elektronika terapan - panduan membuat robot line follower

Elektronika Terapan dan Panduan Membuat Robot Line Follower – Fadly Okfianto Muin 1


PERINGATAN !!!

Materi dalam panduan ini dibuat untuk bahan ajar kalangan sendiri yakni

Universitas Tomakaka Mamuju-Fakultas Ilmu Komputer serta Amik Tomakaka

Mamuju. Tidak untuk dikomersialkan atau diperjual belikan.

Penggunaan selain diatas, harus seizin dari penulis.

Menggandakan dan memperbanyak tulisan selain untuk dikomersialkan, misalnya

untuk dipelajari atau digunakan dalam proses belajar mengajar, atau para hobbiis

yang hendak menambah literature diperbolehkan, dengan syarat tidak mengubah

identitas penulis didalamnya.

Bila karena satu dan lain hal, penulis dapat menerbitkan tulisan ini dalam bentuk

buku dan dikomersialkan. Hal tersebut, sepenuhnya berada dibawah hak

preogatif penulis.

Fadly Okfianto Muin www.visualbasicpark.blogspot.com email:[email protected] cp:085240490469

http://www.visualbasicpark.blogspot.com/


KATA PENGANTAR

Segala puji dan puja penulis haturkan kepada Allah SWT, atas berkat rahmat dan

karunia serta petunjuknya sehingga kali ini, penulis dapat membuat sebuah panduan

untuk membuat robot line follower analog dengan menggunakan Ic LM324 N.

Sudah banyak sekali beredar materi-materi tentang Robot Line Follower (RLF) ini. Anda

dapat mengunduhnya di internet, melihatnya dibuku-buku atau dimanapun sumber

literature anda tentunya. Salah satu yang berada ditangan anda ini misalnya.

Adapun salah satu hal yang membuat penulis ingin menerbitkan panduan ini adalah

karena keterbatasan literature di kota penulis saat ini yakni Kab. Mamuju – Sulbar, serta

masih minimnya pengetahuan pelajar dan mahasiswa didaerah ini dalam hal ihwal

elektronika dan terapannya.

Panduan ini, dengan sebab musabab diatas, maka akan dibuat selengkap mungkin

berikut juga dengan pengenalan dasar-dasar elektronika berupa pengenalan

komponen, kegunaan dan sebagainya.

Kendatipun telah diupayakan sedemikian rupa agar panduan ini tersusun lengkap dan

sistematis, namun pasti sebagai manusia biasa, penulis tidak akan luput dari

kekurangan sana-sini didalamnya. Untuk soalan kekurangan dan kekurangsempurnaan

panduan ini, penulis menghaturkan maaf yang sebesar-besarnya.

Namun, bagaimanapun…semoga karya kecil ini dapat menjadi salah satu sumber

pengetahuan bagi anda dan bisa menempati sedikit posisi didalam upaya

mencerdaskan anak-anak bangsa. Amin !

Tampa Padang, 27 Desember 2012

Fadly Okfianto Muin


DAFTAR PEMBAHASAN

CHAPTER

#1. Sekilas tentang robot line follower ………………………………….. 6

#2. Rangkaian robot line follower ………………………………………... 9

#3. Elektronika Dasar I Pengenalan Dunia Elektronik ………………………………………….. 13

a. Sumber tegangan …………………………………………………… 13 b. Besaran listrik ……………………………………………………….. 17 c. Tahanan listrik ……………………………………………………….. 20 d. Alat pengukur besaran listrik …………………………………………. 21

#4. Elektronika Dasar II Pengenalan Komponen Elektronika …………………………………….. 23

a. LED …………………………………………………………………….. 23 b. Photo Dioda ……………………………………………………………. 27 c. Resistor dan Trimpot ……………………………………………….. 30 d. IC LM324 N …………………………………………………………… 34 e. Transistor ………………………………………………………………. 35 f. IC Power AN7805 …………………………………………………….. 42 g. MotorDC ……………………………………………………………….. 43

#5. Elektronika Dasar III Pengenalan Alat dan Bahan Elektronika ……………………………….. 47

a. Solder/Patri …………………………………………………………….. 47 b. Timah ……………………………………………………………………. 49 c. Penyedot Timah ………………………………………………………. 50 d. Tang Pemotong ……………………………………………………….. 50 e. Printed Circuit Board ( PCB ) ………………………………………… 51 f. Bor PCB ………………………………………………………………… 52 g. Connector / Soket …………………………………………………….. 53

#6. Elektronika Dasar 4 Teknik Pembuatan Skema/jalur PCB ……………………………………. 54

a. Teknik menggambar jalur PCB ……………………………………… 55 b. Teknik Pembuatan PCB ……………………………………………. 60

#7. Merakit dan Membuat Robot Part. 1 Desain PCB dan Tata Letak Komponen ………………………………… 64


#8. Merakit dan Membuat Robot Part. 2 Membuat dan Merancang Bodi Robot …………………………………… 69 #9. Merakit dan Membuat Robot Part. 3 Driver / Roda Kemudi Robot …………………………………………….. . 73 Torsi aselerasi dan Torsi beban ………………………………………… 75 #10. Merakit dan Membuat Robot Part. 4 Finishing Robot ……………………………………………………………. 83 #11. Kesimpulan dan Penutup Kesimpulan …………………………………………………………………. 84 Penutup …………………………………………………………………… 85


Anda mungkin telah banyak mendengar istilah tentang robot. Yap…sejak dahulu

memang sebenarnya, manusia telah akrab dan menggunakan robot.Manusia

menggunakan robot untuk pekerjaan-pekerjaan yang dianggap sulit dan mustahil untuk

dilakukan atau dikerjakan oleh manusia. Misalnya pada pabrik-pabrik manufacture,

pabrik-pabrik mobil atau bahkan untuk kegiatan-kegiatan hiburan dan permainan.

Bagaimanapun robot memang telah jauh hari akrab dengan manusia. Sekarang, robot

bukan hanya berfungsi untuk membantu pekerjaan manusia, namun juga lebih dari itu,

robot digunakan sebagai sarana hiburan dan juga kesenangan (dalam hal perakitan

dan pembuatannya) mengapa? Sebab pembuatan robot dianggap menantang bagi

sebagian orang. Robot Humanoid (peniru tingkah laku manusia) dan juga peniru

binatang-binatang peliharaan, seperti anjing dan kucing saat ini sudah banyak yang

beredar dipasaran.

Teknologi robot saat ini telah berkembang dengan sangat pesat sekali. Dan bahkan

robotika ini juga sudah dimasukkan kedalam beberapa kurikulum sebagai mata kuliah

pilihan diberbagai perguruan tinggi. Diantaranya Teknik mesin, teknik elektro atau

mahasiswa teknik Informatika.

Namun benarkah robot sulit dibuat? Jawabannya pasti tidak!...robot, bagaimanapun

model dan bentuknya pasti tetap hasil rekayasa dan analisis para pakar atau

hobbiis…bahkan untuk kasus RLF (robot line follower) pelajar disekolah lanjutan pun

telah banyak yang mahir membuatnya.


Diantara berbagai type robot, RLF dianggap type yang paling sederhana. Robot ini

fungsi dan tugasnya hanya satu…yakni berjalan mengikuti garis didepannya. Baik itu

garis lurus, lengkung atau melingkar. Karena fungsinya inilah, makanya disebut sebagai

LINE FOLLOWER.

Untuk membuatnya, tentu saja anda bisa mencari materi di Google atau di internet,

namun secara umum, materi yang muncul adalah materi pembuatan RLF dengan

mikrokontroller…dan bagi anda yang sama sekali belum pernah sekalipun belajar

tentang mikrokontroller, pastilah akan sangat membingungkan dan menyusahkan

hehehe….kalaupun misalnya, anda searching materi RLF tanpa mikro (analog), maka

(tentu) akan muncul materi-materi yang berkaitan dengan materi RLF analog, hanya

sayang…biasanya materinya kurang jelas dan tidak menyeluruh.

Untuk itulah, panduan ini penyusun buat…agar anda bisa memiliki panduan atau ebook

yang dapat anda jadikan patokan didalam membuat sebuah RLF (Robot Line Follower).

Saat ini kontes-kontes robot line follower dan variant-variannya telah banyak

diperlombakan…baik ditingkat nasional maupun internasional.

Robot Line Follower yang akan kita buat ini adalah robot line follower yang sangat

sederhana dan terdiri dari 3 bagian yakni :

1. Sensor yang terdiri dari photodiode dan infra red atau led super bright.

2. Bagian Komparator, sebagai pusat pengendali serta analisis robot, dan

3. Bagian Driver, yang terdiri dari rangkaian jembatan transistor dan motor Dc.


Didalam komparator nantinya, kita tidak akan menggunakan mikrokontroller (karena

sekali lagi, pemrogramannya susah hehehe…) namun kita akan menggunakan IC LM

324 N.

Pada Chapter selanjutnya, kita akan mempelajari lebih jauh bagaimana cara membuat

robot line follower analog ini….


Rangkaian robot line follower yang akan kita bangun adalah sebagai berikut :

Jika anda memperhatikan rangkaian diatas, maka anda dapat melihat bahwa rangkaian

tersebut dibagi menjadi 3 (tiga) bagian besar yakni :

1. Sensor yang digunakan terdiri dari photodioda. Sensor ini nilai resistansinya

akan berkurang bila terkena cahaya dan bekerja pada kondisi riverse bias. Untuk

sensor cahayanya digunakan LED Superbright, komponen ini mempunyai

cahaya yang sangat terang, sehingga cukup untuk mensuplai cahaya ke photo

dioda.

Gambar Rangkaian sensor


Gambar Sensor tidak terkena cahaya

Jika photo dioda tidak terkena cahaya, maka nilai resistansinya akan besar atau

dapat kita asumsikan tak hingga. Sehingga arus yang mengalir pada komparator

sangat kecil atau dapat diasumsikan dengan logika 0.

Gambar Sensor terkena cahaya

Jika photo dioda terkena cahaya, maka photo dioda akan bersifat sebagai

sumber tegangan dan nilai resistansinya akan menjadi kecil, sehingga akan ada

arus yang mengalir ke komparator dan berlogika 1.

Dari keterangan diatas dapat difahami bahwa fungsi dari photodiode sebenarnya

adalah sebagai saklar otomatis yang bekerja berdasarkan cahaya. Tidak heran

jika ada sebagian rangkaian Robot line follower yang menggunakan LDR (light

dependent resistor ) sebab kedua komponen ini mempunyai nilai resistansi /

hambatan yang berubah-ubah tergantung pada kondisi cahaya.

2. Bagian kedua disenut eh sori...disebut sebagai komparator. Namanya

komparator, berarti rangkaian ini digunakan sebagai rangkaian pembanding. Jika

tidak ada arus yang mengalir dari rangkaian sensor ke rangkaian ini maka

tegangan masukan untuk rangkaian ini adalah 0 Volt, akibatnya pada IC 1

tegangan di terminal (+) > (-), maka LED-A on, sedangkan pada IC 2 sebaliknya

LED-B off.


Jika ada arus yang mengalir dari rangkaian sensor ke rangkaian ini maka

tegangan masukan untuk rangkaian ini mendekati Vcc, akibatnya pada IC 2

tegangan di terminal (+) < (-), maka LED-B on, sedangkan pada IC 1 sebaliknya

maka LED-A off.

Kondisi antara kedua output dari komparator ini akan selalu berbalikan dan

berlawanan.

Gambar rangkaian komparator.

3. Driver adalah rangkaian yang tersusun dari transistor yang digunakan untuk

menggerakkan motor DC. Dimana komponen utamanya adalah transistor yang

dipasang sesuai karakteristiknya.

Gambar Rangkaian driver

Pada saat input A berlogika 1, maka ada arus yang mengalir pada rangkaian,

akibatnya transistor 1 dan 4 on karena basis terbias, sehingga motor berputar.


Sehingga saat input A berlogika 1 maka input B akan berlogika 0, jadi transistor

2 dan 3 akan off.

Pada saat input B berlogika 1, maka ada arus yang mengalir pada rangkaian,

akibatnya transistor 2 dan 3 on karena basis terbias, sehingga motor berputar

tapi dengan arah yang berlawanan.

Prinsip kerja dari masing-masing komponen diatas mungkin masih sangat

membingungkan bagi anda yang belum pernah sama sekali mengenal dunia

elektronika, termasuk bagaimana cara mengenali komponen serta tata letaknya

pada papan PCB (Printed Circuit Board).

Baiklah....agar anda tidak bingung, maka chapter berikutnya kita akan sedikit

belajar tentang dasar-dasar elektonika berupa pengenalan komponen, cara

mengetahui perletakaannya pada pcb dan lain-lain seputar elektronika.

Cek it Out Guys !!!!


Mengenal elektronika adalah bagian yang penting bagi anda yang ingin membuat robot

atau berkarya dengan rangkaian elektronika. Semua bagian-bagian komponen / elektro

wajib untuk anda kenali dan fahami fungsi, sifat dan kegunaannya. Ingat! Semua

komponen yang menyebabkan computer atau laptop anda bekerja, televise, handpone,

radio, bahkan pemanas nasi didapur rumah tangga semuanya melulu menggunakan

komponen elektronika dalam artian semuanya adalah bagian dari keluarga besar

elektro.

Tidak heran Teknik Elektro dan Teknik Informatika menjadi favorit para pelajar dan

mahasiswa saat ini. Anda bisa melihat dikampus-kampus besar, kedua jurusan ini

selalu memiliki peminat yang banyak ditiap tahunnya.

Pengenalan dunia elektronika dasar bagi anda mencakup materi-materi sebagai

berikut:

1. SUMBER TEGANGAN

Sumber tegangan adalah nyawa atau ruh dari semua rangkaian elektronika. Jika

tidak ada sumber tegangan, maka komponen elektronika tidak akan dapat bekerja.

Pada computer misalnya, tanpa power baterai, atau mencolok adaptor power anda

di stop kontak PLN (listrik) maka laptop anda tidak akan dapat hidup. Lalu

bagaimana dengan memori yang terdapat didalamnya ?, bagaimana laptop dapat

menyimpan dengan aman pekerjaan/ketikan atau foto-foto kita dalam memori

dengan aman sedangkan laptop kita dalam keadaan mati? Harusnya ketika sumber

tegangan mati, laptop mati, semua kegiatan elektronik didalamnya, termasuk

memori akan hilang? Termasuk setting biosnya misalnya….bagaimana itu bisa

terjadi ? tetap ada dan tetap aman ? berarti sumber tegangan sebagai ruh atau

nyawa tidak berlaku disini ?

Jawabannya tentu saja tidak. Sumber tegangan tetap menjadi inti atau ruh dari

laptop anda. Masalah memori/ketikan/atau foto-foto anda terjaga aman disebabkan

karena data-data anda tersimpan didalam harddisc yang berupa piringan magnetic

yang bisa menyimpan data (mirip kaset VCD), jadi seperti lagu-lagu atau film-film di

VCD yang dijual dipasaran tidak hilang, seperti itu pula data anda didalam harddisc


tidak akan hilang. Adapun masalah dengan setting bios misalnya, mengapa tanggal

disistem computer atau laptop anda tetap jalan terus kendatipun laptop anda mati,

jawabannya karena computer atau laptop anda mempunyai baterai bios yang mirip

baterai jam (berbentuk bulat dan pipih). Baterai inilah sumber tegangan tersembunyi

yang bekerja saat laptop dimatikan (Mirip kerja jantung dan paru-paru yang tetap

bekerja kendatipun kita lelap tertidur dan menjamin kita tetap hidup) yang menjamin

semua data yang telah anda setting, seperti bahasa, jam, tema dan sebagainya

tidak akan terganti ketika anda menghidupkan kembali computer atau laptop anda.

Handphone yang terlalu lama mati, maka sumber tegangan yang tersimpan didalam

kapasitor akan mati sehingga semua data setting anda akan hilang. Ini yang

menyebabkan biasanya kita harus menset kembali waktu, tanggal dan hari di

handpone kita jika HP kita itu pernah mati total dimana baterai betul-betul

empty/kosong.

Berarti sumber tegangan memang sangat penting !!!

Sumber tegangan sendiri adalah komponen elektronik yang dapat menghasilkan

(menyimpan) arus listrik dan berguna untuk memberikan beda potensial pada

komponen-komponen elektronika yang dihubungkan dengan sumber listrik.

Sumber tegangan yang mengeluarkan energy listrik berdasarkan prinsip pasangan

logam disebut sebagai elemen (sel). Jenisnya ada 2 macam yakni elemen kering

dan elemen basah.

Beberapa sumber tegangan yang banyak dipakai dimasyarakat adalah sebagai

berikut :

a. Baterai


Prinsip kerja baterai adalah proses kerja ala kimiawi. Artinya energy kimia dibuah

menjadi energy listrik. Baterai, bagaimanapun jenis dan modelnya pastilah

mempunyai 2 kutub yakni positif (+) dan Negatif (-), sehingga pemasangan dan

penyambungannya pada rangkaian perlu diperhatikan. Positif (+) melulu harus

dihubungkan ke potensial tinggi (positif) pada rangkaian dan kutub negative pada

potensial rendah (-). Tegangan baterai biasanya terkecil adalah 1,5 Volt, 4,5 volt

atau 9 volt.

Bagian-bagian baterai secara umum dapat anda lihat dibawah ini :

Baterai ini, kendatipun digunakan sebagai sumber tagangan, namun suatu saat

akan habis/ mati. Ini disebabkan karena ammonium klorida dan Zink klorida

didalamnya tidak dapat lagi melakukan reaksi kimiawi untuk melahirkan beda

potensial. Begitulah secara garis besar kira-kira hehehehe..sory pemahaman

kimia saya agak rendah, soalnya sering ketiduran dikelas saat mata pelajaran

kimia dulu hehe

Baterai biasanya digunakan pada alat-alat elektronika yang bertegangan rendah

seperti radio, senter, mainan anak-anak dan sebagainya.

Pemasangan baterai ini ada dua macam yakni Seri dan Pararel.

Gambar rangkaian seri.


Gambar rangkaian Pararel

Rangkaian seri (Rs) => Rs = B1 + B2 + B3

= 1,5 + 1,5 +1,5

= 4,5 Volt

Rangkaian Pararel (Rp) = B1 + B2 + B3 / Total B

= (1,5 +1,5+1,5) / 3

= 1,5 Volt

Dari perhitungan diatas, dapat diketahui bahwa untuk mendapatkan tegangan

yang lebih besar, maka kita harus menyusun baterai secara seri, sebab

berapapun susunan atau baterai dalam posisi pararel tetap hasilnya sama.

Hanya saja jika kita menggunakan rangkaian seri, umur baterai singkat, yakni

sama dengan umur 1 buah baterai. Misalnya anda menggunakan 7 buah baterai

disusun seri, maka umur atau masa pakainya sama dengan masa pakai anda

jika menggunakan 1 buah baterai. Sedangkan dalam rangkaian Pararel, masa

pakai baterai cenderung lebih lama atau lebih tahan.

Lantas bagaimana agar mendapatkan tegangan yang besar dan masa pakai

yang lama? Caranya tentu saja dengan mengguanakan rangkaian gabungan

yakni Seri dan Pararel sekaligus !!!

b. Akumulator

Akumulator atau AKI adalah salah satu sumber tegangan yang banyak dipakai

dimasyarakat. Anda bisa melihatnya pada motor, mobil, dan beberapa alat-alat

elektronika rumahan. Ada 2 jenis AKI (akumulator) yakni AKI Kering dan AKI

basah.

Aki kering tidak membutuhkan pengisian cairan. Sebelum dipakai, Aki jenis ini

harus di-charge sesuai kapasitasnya. Masa pakai Aki jenis ini cenderung lama

yakni sekitar 5-6 tahun.


Aki basah, adalah Aki yang diisi dengan cairan Zuur dan banyak digunakan pada

mobil dan juga sepeda motor.

2. BESARAN LISTRIK

a. Tegangan Listrik ( Volt )

Satuan tegangan listrik adalah Volt (V). tegangan listrik ini merupakan satuan

tertentu yang menjadi patokan nilai potensial maksimal atau minimal dalam suatu

rangkaian elektronika. Jika sebuah alat membutuhkan tegangan sebesar 5 V,

maka kita harus menyiapkan sumber tegangan sebesar 5 Volt.

Satuan tegangan listrik dan konversinya adalah sebagai berikut :

Misalnya : 1.000 milivolt = 1.000 / 1.000 = 1 Volt 100 volt = 100/1.000 kV = 0,1 kV 10 uV = (10 / 1.000 )/1.000 = 0.00001 V 2 MV = 2 x 1000 x 1000 = 2.000.000 V

b. Arus Listrik ( I )

Arus listrik adalah satuan untuk mengetahui tipe dan aliran listrik. Satuannya

adalah Ampere (A) dan disimbolkan dengan huruf I kecil (i). arus listrik ini

mengalir dari potensial tinggi (+) ke potensial rendah (-).

Satuan ampere antara lain adalah ampere (A), miliampere (mA), atau

microampere (uA). Cara konversinya sama dengan cara konversi tegangan listrik

diatas.


Ada 2 jenis arus listrik yakni :

a. Arus bolak balik ( AC )

Arus AC (Alternating Current) mengalir secara bolak balik yakni aliran

potensial tinggi kerendah berganti-ganti dengan dari potensial rendah

ketinggi. Dalam 1 detik arus AC dapat bolak balik sebanyak 60 kali.

Simbolnya digambarkan seperti gelombang atau sinusoidal. Contohnya

adalah arus PLN dan generator AC (genset).

Symbol arus AC dalam rangkaian

Hati-hati ! arus AC bisa menyetrum bahkan menewaskan anda ! karena

kisaran dan besarannya adalah 110 Volt hingga 220 Volt dengan frekuensi

sebesar 50 Hz.

Arus AC biasa disimbolkan dengan angka 1 dan 0. Cara mengetahuinya

anda bisa menggunakan Tespen (obeng Tes). Jika anda menyentuh kabel

dan Tespen anda menyala berarti kabel tersebut disimbolkan 1. Sedangkan

jika anda menyentuhnya dengan tespen dan lampu tespen tidak menyala,

berarti arus tersebut muatannya 0. Kabel bermuatan 1 (tespen menyala) akan

menyetrum anda hehehe dan kabel muatan 0 (tespen tidak menyala) tidak

akan menyetrum anda kendatipun anda menyentuhnya.

Namun sebaiknya sebelum bermain-main dengan kabel berarus AC dari

PLN, sebaiknya anda menggunakan alas kaki karet (sandal jepit karet) yang

kering. Jangan langsung menyentuh tembok/lantai…apalagi tanah sebab

tanah/ tembok bermuatan negatif dan jika anda tersetrum (mudah-mudahan

tidak ) kemungkinan untuk selamat adalah kecil, sebab tubuh anda akan

menjadi jembatan arus listrik dari colokan PLN ke tanah dan baru akan

berhenti jika tubuh anda sudah kering (tidak bisa lagi menghantar

listrik)…hiiiiyyyy…namun, jika anda karena mungkin sedikit sial dan sudah


terpaksa harus tersetrum listrik hehehe…maaf , namun kebetulan anda

memakai sandal karet, atau berada diatas meja kayu atau apapun itu asal

tidak menyentuh lantai atau tanah, maka anda tetap tersetrum (pasti

hehehe….) namun kemungkinan baiknya anda akan terpental (akan terlepas)

dari sumber listrik tersebut dengan kondisi rambut yang mengembang lurus.

Serius !!! kalau anda kesetrum, maka kemungkinan rambut anda akan

mengembang (mirip di film-film komedi), sebab ketika anda kesetrum, maka

tubuh anda akan kelebihan muatan listrik. Hasilnya muatan listrik dibadan

anda akan dialirkan keseluruh tubuh apalagi kebagian tubuh yang sangat

peka terhadap reaksi listrik, rambut misalnya (masih ingat percobaan sisir

yang digosok-gosok pada rambut lalu dapat membuat kertas kecil

berloncatan ?). jika tubuh kelebihan muatan listrik, maka muatan negatifnya

akan dialirkan kerambut, akibatnya masing-masing helai rambut akan terisi

dengan muatan listrik yang sama (negative). Hasilnya, sesuai hukum fisika,

karena masing-masing helai rambut terisi muatan yang sama, maka tiap helai

rambut akan saling tolak menolak, sehingga Nampak rambut anda akan

melebar dan mengembang. Rekasi ini hanya sementara, ketika muatan listrik

ditubuh anda sudah normal kembali, rambut andapun pasti juga akan kembali

normal pula hehehe…jadi mengembangnya rambut pemain film komedi yang

kesetrum dalam adegan bukanlah hal lebay…namun sesuatu yang dapat

dijelaskan secara ilmiah.

Bagaimanapun juga sepertinya kita sepakat bahwa kesetrum dan terpental

dengan kondisi rambut mengembang masih jauh lebih baik dari pada

kesetrum dan mati hangus :O

Makanya, sebaiknya…jika tidak terlalu perlu jangan bermain-main dengan

arus AC…atau minta tolonglah pada orang yang memang sudah terbiasa

dengan kelistrikan (arus AC), jika hendak mengutak atik kabel listrik dirumah

anda…apalagi jika hanya akan mengutak atik kabel listrik dirumah tetangga

anda yang selain pelihara anjing galak, pelitnya juga amit-amit!!!

b. Arus Searah ( DC )

Arus searah adalah arus listrik yang bernilai konstan dan mengalir searah

(tetap) dari potensial tinggi ke potensial rendah. Besaran tegangan yang

digunakan biasanya kecil yakni 1,5 Volt – 45 Volt. Sehingga arus DC

umumnya tidak akan membahayakan anda. Anda tentu belum pernah

mendengar kasus seorang anak masuk UGD karena kesetrum baterai remot


TV bukan? Ya iyalah…karena tegangannya rendah dan cenderung tidak

membahayakan.

Arus DC ( Direct Current ) ini anda dapatkan biasanya pada baterai, dynamo

DC dan Aki.

Simbolnya dalam rangkaian untuk positif adalah garis lurus (searah),

biasanya telah dilengkapi keterangan besaran tegangannya dan untuk

negative disimbolkan segitiga menghadap kebawah atau garis-garis sejajar

berbentuk segitiga menghadap kebawah.

c. TAHANAN LISTRIK

Tahanan listrik / resistansi biasa disimbolkan dengan huruf R. satuannya adalah

Ohm (Ω). Tahanan listrik digunakan atau berfungsi untuk mengendalikan besar

arus yang masuk kedalam sebuah rangkaian elektronika. Komponen yang biasa

digunakan adalah resistor, baik tetap (resistor statis) maupun yang nilai

tahanannya berubah-ubah (Variabel Resistor).

Tahanan (bukan narapidana !!!!) listrik ini biasa diukur dan dibaca dalam satuan

Ohm (Ω), kiloOhm (KΩ), dan megaOhm (MΩ). cara mengkonversinya sama

dengan cara mengkonversi pada tegangan listrik (Volt).

Hubungan antara Tegangan (V), arus listrik (I) dan tahanan (R) dinyatakan

dalam bentuk rumusan baku berikut :

V = I x R I = V / R R = V / I


Contoh soal :

Jika tegangan dalam sebuah rangkaian adalah 5 Volt dan hambatan yang

digunakan adalah 2 Ohm, berapakah arus listrik yang mengalir dalam rangkaian

tersebut ?

jawab

Dik : V = 5 Volt

R = 2 Ohm

Dit : I = …..?

Perhitungan I = V/R

I = 5/2

I = 2.5 Ampere

d. ALAT PENGUKUR BESARAN LISTRIK

Mengukur besaran listrik dalam perancangan elektronika sangat penting.

Besaran yang diukur mencakup tegangan, arus dan tahanan listrik. Cara

mengukur yang praktis salah satunya adalah dengan menggunakan Multimeter

atau yang biasa disebut orang dengan AVOmeter (Ampere, Volt, Ohm Meter).

Avometer ini mempunyai banyak fungsi, sebab selain dapat mengukur arus DC,

avometer ini juga dapat digunakan untuk mengukur arus yang dapat membuat

rambut anda mengembang ( arus AC ). Jenis alat ini dipasaran ada 2 macam

yakni analog dan digital. Jika AVOmeter anda menunjukkan hasil dengan jarum,

berarti avometer anda analog, dan jika hasil pengukuran ditunjukkan dengan

angka digital, maka avometer anda adalah avometer digital. Sederhana saja

bukan


Bagian-bagian penting dalam Avometer adalah sebagai berikut :

1. Saklar jangkar, digunakan untuk memilih jenis besaran yang diukur dan

jangkah pengukuran;

2. Sekrup control Nol, fungsinya adalah untuk mengatur jarum agar sebelum

digunakan jarum tepat menunjuk pada angka Nol.

3. Tombol control Nol, fungsinya hamper sama dengan sekrup Contol Nol.

4. Kabel Penyidik berwarna merah untuk postitif dan hitam untuk negative.

Adapaun beberapa tips agar Avometer anda awet adalah sebagai berikut :

1. Gunakan Multimeter untuk mengukur tegangan, arus atau tahanan listrik

dalam jangkauan batas ukur agar tidak jebol, jika nilai yang anda akan ukur

tidak pasti, maka arahkan saklar pada posisi maksimal dari masing-masing

nilai.

2. Gunakan saklar untuk besaran yang akan diukur, misalnya gunakan

Ohmmeter untuk mengukur tahanan, bukan untuk mengukur tegangan listrik.

3. Periksa posisi jarum, pastikan tepat berada pada angka nol sebelum

digunakan.


Jika berbicara tentang komponen elektronika, maka niscaya satu bukupun tidak akan

cukup. Komponen elektronika jumlahnya sangat banyak sekali. Namun, agar tidak

terlalu melebar dan meluas, pada tulisan kali ini saya hanya akan memaparkan

komponen elektronika yang akan kita gunakan didalam merancang Robot Line Follower

kita nantinya.

Adapun komponen-komponen yang akan kita gunakan dalam perancangan robot line

follower sekaligus penjelasannya masing-masing adalah sebagai berikut :

1. LIGHT EMITING DIODA (LED)

Sebuah LED adalah sejenis diode semikonduktor istimewa. Seperti sebuah diode

normal, LED terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh, atau di-

dop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur yang disebut p-n

junction. Pembawa-muatan - elektron dan lubang mengalir ke junction dari elektrode

dengan voltase berbeda. Ketika elektron bertemu dengan lubang, dia jatuh

ke tingkat energi yang lebih rendah, dan melepas energi dalam bentuk photon.

Symbol led dan penentuan kakinya adalah sebagai berikut :

http://id.wikipedia.org/wiki/Diode

http://id.wikipedia.org/wiki/Semikonduktor

http://id.wikipedia.org/wiki/P-n_junction

http://id.wikipedia.org/wiki/P-n_junction

http://id.wikipedia.org/wiki/Elektron

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Lubang_elektron&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Voltase

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tingkat_energi&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Energi

http://id.wikipedia.org/wiki/Photon


Adapun bagian-bagian penyusun dari Led adalah sebagai berikut :

Emisi cahaya

Panjang gelombang dari cahaya yang dipancarkan, dan oleh karena itu warnanya,

tergantung dari selisih pita energi dari bahan yang membentuk p-n junction. Sebuah

diode normal, biasanya terbuat dari silikon atau germanium, memancarkan cahaya

tampak inframerah dekat, tetapi bahan yang digunakan untuk sebuah LED memiliki

selisih pita energi antara cahaya inframerah dekat, tampak, dan ultraungu dekat.

Polarisasi

Tak seperti lampu pijar dan neon, LED mempunyai kecenderungan polarisasi. Chip

LED mempunyai kutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila

diberikan arus maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang

hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah

sebaliknya. Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang

melewati chip LED. Ini menyebabkan chip LED tidak akan mengeluarkan emisi

cahaya. Chip LED pada umumnya mempunyai tegangan rusak yang relatif rendah.

Bila diberikan tegangan beberapa volt ke arah terbalik, biasanya sifat isolator searah

LED akan jebol menyebabkan arus dapat mengalir ke arah sebaliknya.

Tegangan maju

Karakteristik chip LED pada umumnya adalah sama dengan karakteristik diode yang

hanya memerlukan tegangan tertentu untuk dapat beroperasi. Namun bila diberikan

http://id.wikipedia.org/wiki/Panjang_gelombang

http://id.wikipedia.org/wiki/Silikon

http://id.wikipedia.org/wiki/Germanium

http://id.wikipedia.org/wiki/Lampu_pijar

http://id.wikipedia.org/wiki/Neon

http://id.wikipedia.org/wiki/Polarisasi

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kutub_positif&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Negatif&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Tegangan_rusak


tegangan yang terlalu besar, LED akan rusak walaupun tegangan yang diberikan

adalah tegangan maju.

Tegangan yang diperlukan sebuah diode untuk dapat beroperasi adalah tegangan

maju (Vf).

Sirkuit LED

Sirkuit LED dapat didesain dengan cara menyusun LED dalam

posisi seri maupun paralel. Bila disusun secara seri, maka yang perlu diperhatikan

adalah jumlah tegangan yang diperlukan seluruh LED dalam rangkaian tadi. Namun

bila LED diletakkan dalam keadaan paralel, maka yang perlu diperhatikan menjadi

jumlah arus yang diperlukan seluruh LED dalam rangkaian ini.

Menyusun LED dalam rangkaian seri akan lebih sulit jika warna LED berbeda-beda,

karena tiap warna LED yang berlainan mempunyai tegangan maju (Vf) yang

berbeda. Perbedaan ini akan menyebabkan bila jumlah tegangan yang diberikan

oleh sumber daya listrik tidak cukup untuk membangkitkan chip LED, maka

beberapa LED akan tidak menyala. Sebaliknya, bila tegangan yang diberikan terlalu

besar akan berakibat kerusakan pada LED yang mempunyai tegangan maju relatif

rendah.

Pada umumnya, LED yang disusun secara seri harus mempunyai tegangan maju

yang sama atau paling tidak tak berbeda jauh supaya rangkaian LED ini dapat

bekerja secara baik. Jika LED digunakan untuk indikator pada voltase lebih tinggi

dari operasinya dirangkai seri dengan resistor untuk menyesuaikan arus agar tidak

melampaui arus maksimum LED, kalau arus maksimum terlampau LED jadi rusak.

Cara menguji apakah led masih baik/ menyala atau tidak adalah dengan

menggunakan Avometer. Putar saklarnya pada posisi x1K atau x10K. lalu arahkan

probe negative (hitam) ke kaki positif LED dan probe positif ke kaki negative pada

LED. Jika LED menyala, berarti LED masih baik dan bagus.

http://id.wikipedia.org/wiki/Seri

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Paralel&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Sumber_daya_listrik


LED biru pertama yang dapat mencapai keterangan komersial menggunakan

substrat galium nitrida yang ditemukan oleh Shuji Nakamura tahun 1993 sewaktu

berkarir di Nichia Corporation di Jepang. LED ini kemudian populer di penghujung

tahun 90-an. LED biru ini dapat dikombinasikan ke LED merah dan hijau yang telah

ada sebelumnya untuk menciptakan cahaya putih.

LED dengan cahaya putih sekarang ini mayoritas dibuat dengan cara melapisi

substrat galium nitrida (GaN) dengan fosfor kuning. