersusun oleh saklar, medan  lektromagnet  (kawat  koil),  dan  poros  besi.  Relay  berfungsi  untuk menghubungkan  atau  memutus  aliran  listrik  yang  dikontrol  dengan  memberikan tegangan  dan  arus  tertentu  pada  koilnya.  Rangkaian  relay  akan  bekerja  jika  mendapat catu. Arus yang digunakan pada rangkaian adalah arus DC. Konstruksi dalam suatu relay terdiri  dari  lilitan  kawat  (coil)  yang  dililitkan  pada  inti  besi  lunak.  Jika  lilitan  kawat mendapatkan  aliran  arus,  inti  besi  lunak  kontak  menghasilkan  medan  magnet  dan menarik  switch  kontak.  Switch  kontak  mengalami  gaya  listrik  magnet  sehingga berpindah posisi ke kutub lain atau terlepas dari kutub asalnya. Dan relay akan kembali ke  posisi  semula  yaitu  normaly  ON  atau  normaly  OFF,  bila  tidak  ada  lagi  arus  yang mengalir padanya, posisi normal relay tergantung pada jenis relay yang digunakan. Dan
538
pemakaian jenis relay tergantung pada keadaan yang diinginkan dalam suatu rangkaian. Bentuk fisik dan simbol relay dapatdilihat pada gambar di bawah ini.

## Gambar 4. Relay
Sumber : https://pentriloquist.wordpress.com

## 2.5. Rangkaian Driver Motor DC
Rangkaian Driver merupakan sirkuit elektronik yang fungsinya memberikan arus yang dibutuhkan  oleh  sebuah  piranti  elektronik.  Arus  ini  dikendalikan  oleh  sirkuit  kontrol  seperti rangkaian  digital,  Saklar  atau  mikrokontroller  Arduino.  Salah  satu  piranti  yang  membutuhkan Driver adalah Motor DC. Pada dua artikel sebelumnya telah dijelaskan Rangkaian Driver motor DC  menggunakanTransistor  dan  Rangkaian  Driver  menggunakan  MOSFET.  Kedua  rangkaian ini  menggunakan  prinsip  jembatan  H  (H-bridge)  karena  kelebihannya  mampu  mengatur  arah putaran dan kecepatan motor menggunakan teknik PWM (Pulse Width Modulation).
Cara kerja rangkaian Driver motor menggunakan IC ini adalah:
1. IC akan merespon sinyal input 1 dan input 2 ketika pin Enable 1 diberi logika HIGH. Jika diberi logika Low maka Motor 1 tidak akanberputar.
2. Ketika  Input  1  dan  input  2  diberikan  input  logika  yang  berbeda  (Low  dan  highatau sebaliknya) maka motor akan berputar.
3. Ketika  Ketika  Input  1  dan  input  2  diberikan  logika  yang  berlawanan  maka  motor  akan berputar berlawanan arah darisebelumnya.
4. IC akan merespon sinyal input 3 dan input 4 ketika pin Enable 2 diberi logika HIGH. Jika diberi logika Low maka Motor 2 tidak akanberputar.
5. Ketika  Input  3  dan  input  4  diberikan  input  logika  yang  berbeda  (Low  dan  high  atau sebaliknya) maka motor akanberputar.
6. Ketika  Ketika  Input  3  dan  input  4  diberikan  logika  yang  berlawanan  maka  motorakan berputar berlawanan arah darisebelumnya.
7. Syarat motor motor berputar adalah logika input berlawanan. Jika logika input sama-sama High atau sama-sama Low maka Motor tidak akanberputar.
8. Putaran motor searah jarum jam disebut Clock Wise (CW), sedangkan putaran motoryang berlawanan arah jarum jam disebut Counter Clock Wise (CCW).
IC L293D cocok untuk segala jenis motor DC yang memiliki spesifikasi daya yang kecil hingga 1A. Rangkaian driver ini banyak dipakai pada Project Mikrokontroler maupun rangkaian Robot sederhana seperti rangkaian Robot Line Follower atau robot pemotong rumput.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Coding
finish   bit P3.4 ; saklar2
PWM_R bit P2.0 ; flag PWM motor kanan PWM_L bit P2.1 ; flag PWM motor kiri
;--------------------------------------------- org 00h sjmp main org 0bh ljmp interupsi_timer0 ;--------------------------------------------- main: call init_timer jb start,$ call sensor jb finish,loop call bounce call stop loop: sjmp loop ;---------------------------- init_timer: mov TMOD,#1 mov TH0,#high (-1000) mov TL0,#low (-1000) setb EA setb ET0 setb TR0 ret ;--------------------- Interupsi timer-0 ----------------------- interupsi_timer0:
clr TR0 clr TF0 mov TH0,#high (-1000) mov TL0,#low (-1000) cpl PWM_R cpl PWM_L setb TR0 reti
540

