## PEMANFAATAN SENSOR LDR PADA ROBOT LIGHT FOLLOWER DENGAN KONSEP HOLONOMIC SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN
Harlan Kurnia AR, Universitas Putra Indonesia “YPTK” Padang, Indonesia harlankurnia@upiyptk.ac.id

## ABSTRAK
Media  pembelajaran  selalu  berkembang  dari  masa  ke  masa.  Pada  saat  ini,  media  pembelajaran  dapat menggunakan  robotika  dengan  memanfaatkan  sensor  LDR  pada  Robot  Light  Follower  dengan  Konsep Holonomic. Penggunaan metode konvensional pada pembangunan robot beroda telah mulai ditinggalkan karena pergerakannya  yang  terbatas.  Saat  ini  dunia  robotika  sudah  menggunakan  sensor,  salah  satunya  sensor  LDR yang  merupakan  sensor  cahaya  yang  paling  umum  untuk  diketahui.  Sensor  ini  juga  telah  banyak  digunakan dalam kehidupan sehari-hari karena harganya yang terjangkau. Dengan menggunakan sensor yang telah dikenal oleh banyak orang, maka penelitian ini bertujuan juga untuk membuka wawasan bahwa sensor yang dianggap biasa  juga  bisa  digunakan  dalam  pembuatan  robot.  Cara  kerjanya  nanti  dimulai  dari  merangkai  Laser  Pointer dan sensor LDR kemudian mengirimlan hasil pembacaan ke mikrokontroller ATMega8535 dan meneruskannya ke modul program, dengan output berupa karakter ke LCD
Kata kunci: Media Pembelajaran, Sensor LDR, Robot Light Follower, Hollonomic, Robotika.

