Robot Pendeteksi Asap Berbasis Mikrokontroler AT89S52

Robot adalah sebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik yang bekerja dengan menggunakan pengawasan dan kontrol manusia,atau yang bekerja secara otomatis dengan program. Robot pendeteksi asap berbasis mikrokontroler AT89S52 adalah sebuah robot yang bekerja dengan mikrokontroler AT89S52 yang telah diprogram dan dengan bantuan sensor, untuk mendeteksi keberadaan asap.

Kata kunci : Mikrokontroler AT89S52, sensor, driver motor DC, motor DC.

Seiring dengan peningkatan jumlah penduduk, maka pembukaan lahan hijau untuk rumah makin banyak. Tidak sedikit pula orang yang membuka lahan,untuk rumah dengan cara membakar hutan atau

lahan gambut sehinnga terjadilah polusi udara yang dapat mengakibatkan penyakit ISPA (Infeksi Saluran Pernapasan Akut). Dengan meningkatnya jumlah penduduk yang memiliki kendaraan bermotor yang tidak ramah lingkungan mengakibatkan polusi uadara yang dapat membuat lapisan ozon berlubang, yang akhirnya dapat mengakibatkan pemanasan global dan kebakaran hutan.

Seiring dengan perkembangan ilmu pengetajuan dan teknologi banyak alat yang dibuat untuk membantu pekerjaan manusia di segala bidang. Dengan robot pendeteksi asap ini kita dapat mendeteksi keberadaan asap yang ada di sekitar kita.Robot ini bekerja dengan bantuan mikrokontroler AT89S52 yang telah diprogram dan dibantu oleh sensor infra red dan photodiode untuk mendeteksi jalan, yang telah diberi garis berwarna hitam atau putih agar robot dapat berjalan sesuai dengan jalur yang telah dibuat,serta sensor opto coupler untuk mendeteksi asap.

A. PEMBAHASAN

1.Mikrokontroler AT89S52

Mikrokontroler AT89S52 adalah mikrokontroler keluaran ATMEL dengan 8K byte Flash PEROM (Programable and Erasable Red Only Memory). Mikrokontroler AT89S52 merupakan salah satu dari keluarga mikrokontroler MCS 51 yang termurah dan paling banyak digunakan saat ini, itu dikarenakan mikrokontroler jenis ini memiliki fasilitas onchip memory. Mikrokontroler AT89S52 merupakan mikrokontroler dengan teknologi nonvolatile memory, yang berarti isi dari memory tersebut dapat ditulis atau diisi dan dihapus berulang-ulang.

2.SENSOR

Sensor adalah bagian dari piranti ukur, sistam kemudi atau pengaturan, yang langsung menanggapi adanya penyimpangan dari acuan dan mengolah simpangannya menjadi isarat.

a).Sensor Infra Merah

Led infra merah merupakan piranti semikonduktor khusus yang dirancang untuk memancarkan cahaya apabila arus melaluinya. Apabila diberi bias maju, energi elektron yang mengalir melewati tahanan sambungan diubah menjadi energi cahaya.

Cahaya infra merah walaupun mempunyai panjang gelombang yang sangat panjang ,tetapi tidak dapat menembus bahan-bahan yang melewatkan cahaya tampak.

Pada saat sensor infra merah mengenai garis atau jalur hitam maka photodioda tidak mendapat cahaya dari infra merah maka robot akan berjalan. Dan disaat sinar infra merah tidak mengenai garis atau jalur yang berwarna hitam maka photo dioda mendapat cahaya dari infra merah maka robot akan berhenti.Berikut simbol infra merah dan photodioda:

b).Sensor Fotolistrik

Fotolistrik adalah perangkat atau komponen yang bekerja berdasarkan intensitas cahaya yang diterimanya. Sensor fotolistrik ini dapat dijadikan saklar elektronik,yang artinya memiliki fungsi kerja dalam keadaan ON-OFF, yaitu ketika ada tidaknya penghalang yang melewatinya sehingga mempengaruhi intensitas cahaya yang diterimanya.

Salah satu jenis dari sensor fotolistrik adalah optocoupler. Optocoupler merupakan salah satu komponen yang memanfaatkan sinar atau cahaya yang diterimanya sebagai pemicu ON-OFF-nya. Optocoupler terdiri dari led infra merah sebagai pemberi cahaya dan foto transistor sebagai penerima cahaya.Berikut simbol optocoupler:

3. MOTOR DC

Motor DC adalah mesin listrik yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Prinsip dasar dari motor DC adalah kalau sebuah kawat berarus diletakkan antara kutub magnet (uta-selatan), maka kawat itu akan bekerja sesuai dengan gaya yang diberikan kepadanya.

Pada motor DC, kumparan meadan yang dialiri arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan kumparan jangkar dengan arah tertentu. Konversi energi listrik menjadi energi gerak (mekanik) berlangsung melalui medan magnet. Energi listrik yang akan diubah dari suatu sistem sementara akan disimpan dalam medium medan magnet untuk kemudian dilepaskan menjadi energi mekanik (gerak). Motor DC terdiri dari :

a). Bagian tetap (stator)

Stator ini menghasilkan medan magnet ,baik yang dibangkitkan dari sebuah koil (elektromagnetik) atau magnet permanen. Bagian stator terdiri dari bodi magnet yang melekat padanya. Untuk motor kecil, magnet tersebut adalah magnet permanen, sedangkan untuk motor besar menggunakan elektromagnetik.

b). Bagian berputar (rotor)

Rotor ini berupa sebuah koil dimana arus listrik mengalir. Suatu kumparan motor akan berfungsi apabila mempunyai:

Arah putaran kawat yang menentukan arah putaran motor dapat ditentukan dengan menggunakan kaedah tangan kiri, yang berbunyi :”apabila tangan kiri terbuka diletakkan diantara kutub utara dan selatan magnet, sehingga garis-garis gaya yang keluar dari kutub utara menembus telapak tangan kiri dan arus di dalam kawat mengalir searah dengan arah keempat jari, maka kawat itu akan mendapat gaya yang arahnya sesuai dengan arah ibu jari.