## 3.2. Rancangan
Gambar 5. Hasil Simulator Proteus 8.0 Robot Pemotong Rumput
Sumber: Hasil Penelitian

## 4. KESIMPULAN
Rancangan  ini  sesuai  tujuan  dari  peneliitian,  tapi  masih  banyak  yang  harus  disempurnakan, untuk  robot  lebih  modernn  lagi.  Hasil  simulasi  ini,  dijalankan  pada  Simulator  Proteus  8.0, hasilnya berjalan dengan baik. Untuk uji coba masih dilakukan, untuk mendapatkan robot yang lebih presisi lagi.

## 5. SARAN
Penulis  berharap  pada  pembaca,  untuk  menyempurnakan  lagi  rancangan  ini,  dengan  berbagai komponen  lainnya,  mengganti  beberapa  komponen,  supaya  lebih  baik  lagi  dan  mordern  hasil rangacangan dari robotnya.
DAFTAR PUSTAKA
[1]  Achmad Zakki Falani, Setyawan Budi. 2015, Robot Line Follower Berbasis Mikrokontroler Atmega  16 dengan Menampilkan Status Gerak Pada LCD, Narodroid, Vol.1. No.1.
[2] Akhyar, A. 2014, Sistem Pengaturan Kecepatan Motor DC Pada Alat Penyiraman Tanaman Menggunakan Kontroler PID, Teknik Elektro Universitas Brawijaya, Vol.2. No.4.
[3]  Atmel.  2016,  ATmega32A  Datasheet,  Atmel  Corporation,  USA.  Cangelosi,  A.  dan Schlesinger  Matthew.  2015,  Developmental  Robotics  :  From  Babies  to  Robots,  The  MIT Press, London.
[4] Cook, David. 2015, Robot Building for Beginners : Third Edition, Apress, California.
[5]  David.  2015,  Kendali  Logika  Fuzzy  Pada  Robot  Line  Follower,  Citec  journal,  Vol.3. No.1.Deepak Punertha, Neeraj Kumar, Vartika Mehta. 2013, Development and Applications of Line Following Robot Based Health Care Management System, International Journal of Advanced Research in Computer Engineering & Technology, Vol.2.
[6]  Irwansyah,  E  dan  Muhammad  Faisal.  2015,  Advanced  Clustering:  Teori  dan  Aplikasi, Deepublish, Yogyakarta.
[7]  Maxi  Aldi  Syariefal,  Prihastuti  Harsani,  Iyan  Mulyana.  2014,  Model  Sistem  Pemeliharaan Tanaman  Otomatis  Berbasis  Mikrokontroller,  Program  Studi  Ilmu  Komputer,  Universitas Pakuan, Vol.3. No.3.
[8] M. S. Islam, M. A. Rahman. 2013, Design and Fabrication of Line Follower Robot, Asian Journal of Applied Science and Engineering, Vol.2. No.2.
[9] M. B. Nugraha, Rizki Ardianto P, Denny Darlis. 2015, Design and Implementation of RFID Line-Follower Robot System with Color Detection Capability using Fuzzy Logic, School of Electrical Engineering, Telkom University.
[10] Pintu Dubey, Alka Dubey. 2013, Design and Implementation of IR based Line Follower for Cooperative Task Sharing, E-Journal of Science & Technology, Vol.8. No.3.