## 1. PENDAHULUAN
Dunia  robotika  pada  saat  sekarang  ini  sangat pesat  perkembangannya,  karena  beberapa  faktor pendukung  pengembangan,  seperti  peneliti  robot indonesia  sudah  bermunculan  dan  didukung  dengan mudahnya  mendapatkan  alat  atau  instrumen  dalam melakukan  penelitian.  Bermacam  jenis  robot  yang bisa  dibuat  dengan  waktu  yang  relatif  singkat  dan harga  yang  tidak  terlalu  mahal.  Ilmu  pendidikan tentang  robotika  juga  berkembang,  mulai  dari  dasar- dasar robotika sampai robot cerdas seperti Flamethrower  Robot.  Seperti  yang  sering  dilihat sekarang ini, dalam dunia pendidikan pun, pendidikan tentang  robotika  sudah  mulai  dipelajari,  baik  secara teori  maupun  secara  media  praktek.  Ini  dikarenakan minat  dan  bakat  pelajar  dan  mahasiswa  di  bidang robotika  juga  meningkat  pesat.  Berubahnya  pola belajar  yang  hanya  berbasiskan  teori  dan  latihan- latihan  konsep,  tanpa  adanya  praktikum  mahasiswa banyak  kurang  memahaminya  dengan  melihat  hasil yang nyata dari proses belajar.
Dalam  membangun  robot  pasti  tidak  lepas  dari masalah  tentang  pergerakannya.  Bagaimana  robot dapat  berpindah  tempat  dari  titik  awal  hingga  titik akhir.  Tentu  tak  lepas  pula  dari  penggunaan  roda sebagai  media  penggerak  robot.  Penggunaan  roda juga  dapat  dibedakan  dari  cara  pergerakannya. Seperti penggunaan roda dengan metode konvensional  dan  yang  menggunakan  metode  lebih baru.  Penggunaan  metode  konvensional  pada pembangunan  robot  beroda  telah  mulai  ditinggalkan karena  pergerakannya  yang  terbatas.  Seperti  halnya robot  roda  3  pergerakan  belok  akan  sangat  terbatas. Begitu  juga  pada  robot  roda  4  dengan  kendali  belok pada  roda  depan  juga  dinilai  terbatas  dalam pergerakannya.  Pada  metode  yang  terbaru  dikenal dengan nama pergerakan holonomic yang
menggunakan  roda  omni  wheel.  Dimana  pada lingkaran  luar  roda  juga  terdapat  roda  kecil  yang perputarannya  tegak  lurus  dengan  roda  intinya. Dengan adanya roda kecil ini maka pergerakan robot akan  lebih  leluasa,  dimana  robot  akan  bisa  bergerak geser  kiri  dan  kanan  tanpa  harus  memutar  bagian depan robot.
Sensor  LDR  merupakan  sensor  cahaya  yang paling  umum  untuk  diketahui.  Sensor  ini  juga  telah banyak  digunakan  dalam  kehidupan  sehari-hari karena harganya yang terjangkau. Sensor analog yang nilai  resistansinya  berubah  sesuai  dengan  intensitas cahaya  yang  diterima.  Sehingga  akan  didapatkan perubahan  nilai  tegangan  jika  terjadi  perubahan intensitas cahaya. Dengan menggunakan sensor yang telah  dikenal  oleh  banyak  orang, maka  penelitian  ini bertujuan  juga  untuk  membuka  wawasan  bahwa sensor  yang  dianggap  biasa  juga  bisa  digunakan dalam pembuatan robot.
Media  pembelajaran  adalah  alat  yang  dapat mendukung proses belajar mengajar sedemikian rupa sehingga  makna  pesan  menjadi  jelas  dan  tujuan pendidikan  atau  pembelajaran  tercapai  secara  efektif dan efisien [9]. Media pembelajaran berupa teknologi atau aplikasi keilmuan berbasis media elektronik atau mesin  pembelajaran  dapat  mempermudah  dan mempercepat pembelajaran [5].
Untuk  memahami  pembelajaran  dari  robot  ini bagaimana  bergerak  mengikuti  sumber  cahaya, mahasiswa  perlu  mempelajari  lebih  dalam  tentang perbedaan  intensitas  cahaya  yang  masuk  dalam membedakan  cahaya  mana  saja  yang  nantinya  akan diterima dan diproses oleh robot. Dengan memanfaatkan Robot Pengikut  Cahaya dapat bergerak  mengikuti  sumber  cahaya  yang  akan direalisasikan  sebagai  media  praktek  sehingga  dapat membantu  mahasiswa  dalam  memahaminya  secara
praktikum  untuk  mencapai  hasil  yang  maksimal  dan dapat membuka wawasan mahasiswa dalam memahami pelajaran.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Mikrokontroller ATMega8535
Mikrokontroler  merupakan  versi  mini  dari sebuah  mikrokomputer.  Seperti  mikrokomputer, mikrokontroler berisi komponen dasar mikrokomputer,  yaitu  memori,  CPU,  dan  instruksi onboard. Mikrokontroler hanya digunakan untuk satu aplikasi  tertentu,  tidak  seperti  sistem  komputer  yang dapat menangani berbagai program aplikasi (misalnya  pengolah  kata,  manipulasi  angka,  dll). Perbedaan  lain  juga  terlihat  saat  menggunakan  dan membandingkan ukuran RAM dan ROM.
Dalam sistem komputer RAM-ROM yang besar, program pengguna disimpan dalam ruang RAM yang besar  sementara  rutinitas  antarmuka  perangkat  keras disimpan  dalam  ruang  ROM  yang  jauh  lebih  kecil. Berbeda dengan mikrokontroler, perbandingan antara RAM dan ROM tidak terlalu terlihat, program kontrol disimpan  di  ROM  sedangkan  RAM  digunakan sebagai tempat penyimpanan sementara. Mikrokontroler  ATMEGA8535  memiliki  32  pin  I/O channel yaitu port A, B, C dan D.

