## PERANCANGAN ROBOT TANK YANG DIKONTROL DENGAN BLUETOOTH DAN DILENGKAPI DENGAN SENSOR SUHU SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN

## Harlan Kurnia AR
Universitas Putra Indonesia “YPTK” Padang, Indonesia harlankurnia@upiyptk.ac.id

## Abstrak
Berkembangnya teknologi  tentu memaksa para pendidik untuk terus berinovasi demi  meningkatkan mutu pendidikan.  Seperti  halnya  dengan  membuat  suatu  media  pembelajaran  yang  dapat  mempermudah  dan meningkatkan minat belajar siswa. Salah satunya dengan merancang robot tank yang di lengkapi dengan sensor suhu  dan dikendalikan dengan bluetooth. Berdeda dengan  metode holonomic tentu metode roda tank terbilang konvensional  dan  pergerakannya  terbatas.  Namun tentu  metode  roda tank  juga  memiliki  kelebihannya,  seperti dapat  bermanuver  pada  bidang  yang  tidak  datar  dikarenakan  roda  yang  berbentuk  belt.  Pengendalian  robot dengan  bluetooth tentu  dapat  menarik  minat  siswa  karena  hal  baru.  Bluetooth  akan terhubung  dengan  arduino uno  sebagai  pengontrol  sistem,  dimana  nantinya  akan  menggunakan  handphone  untuk  tombol  pengendalian robot tank nya. Sensor suhu  yang digunakan adalah DS1820  dan  hasil dari pembacaan suhu akan  ditampilkan pada android.
Kata kunci: Media Pembelajaran, Robotik, Robot tank, Bluetooth, Sensor DS1820.
1. PENDAHULUAN
Perkembangan ilmu pengetahuan tentang robotik  di  masa  sekarang  terus  meningkat.  Dapat dilihat pada kurikulum pendidikan saat ini pengetahuan tentang robotika sudah mulai dikenalkan, baik didalam materi maupun praktek. Hal ini  tentu  membuka  wawasan  pelajar  dan  mahasiswa akan hal baru, yang tentunya dapat memicu semangat belajar akan hal tersebut.  Perubahan model pembelajaran  hanya  berdasarkan  teori  dan  latihan konseptual saja, tanpa praktik, sehingga banyak siswa yang  tidak  paham  dengan  melihat  hasil  sebenarnya dari proses pembelajaran.
Robotika  tentu  tidak  lepas  dari  masalah pergerakannya.  Dari  segi  pergerakan  robot  dapat dikelompokan  dari  penggunaan  rodanya,  baik  yang menggunakan  metode  lama  ataupun  yang  telah menerapkan metode yang lebih update. Robot dengan pergerakan  model  lama  mulai  ditinggalkan  karena keterbatasan  gerak.  Untuk  robot  3  roda,  putarannya akan sangat terbatas. Begitu pula robot 4 roda dengan kontrol kemudi di roda depan  juga dianggap terbatas geraknya.  Namun  roda  tank  memiliki  kelebihannya sendiri,  roda  tank  dapat  bergerak  dan  bermanuver  di permukaan  yang  tidak  rata.  Hingga  saat  ini  masih digunakan dalam produksi tank.
Sensor  DS1820  merupakan  sensor  suhu  yang terbilang  cukup  terjangkau.  Berbeda  dengan  sensor suhu  LM35,  sensor  DS1820  memiliki  output  berupa sinyal  digital.  Sehingga  hasil  pembacaan  suhu  dapat akurat  dan  terbilang  stabil.  Dibandingkan  dengan sensor  suhu  lm  35  yang  outputnya  sinyal  analog, dimana  hasil  pembacaan  sensor  dipengaruhi  dengan tegangan  masukannya.  Sehingga  hasil  pembacaan suhunya akan tidak stabil dan terbilang kurang akurat.
Pemanfaatan bluetooth sebagai pengendali robot menggunakan  modul  bluetooth HC-05 yang  nantikan akan dihubungkan dengan arduino uno. Pengendalian robot  nantinya  menggunakan  aplikasi  android  yang telah  dibangun  pada  website  appinventor.  Dimana aplikasi  yang  dibangun  terbilang  simpel  dan sederhana.
Media  pembelajaran  berfungsi  sebagai  media untuk mendukung dalam pembelajaran yang dirancang sedemikian rupa sehingga tujuan pendidikan  tercapai  dengan  sempurna  [9].  Untuk mempermudah dan mempercepat dalam pembelajaran dapat  memanfaatkan  media  elektronik  atau  machine learning  atau  dengan  menggunakan  media  berupa teknologi dan aplikasi berbasis keilmuan [5].

