Perancangan Dan Implementasi Sistem Penentuan Posisi Dan Penghindaran Halangan Pada Robot Bergerak Pemungut Sampah Berbasis Fpga
Abstract
Abstrak — Tugas Akhir ini membahas perancangan dan implementasi sistem monitoring orientasi serta deteksi sampah pada robot mobile berbasis kombinasi FPGA DE0-Nano dan mikrokontroler. Sistem memanfaatkan sensor MPU6050 untuk membaca data percepatan (accelerometer) dan kecepatan sudut (gyroscope) pada tiga sumbu (X, Y, Z). Pada konfigurasi default, accelerometer menghasilkan data dalam bentuk nilai mentah 16-bit yang kemudian dikonversi ke satuan percepatan, sedangkan gyroscope memiliki rentang pengukuran mulai dari –250°/s hingga +250°/s dengan tingkat sensitivitas tertentu. Nilai keluaran mentah tersebut diolah menjadi satuan fisik untuk perhitungan sudut orientasi secara real-time. Meskipun FPGA DE0-Nano telah memiliki sensor accelerometer internal, keterbatasan teknis mendorong penggunaan MPU6050 sebagai alternatif. Selain itu, sistem dilengkapi sensor ultrasonik untuk mendeteksi keberadaan sampah dengan ambang batas jarak tertentu, sehingga robot dapat merespons keberadaan objek secara cepat. Proses komunikasi data dilakukan melalui UART dengan sinkronisasi clock internal FPGA. Hasil pengujian menunjukkan sistem mampu membaca data orientasi secara akurat dan memberikan indikasi dini terhadap sampah pada jarak kritis. Kata kunci: Sensor Penghindar Halangan, Ultrasonik, FPGA DE0-Nano, ESP32, UART, Serial Monitor, MPU6050, WiFi, Ground Control Station
References
I. Iskandar, Rancang Bangun Prototype Robot
Pemungut Sampah Berbasis Arduino Mega,
Skripsi, Universitas Negeri Makassar, 2020.
F. Gade, “Pengembangan robot pemungut sampah
dengan menggunakan tenaga surya hemat biaya,”
J. Inform. dan Tek. Elektro Terapan, vol. 13, no. 2,
Y. Nantan and W. S. A. WS, “Pemodelan kotak 3D
menggunakan sensor MPU6050,” in Seminar
Nasional Teknik Elektro dan Informatika (SNTEI),
vol. 8, no. 1, pp. 37–40, 2022.
A. R. Patta and I. Iskandar, “Prototype robot
pemungut sampah berbasis Arduino Mega,” J.
Rekayasa Teknol. Inform. (JURTI), vol. 3, no. 2,
pp. 155–164, 2019.
F. Sulistyawan and S. Waluyanti, “Kinerja dari
prototipe robot visual pengumpul sampah perairan
dengan remote control menggunakan telemetri,”
Elinvo (Electron., Inform., Vocational Educ.), vol.
, no. 1, pp. 69–74, 2019.
M. A. U. Fab, "Rancang Bangun Robot Penghindar
Halangan Dengan Metode PID," Jurnal Teknik
Mesin, Industri, Elektro dan Informatika, vol. 2,
no. 3, pp. 212–222, 2023.
F. T. Ashegaf, B. A. D. Naipospos, B. B.
Bimantoro, and A. Triwiyatno, "Kursi roda elektrik
dengan sistem pemantauan kesehatan pengguna,
lokasi, dan pendeteksi kecelakaan berbasis IoT,"
Transient, vol. 8, no. 2, p. 1, 2019.
Y. Nantan and W. S. A. Ws, "Pemodelan Kotak 3D
Menggunakan Sensor MPU6050," in Seminar
Nasional Teknik Elektro dan Informatika (SNTEI),
vol. 8, no. 1, pp. 37–40, 2022.
S. P. A. Nugraha and L. Sunuharjo, "Komunikasi
Arduino I2C, SPI dan UART," Switch: Jurnal Sains
dan Teknologi Informasi, vol. 2, no. 4, pp. 80–85,
A. Zubair, A. Achmad, and F. A. Samman,
"Ultrasonic Cleaner Berbasis Field Programable
Gate Array (FPGA)," Jurnal Penelitian Enjiniring,
vol. 21, no. 2, pp. 39–44, 2017.
N. S. Agustin, K. Joni, D. Rahmawati, and A. K.
Saputro, "Rancang Bangun Alat Pengusir Hama
Burung Pada Tanaman Padi Berbasis
Mikrokontroler," Procedia Engineering and Life
Science, vol. 1, no. 1, pp. 2–3, 2021.
R. Rismawati, S. Paembonan, and R. Suppa,
"Rancang Bangun Keamanan Pintu Otomatis
Menggunakan E-KTP Berbasis Arduino Uno,"
Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan,
vol. 12, no. 3, 2024.