## 2.2. Roda Omni
Dengan kombinasi ini, roda bisa menggelinding dengan  tenaga  penuh,  tapi  juga  mudah  bergeser  ke samping. Sistem operasi holonomic sering menggunakan roda ini untuk penggerak.
Meskipun roda omni dapat bergerak ke berbagai arah,  mereka  tidak  benar-benar  omnidirectional, klasifikasi  yang  disediakan  untuk  roda  bulat  seperti kastor bola. Bentuk dari Omnicycle dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Roda omni
Untuk bergerak ke segala arah, robot holonomic memiliki  gerakan  yang  berbeda-beda.  Penyelarasan yang benar dari robot holonomik roda tiga lebih sulit daripada  robot  roda  empat.  Pasalnya,  robot holonomik  beroda  tiga  memiliki  sudut  120  derajat pada  setiap  rodanya,  sedangkan  robot  holonomik beroda  empat  memiliki  sudut  90  derajat.  Dengan sudut  90  derajat,  menghitung  sudut  sebenarnya  tidak terlalu sulit.

## 2.3. Driver Motor DC
Rangkaian  driver  L298  adalah  driver  H-bridge yang  karakteristiknya  jauh  lebih  baik  daripada  H- bridge  biasa  (terdiri  dari  transistor  yang  dirangkai
menjadi  H-bridge).  Chip  L298  mendukung  motor ganda.  Mendukung  penggerak  motor  4.5V-36V dengan arus  1000mA.  Dapat dioperasikan  pada  suhu sekitar 0 °C - 70 °C dan suhu koneksi maksimal 150 °C.  Untuk  informasi  lebih  lanjut  tentang  pinout  IC L298, lihat Gambar 2.21.
Gambar 2. Konfigurasi pin IC L298
Ketika  pin  DIR  A1  menerima  logika  high  dan DIR  B1  menerima  logika  low,  motor  M1  berputar berlawanan  arah  jarum  jam.  Sebaliknya  jika  DIR  A1 menerima  logika  low  dan  DIR  B1  menerima  logika high  maka  motor  M1  berputar  searah  jarum  jam. Ketika  DIR  A1  dan  DIR  B1  berlogika  tinggi,  motor M1  berhenti.  DIR  A2  dan  DIR  B2  yang  sama  untuk sepeda M2.

## 2.4. LDR (Light Dependent Resistor )
LDR  adalah  sensor  yang  resistansinya  berubah berdasarkan  perubahan  cahaya  yang  ditangkapnya. Secara umum, LDR terdiri dari film kadmium sulfida yang  memiliki  resistansi  tinggi  saat  tidak  terkena cahaya,  dan  resistansi  menurun  saat  permukaan  film terkena cahaya.
Gambar 3. LDR (Light Dependent Resistor)
LDR  juga  mengandung  fotoresistor  yang resistansinya  berubah  dengan  perubahan  intensitas cahaya  yang  ditangkapnya.  Fotoresistor  terdiri  dari semikonduktor  impedansi  tinggi.  Jika  cahaya  yang diserap  oleh  semikonduktor  memiliki  frekuensi  yang cukup  tinggi,  itu  menyebabkan  elektron  dengan energi  yang  cukup  melompat  di  pita  konduksi.  Arus mengalir berkat elektron bebas yang dihasilkan, yang mengurangi  hambatannya.  Nilai  resistor  LDR  dapat
mencapai  jutaan  ohm  dalam  keadaan  gelap,  dan sebaliknya  menurun  hingga  beberapa  ratus  ohm dalam  keadaan  terang.  LDR  juga  banyak  digunakan sebagai  sensor  pendeteksi  siang  dan  malam  karena adanya perbedaan intensitas cahaya.

## 3. METODE PENELITIAN
Secara  umum  bentuk  robot  light  follower  ini terdiri  dari  rangkaian  elektronik.  Fungsi  dari rangkaian elektronik ini adalah untuk membangkitkan data  berupa  sinyal  digital,  yang  diproses  oleh mikrokontroler  sesuai  dengan  logika  program  yang dirancang  dan  dikeluarkan  dalam  bentuk  keluaran. Sistem yang dibangun untuk robot pengikut ringan ini secara  garis  besar  dapat  digambarkan  dalam  diagram konteks berikut:

## 3.1. Context Diagram
Diagram konteks digunakan untuk memudahkan analisis  sistem  secara  keseluruhan.  Diagram  konteks bertindak sebagai sarana komunikasi yang terdiri dari proses  dan  beberapa  entitas  eksternal.  Diagram konteks yang relevan dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Context diagram

## 3.2. Data Flow Diagram
Mengacu  pada  diagram  konteks  di  atas,  aliran data sistem ini dapat dilihat pada diagram aliran data. Data  flow  diagram  ini  merupakan  gambaran  yang lebih  detail  dari  sistem  yang  direncanakan.  Format diagram  aliran  data  ditunjukkan  pada  Gambar  5  di bawah ini:
Gambar 5. Data flow diagram
Pada  diagram  aliran  data  di  atas,  level  0 memiliki  enam  subproses.  Proses-proses  tersebut dapat digambarkan sebagai berikut:
1. Laser  Pointer  memberikan  input  cahaya  ke  LDR sebagai pengontrol gerak robot.
2. Sensor  LDR  mengirimkan  hasil  pembacaan  nilai intensitas cahaya yang diterima ke mikrokontroller ATMega8535.
3. Mikrokontroller  ATMega8535  menerima  input dari sensor, kemudian memberikan data ke modul program.
4. Modul  program  melakukan  pengolahan  data  dan menghasilkan  instruksi  yang  dikirimkan  kembali ke mikrokontroler ATMega8535.
5. Mikrokontroller ATMega8535 memberikan output untuk tampilan berupa karakter ke LCD. 6. Mikrokontroller ATMega8535 memberikan output  ke  motor  dc  sebagai  penggerak  putaran roda.
3.3. Flowchart
Pembuatan flowchart juga memudahkan programmer  lain  untuk  memahami  program  yang telah  dibuat  daripada mereka harus  melihat langsung hasil  dari  program  yang  di  buat  berdasarkan flowchart.  Logika  dasar  dari  deskripsi  artikel  ini adalah  penggunaan  flowchart.  Bentuk  flowchart programnya adalah seperti gambar 6.
LDR1=s1,LDR2=s2,LDR3=s3,LDR4=s4, LDR5=s5,LDR6=s6,LDR7=s7,LDR8=s8 Lcd tampil nilai “LDR1, ,LDR2,LDR3,LDR4, LDR5,LDR6,LDR7,LDR8” Start Inisialisasi PORT, LDR1,LDR2,LDR3,LD Input Sensor LDR Stop T Kiri s1>=230 && (s2,s3,s4,s5,s 6,s7,s8<230) M1=cw, M2=stop, F S. Kiri Atas s2>=230 && (s1,s3,s4,s5,s 6,s7,s8<230) M1=cw, M2=cw, T F F F F F F F Maju s3>=230 && (s1,s2,s4,s5,s 6,s7,s8<230) M1=stop, M2=cw,
T s4>=230 && (s1,s2,s3,s5,s 6,s7,s8<230) M1=ccw, M2=cw, T Kanan s5>=230 && (s1,s2,s3,s4,s 6,s7,s8<230) M1=ccw, M2=stop, T Mundur s7>=230 && (s1,s2,s3,s4,s 5,s6,s8<230) M1=stop, M2=ccw, T S. Kiri bawah s8>=230 && (s1,s2,s3,s4,s 5,s6,s7<230) M1=cw, M2=ccw, T S. kanan bawah s6>=230 && (s1,s2,s3,s4,s 5,s7,s8<230) M1=ccw, M2=ccw, T Stop M1=stop, M2=stop,

## 3.4. Rangkaian Sistem
Perancangan  sistem  yang  dibuat  merupakan gambaran  sistem  secara  keseluruhan.  Dengan perancangan  ini  prinsip  kerja  sistem  dan  komponen
sistem  yang  digunakan  terlihat  jelas.  Termasuk rangkaian sistem minimum, rangkaian LDR, rangkaian  driver  motor  dan  konektor  lainnya.  Lihat gambar berikut untuk detailnya:

## Gambar 7. Rangkaian sistem
3.5. Bentuk Fisik Alat
Robot pengikut cahaya yang dirancang menggunakan  konsep  holonomic.  Untuk  itu  bentuk nya  harus  dirancang  agar  pergerakan  robot  dapat memenuhi  gerak  holonomic.  Bentuk  fisiknya  dapat dilihat pada gambar 8.
Gambar 8. Robot pengikut cahaya
Pada gambar diatas dapat dilihat komponen dari robot pengikut cahaya, yaitu LCD, sensor  LDR, roda dan  bodi  robot.  Dimana  didalam  alat  juga  terdapat komponen  seperti  sisminATMega  8535,  DC  Motor, driver motor, dan Baterai.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Memuat hasil dan pembahasan tentang penelitian  yang  telah  dilakukan.  Fase  implementasi sistem  adalah  salah  satu  fase  dari  siklus  hidup pengembangan  sistem,  fase  ini  menjadi  fase operasional  sistem  itu.  Pada  fase  ini  beberapa kegiatan  berlangsung  silih  berganti,  mulai  dari implementasi  rencana  implementasi,  implementasi inisiatif implementasi, dan pemantauan implementasi.

## 4.1. Pengujian Sistem Minimum
Pengujian  sismin  dilakukan  dengan  cara  upload program  yang  telah  dibuat  ke  mikrokontroller  yang terdapat  pada  system  minimum.  Tahap  ini  dilakukan dengan  menggunakan  software  CodevisionAVR  dan juga software ProgISP untuk downloader.

## 4.2. Pengujian Rangkain LDR
Pengujian  rangkaian  LDR  dilakukan  dengan menggunakan  multimeter.  Dimana  output  yang  akan diukur  berdasarkan  tegangan  yang  dikeluarkan  dari keluaran  rangkaian  sensor  LDR  dengan  cahaya  dari Laser Led. Hasil pengujian terlihat pada tabel 1.
Tabel 1. Pengujian Rangkaian LDR
No Sensor Tegangan 1 LDR 1 4,87 volt 2 LDR 2 4,80 volt 3 LDR 3 4,77 volt 4 LDR 4 4,76 volt 5 LDR 5 4,84 volt 6 LDR 6 4,88 volt 7 LDR 7 4,82 volt 8 LDR 8 4,78 volt

## 4.3. Pengujian Driver Motor
Untuk menguji rangkaian driver motor, mikrokontroler  harus  diprogram  sesuai  dengan  yang diharapkan.  Rangkaian  ini  menggunakan  pengontrol motor L298. Pengujian dilakukan dengan memberikan  tegangan  masukan  pada  pin  masukan L298  yang  diperoleh  dari  keluaran  mikrokontroler ATMEGA  8535  yaitu  pin  C0  dan  pin  C1.  Hasil pengujian ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Pengujiang Rangkaian Driver Motor
No Pin C.0 Pin C.1 Motor 1 1 0 CW 2 0 1 CCW 3 0 0 Stop

## 4.4. Pengujian rangkaian keseluruhan
Program  yang  disimpan  dalam  mikrokontroler berupa  instruksi  pembacaan  masukan.  Selain  itu, mikrokontroler ATMega8535 memproses berdasarkan program. Cara membaca LDR, LCD dan sensor gerak robot. Seluruh sistem kendali dikendalikan sepenuhnya oleh mikrokontroler ATMega8535  berdasarkan  program  yang  tersimpan dalam  mikrokontroler  ATMega8535.  Pengujian sistem  ini  dapat dilakukan  dengan  cara mengarahkan cahaya  dari  laser  pada  masing-masing  sensor. Langkah-langkah  pengujian  sistem  adalah  sebagai berikut:
Penentuan  posisi  sensor  ditunjukkan  pada gambar 10.
Gambar 10.  Posisi Sensor
Jika  cahaya  laser  diarah  kan  ke  sensor  LDR  1 maka  nilai  pada  LCD  akan  berubah  sesuai  dengan nilai  intensitas  cahaya  laser  dengan  skala  1:100. Jelasnya pada pada gambar 11.
(a) (b) Gambar 11. (a) Laser Mengenai LDR 1, (b) Tampilan
LCD
Robot  akan  bergerak  ke  arah  sesuai  dengan posisi sensor LDR 1. Seperti pada gambar 12.
(a)                                  (b) Gambar 12. (a) Posisi Awal, (b) Posisi Akhir

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  uraian  dan  penjelasan  pada  bab- bab  sebelumnya  yang  telah  di  bahas,  maka kesimpulan  yang  dapat  diambil  adalah  sebagai berikut: Dengan  menggunakan mikrokontroller Atmega  8535  dapat  merancang  suatu  robot  yang dapat  bergerak  mengikuti  arah  sumber  cahaya  yang diberikan.  Sensor  LDR  bekerja  dengan  baik  dalam melakukan  pembacaan  intensitas  cahaya  yang diterima oleh robot. Laser pointer dapat dimanfaatkan sebagai pengontrol robot pengikut cahaya dikarenakan  intensitas  cahaya  yang  dihasilkan  cukup besar. Fitur ADC yang terdapat pada mikrokontroller ATMega  8535  dapat  berfungsi  dengan  baik  dalam melakukan  pembacaan  input  dari  sensor  LDR. Dengan  menggunakan  sensor  LDR  pada  robot  dapat memberikan  wawasan  baru  tentang  pemanfaatan sensor  pada  pembuatan  suatu  sistem.  Sistem  yang dirancang  pada  robot  dapat  dijadikan  media pembelajaran  mengenai  intensitas  cahaya  dan penggunaan sensor LDR beserta karakteristiknya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Aribowo,  D.,  Priyogi,  G.,  Islam,  S.,  Elektro,  P. T.,  Sultan,  U.,  & Tirtayasa,  A.  (2022). Aplikasi Sensor  Ldr  (Light  Dependent  Resistor)  Untuk Efisiensi Energi Pada Lampu Penerangan . 9 (1), 21–29.
[2]  Cahyono,  B.  E.,  Utami,  I.  D.,  &  Lestari,  N.  P. (2019). Karakterisasi Sensor Ldr Dan
Aplikasinya Pada Alat Ukur Tingkat Kekeruhan Air Berbasis Arduino Uno . 7 (2), 179–186.
[3]  Chaidir,  A.  R.,  Anam,  K.,  &  Rahadi,  A.  A. (2020). Lane  Tracking  Pada  Robot  Beroda Holonomic  Menggunakan  Pengolahan  Citra .
8 (1), 69–79.
[4]  Kurniawan,  E.,  Suhery,  C.,  &  Triyanto,  D. (2013). Sistem  Penerangan  Rumah  Otomatis
Dengan Sensor Cahaya Berbasis Mikrokontroler . 01 (2), 1–9.
[5]  Miftah,  M.  (2013). Fungsi  Dan  Peran  Media Pemnelajaran  Sebagai  Upaya  Peningkatan Kemampuan Belajar Siswa . 1 (2), 95–105.
[6]  Mirza,  Y.,  &  Firdaus,  A.  (2016). Light Dependent Resistant (Ldr) Sebagai . 8 (1), 39–45.
[7]  Muliady,  &  Arisandy,  G.  (2018). Implementasi Sistem  Gerak  Holonomic  Pada  Robot  Krsbi Beroda  2017  Implementation  Of  Holonomic Motion  In  Indonesian  Soccer  Wheeled  Robot Contest  2017  Pada  Kontes  Robot  Indonesia 2017 Divisi Kontes Robot Sepak Bola Indonesia . 07 (25), 9–25.
[8]  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. Https://Doi.Org/10.17529/Jre.V16i3.17365
[9]  Nurrita,  T.  (2018). Pengembangan  Media
Pembelajaran Untuk Meningkatkan Hasil
Belajar Siswa . 03 (1), 171–187.
[10]  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
[11]  Vrileuis,  A.  (2013). Pemantau  Lalu  Lintas Dengan  Sensor  Ldr  Berbasis  Mikrokontroler Atmega16 . 10 (3), 142–146.
[12]  Yuniawan,  A.,  Rois,  M.,  Sulistijono,  I.  A., Barakbah,  A.  R.,  &  Arief,  Z.  (2021). Sistem Navigasi  Dari  Holonomic  Mobile  Robot  Untuk
Membantu Tenaga Kesehatan Dalam Pengiriman Logistik Kepada Pasien . 6 (2), 170– 183.