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1. Arduino Uno
Arduino Uno  merupakan sistem  minimum  yang berbasiskan  micrcontroller  ATMega  328.  Board  ini dilengkapi  14  digital  pin,  dimana  6  diantaranya  bisa difungsikan untuk  Pulse  Width Modulation, 6 analog input,  osilator  16  MHz,  USB  connector,  konektor supply,  ICSP  header,  dan  reset  button.  Board  ini terintegrasi  dengan  apa  saja  diperlukan  untuk penggunaan microcontroller. Mengkoneksikan dengan  komputer melalui USB atau  menghubungkan dengan supply  DC dari adaptor DC atau baterai telah bisa untuk menggoperasikannya. Board ini menggunakan ATmega16U2 yang diprogram sebagai USB-to-serial  converter  untuk  serial  comunication melalui  port  USB.  Bentuk  fisik  dari  arduino  uno dapat dilihat pada Gambar 1.
Adapun  data  teknis  board  Arduino  UNO  R3 adalah sebagai berikut:
●   Microcontroller: Atmega 328
●   Tegangan Operasional: 5 V
●   Tegangan Input: 7 - 12 V ●   Analog input: 6
●   Digital I/O : 14 (6 pin PWM)
●   Arus DC pin 3.3 V : 150 mA
●   Arus DC pin I/O : 40 mA ●   Memori Flash: 32 KB
●   SRAM : 2 KB
●   EEPROM: 1 KB
●   Clock : 16 Mhz
Gambar 1. Arduino Uno R3

## 2.2. Bluetooth HC-05
Bluetooth  HC05  merupakan  modul  yang penerimaan  dan  pengiriman  datanya  menggunakan komunikasi serial UART. Modul ini melalui jalur TX dan  RX  mampu  berkomunikasi  langsung  dengan arduino.  Biasanya,  modul  ini  tidak  bisa  digunakan sebagai  master  dan  hanya  dapat  digunakan  sebagai slave. Bluetooth HC05 dapat dilihat pada gambar 2:
Gambar 2. Bentuk fisik blutooth HC05
Spesifikasi  dari  modul  Bluetooth  HC05  antara lain:
 Daya transmit RF sampai dengan +4dBm.
 Operasi daya rendah 1,8V - 3,6V I/O.
 Sensitivitas -80dBm (Typical)
 Antarmuka UART
 Kontrol PIO.
Untuk  melakukan  perubahan  baud  rate,  nama Bluetooth,  penggantian  password,  modul  bluetooth HC05  memiliki  perintah  set  dan  pengaturan  lainnya dengan menggunakan jalur TX dan RX.

## 2.3. Driver Motor DC
Dalam  hal  pergerakan  robot  tentu  tidak  lepas dari penggunaan Motor DC sebagai aktuator. Dengan menggunakan  sebuah  rangkaian  driver  motor, pergerakan  arah  putar  motor  DC  akan  dapat dikontrol.  Salah  satunya  dengan  menggunakan rangkaian  driver  L298.  Rangkaian  H-bridge  biasa yang  terbuat  dari  transistor  yang  dirangkai  menjadi H-bridge tentu tidak bisa dibandingkan dengan driver H-bridge L298 yang karakteristiknya lebih baik. Chip L298 telah support dengan penggunaan 2 buah motor. Mempunyai  arus  output  sebesar  1000mA  dan  dapat bekerja  pada  motor  bertegangan  4,5V  hingga  36V. Gambar berikut merupakan pinout IC L298.
Gambar 3. Pin Out IC L298
Saat pin 3 deberikan input 0 dan pin 2 deberikan input  1,  motor  M1  akan  berputar  searah  jarum  jam. Sebaliknya  jika  pin  3  diberikan  input  1  dan  pin  2 deberikan  input  0,  maka  motor1  akan  berputar berlawanan arah jarum jam. Kemudian saat pin 2 dan pin 3  berlogika  1, maka  motor M1  akan stop. Begitu juga  dengan  penggunaan  pin  9  dan  pin  8  untuk pengontrolan moto M2.

## 3. METODE PENELITIAN
Robot  tank  yang  dirancang  secara  keseluruhan terbuat  dari  kumpulan  rangkaian  modul  elektronika. Sirkuit  ini  berfungsi  untuk  menyalurkan  input  dalam bentuk sinyal digital, yang akan diolah mikrokontroller  berdasarkan  rancangan  program sehingga  mengeluarkan  hasil  proses  berupa  output. Secara  garis  besar  gambaran  dari  sistem  yang dibangun  untuk  robot  tank  ini  dapat  dilihat  pada konteks diagram dibawah ini:

## 3.1. Context Diagram
Agar  mempermudah dalam  menganalisa sistem, peneliti  perlu  untuk  membuat  contetx  diagram. Dimana  pada  diagram  tersebut  memuat  proses  dan
beberapa  entitas  eksternal  yang  akan  digunakan dalam  perancangan  sistem.  Diagram  konteks  robot tank dapat dilihat pada Gambar 4.

## Gambar 4. Diagram Konteks

## 3.2. Data Flow Diagram
Data  flow  diagram  dapat  dibuat  dengan berpatokan  pada  diagram  konteks  yang  sebelumnya telah  dibuat.  Diagram  ini  lebih  terperinci  karena berisikan  aliran data dari entitas  yang terdapat dalam diagram  konteks.  Data  flow  diagram  dari  robot  tank ditunjukkan pada Gambar 5:
Gambar 5. Diagram Alir Data
Dapat  dilihat  pada  data  flow  diagram  memiliki tujuh  subproses.  Penjabaran  dari  7  proses  tersebut adalah sebagai berikut:
1. Android  mengirimkan  input  pengontrolan  robot tank ke modul bluetooth.
2. Modul  bluetooth  menerima  input  dari  android kemudian meneruskannya ke arduino uno.
3. Sensor suhu membaca suhu kemudian memberikan data input ke arduino uno.
4. Arduino  uno  menerima  input  dari  modul bluetooth dan sensor suhu, kemudian mengirimkan data ke modul program.
5. Data  yang  diterima  akan  di  proses  oleh  modul program  sehingga  menghasilkan  instruksi- instruksi.
6. Arduino uno menyalurkan output ke LCD untuk menampilkan  suhu  yang  di  deteksi  oleh  sensor DS 1820.
7. Arduino  uno  memberikan  output  ke  Motor  DC untuk  pergerakan  robot  sesuai  dengan  perintah yang diberikan.

## 3.3. Flowchart
Flowchart  memiliki  tujuan  untuk  memudahkan dalam  memahami  alur  dari  program  yang  akan dirancang.  Serta  untuk  pemecahan  masalah  dalam logika program tentu juga akan  lebih  mudah. Bentuk flowchart  program  dari  robot  tank  yang  dirancang adalah seperti gambar 6.
Gambar 6. Flowchart

## 3.4. Rangkaian Sistem
Robot  tank  yang  dirancang  menggunakan berbagai  modul  sensor  maupun  aktuator,  Seperti rangkaian  LCD,  Sensor  Suhu,  driver  motor  dan konektor lainnya. Masing-masing dari modul tersebut tentu memiliki rangkaian tersendiri. Untuk  itu semua modul  elektronika  tersebut  akan  disatukan  yang nantinya  akan  berpusat  pada  arduino.   Rangkaiannya dapat dilihat pada gambar 7 :

## Gambar 7. Rangkaian Keseluruhan

## 3.5. Perancangan Aplikasi Android
Seperti  yang  telah  di  jelaskan  sebelumnya bahwa  robot  tank  nantinya  akan  dikontrol  dengan menggunakan  android  melalui  bluetooth  HC-05. Maka  dibutuhkan  aplikasi  yang  dapat  di  jalankan pada  android  untuk  pengontrolannya.  Disini  kami menggunakan website Appinventor dari google untuk pembuatan  aplikasi  sederhananya.  Penggunaannya yang  simple  dan  banyak  fitur  membuat  aplikasi  ini sangat  membantu  dalam  proses  pembuatan  aplikasi android  sederhana.  Tampilan  aplikasi  terlihat  seperti gambar 8.
Gambar 8. Design tampilan judul
Pada  gambar  8  dapat  dilihat tampilan  awal  saat aplikasi  dijalankan  pada  android.  Terdapat  judul  alat dan tombol play untuk masuk ke menu kontrol.
Gambar  9  merupakan  tampilan  block,  dimana pada  tab  ini  kita  bisa  memasukkan  block  program. Seperti  diatas  merupakan  tampilan  progam  untuk tombol  play  sehingga  saat  ditekan  maka  akan berpindah ke screen2.
Gambar 9. Block program tampilan judul
Gambar 10. Design tampilan kontrol
Pada  gambar  10  dapat  dilihat  tampilan  untuk pengontrolan  tank.  Untuk  lambang  bluetooth  di  atas merupakan  status.  Dimana  jika  bluetooth  belum terkoneksi  dengan  android  maka  statusnya  akan  not connect, sebaliknya jika sudah terkoneksi maka status nya  akan  berubah  menjadi  connected.  Kemudian baris  kedua  terdapat  tombol  kontrol  untuk  gerak maju,  mundur,  kiri,  kanan  dan  stop  yang  merupakan bagian pengontrolan gerak robot. Pada bagian tengah
tedapat  tulisan  celcius,  dimana  saat  bluetooth terkoneksi  dengan  android  maka  arduino  akan langsung  mengirimkan  data  suhu  yang  telah dibacanya ke android melaluli bluetooth.
Gambar 11. Design tampilan block program
Pada gambar 11 dapat dilihat blok program pada halaman  kontrol.  Dimana  terdapat  program  untuk koneksi  bluethot,  program  untuk  terima  data  suhu, dan juga program untuk pengontrolan gerak robot.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini memuat hasil dan pembahasan dari penelitian yang dibuat. Implementasi sistem merupakan  siklus  dari  pengembangan  sistem.  Pada tahap  ini  dilakukan  pengujian  alat  beserta  masing- masing  komponen  untuk  mendapatkan  data  yang akurat.

## 4.1. Pengujian Driver Motor
Pada  tahap  pengujian  rangkaian  driver  motor, Arduino  harus  diprogram  sesuai  dengan  yang diharapkan.  Rangkaian  ini  menggunakan  pengontrol motor L298. Pengujian dilakukan dengan memberikan  tegangan  input  pada  pin  kontrol  L298 yang diperoleh dari keluaran  arduino  yaitu  pin 8  dan 9. Hasil pengujian ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 1. Pengujiang Rangkaian Driver Motor No Pin 8 Pin 9 Motor 1 1 0 CW
2 0 1 CCW 3 0 0 Stop

## 4.2. Pengujian Bluetooth
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui waktu respon  dari  robot.  Penghitungan  waktu  dengan menggunakan  stopwatch  akan  dimulai  saat  tombol pada android di tekan dan akan dihentikan saat robot merespon sesuai dengan perintah dari android.

## Tabel 2. Pengujiang Rangkaian Driver Motor
No Gerak Waktu respon (detik) 1 Maju 1.15 2 Stop 1.74 3 Mundur 1.42 4 Maju kiri 1.32 5 Mundur kiri 1.46
No Gerak Waktu respon (detik) 6 Maju kanan 1.45 7 Mundur kanan 1.42

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  penjabaran  dan  hasil  dari  bab-bab sebelumnya,  maka  diambilah  kesimpulan  sebagai berikut:    Dengan  menggunakan  arduino  uno  dapat merancang  suatu  robot  yang  dapat  dikontrol menggunakan  android.  Sensor  suhu  bekerja  dengan baik  dalam  melakukan  pembacaan  suhu  disekitar robot.  Bluetooth  HC-05  dapat  bekerja  dengan  baik untuk  inteface  data  antara  arduino  dan  android. Pembuatan aplikasi pada website apinventor tergolong  cukup  mudah  dan  sangan  bagus  untuk materi  pembelajaran.  Penggunaan  roda  tank  juga menjadi  pembelajaran  yang  baik  untuk  pengenalan gerak robot.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Triyanto,  V.,  Mulyadi,  A.,  &  Nalandari,  R. (2021).  Teknologi  Arduino  dan  Modul  HC-05 Pada Pengaturan Scoreboard Olahraga. Prosiding  Seminar  Nasional  IPTEK  Olahraga, 22–26.
[2]  Launuru,  A.  P.,  Manu,  G.,  Tupan,  H.  K.,  & Hutagalung, R. (2021). Rancang Bangun Sistem Kontrol  Nirkabel  on  –  Off  Peralatan  Listrik Dengan Perintah Suara Menggunakan Smartphone  Android.  Jurnal  Simetrik,  11(1), 388–397.
[3]  Miftah,  M.  (2013). Fungsi  Dan  Peran  Media Pemnelajaran  Sebagai  Upaya  Peningkatan Kemampuan Belajar Siswa . 1 (2), 95–105.
[4]  SADI, S., & MULYATI, S. (2019). Monitoring Suhu  Ruangan  Menggunakan  Modul  Hc  05 Berbasis Android. Teknik, 8(2), 2–7.
[5]  Toyib,  R.,  &  Saputra,  C.  (2021).  Prototype Robot  Lengan  Dengan  Kontrol  Jarak  Jauh Menggunakan  Bluetooth  HC-05  dan  Kamera. Pseudocode, 8(1), 11–20.
[6]  Murti, B. B., Sarwono, T., Apriaskar, E., Depok, K.,  Sleman,  K.,  &  Yogyakarta,  D.  I.  (2020). Desain  Robot  Holonomic  Berbasis  Roda Mecanum  Dengan  Arm  Manipulator . 16 (3), 216–225.
[7]  Roslidar,  Mufti,  A.,  &  Akbarsyah,  H.  (2017). Perancangan Robot Light Follower Untuk Kursi Otomatis Dengan Menggunakan Mikrokontroler Atmega
328p . 13 (36), 103–111.
Https://Doi.Org/10.17529/Jre.V13i2.8093
[8]  Nurrita,  T.  (2018). Pengembangan  Media
Pembelajaran Untuk Meningkatkan Hasil Belajar Siswa . 03 (1), 171–187.
[9]  Wirawan, N. T. (2018). Pemanfaatan Smartphone pada Robot Beroda untuk Monitoring  Jarak  Robot  dengan  Halangan Menggunakan  Bluetooth  Hc-05  Sebagai  Media Komunikasi. Jurnal KomtekInfo, 5(1), 110–121.