Untuk membalik arah putaran motor DC dapat dilakukan dengan membalik arah arus jangkar. Misalkan mula-mula arah putaran ke kanan, untuk mengubah arah putaran ke kiri dilakukan dengan membalik arah arus jangkar, atau pada prinsipnya sama dengan membalik polaritas motor DC.

Berdasarkan prinsip kerja motor DC, maka naik/turun jangkar yang bekerja pada motor DC,tergantung pada naik/turun arus yang terdapat pada jangkar.

Pada motor DC rotornya terdiri dari kumparan dan komulator yang banyak untuk untuk menghasilkan torsi yang terus menerus. Rotor terdiri dari jangkar yang intinya terbuat dari lempengan- lempengan yang ditakik. Susunan lempengan membentuk celah. Celah tersebut dimasuki konduktor kumparan jangkar. Ujung tiap-tiap kumparan dihubungkan pada satu segmen komutator. Tiap segmen merupakan pertemuan dua ujung kumparan yang terhubung.

Kumparan penguat dihubungkan seri, jangkar merupakan bagian bergerak yang terbuat dari besi berlaminasi untuk mengurangi rugi arus Eddy. Kumparan jangkar diletakkan pada slot besi disebelah luar permukaan jangkar. Pada jangkar terdapat komulator yang berbentuk silinder masing-masing diisolasi. Sisi kumparan dihubungkan dengan segmen komulator pada beberapa bagian, tergantung dari tipe lilitan yang diperlukan.

4. DRIVER MOTOR DC

Driver motor DC menggunakan IC L293D. Sebuah IC L293D mempunyai empat buah push-pull.setiap dua buah push-pulldapat digunakan sebagai sebuah untai H-bridge dan dapat diaktifkan dengan sebuah sinyal enable. IC L293D mampu beroperasi pada tegangan 4,5 sampai 36 volt. Besarnya arus yang dapat ditarik adalah 600mA pada kondisi normal serta 1,2 A pada arus puncak (sesaat). IC ini khusus digunakan pada motor sebagai pengganti relay, namun dengan syarat pin enable 1 dan 2 dalam kondisi high (1). Dapat digunakan pada arah bidirectional (dua arah), terdiri dari 16 pin. Apabila salah satu input berlogika 1 (high),maka outputnya berlogika 1 (high)

5. Spesifikasi Robot

Robot ini mempunyai untuk peletakkan komponen, catu daya, motor roda, kipas dan buzzer. Robot ini berbentuk lingkaran dengan diameter 25 cm, tinggi robot 25 cm.

Sistem kerja robot ini adalah mendeteksi keberadaan asap hasil pembakaran yang bekerja pada line tracking. Robot ini menggunakan dua jenis sensor, yang pertama adalah sensor asap menggunakan optocoupler untuk mendeteksi keberadaan asap,dan yang kedua adalah sensor infra merah digunakan untuk mendeteksi jalur yang akan dilaluinya (sensor jalur).

Sistem robot ini menggunakan mator DC sebagai penggerak atau actuator. Pada robot ini terdapat dua pasang motor DC. Adapun fungsi masing-masing motor adalah sebagai berikut :

B. PENUTUP

Dari uraian di atas kita dapat simpulkan bahwa robot ini akan bekerja setelah ada asap yang ditimbulkan dari pembakaran yang mengenai sensor asap atau optocoupler. Karena asap tersebut dapat menghalangi sinar (cahaya) dari infra merah yang akan menuju ke foto transistor.

Setelah itu robot akan mendeteksi keberadaan asap kemudian robot tersebut akan berjalan menuju tempat timbulnya asap.

Setelah sampai di tempat timbilnya asap, maka leher kipas akan berputar ke kanan dan kiri kemudian blower akan berputar untuk memadamkam api dan mengurangi asap yang ada disekitar robot itu.

C. Daftar Pustaka :

Lestari, Dini Puji, Hikmah Muntazah. 2007. Robot Pendeteksi Asap Berbasis Mikrokontroler AT89S52, Tugas Akhir. Falkutas Teknik Universitas Negeri Jakarta.

Budiharto, Widodo. 2006. Belajar Sendiri Membuat Robot Cerdas, Jakarta: PT Elex Media Komputindo.

Nalwan, Andi, Paulus. 2003. Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan pemrograman Mikrokontroler AT89C51. Jakarta : PT Elex Media Komputindo.

Martin, Fred G. 2001. Robotic Explorations A Hand_ON Introuction to Engenering. New Jersey : Prentice Hall.

Agung Supadma, Megi Irawan. 20006. Robot Cerdas Pemadam Api, Tugas Akhir.: Falkutas Teknik Universitas Negeri Jakarta.

Schuler.2003. Election Prinsiples and applications, Singapore : McGraw_Hill Eucation (Asia)

---------2002. Datasheet LM158, LM158A, LM258, LM258A, LM358, LM358A, LM2904, LM2904Q Dual Operational Amplifiers. Penerbit : Texas Instruments Inc. Dallas, Texas.

---------2004. Datasheet L293, L293D Quadruple Half-H Drivers. Penerbit : Texas Instruments Inc. Dallas, Texas.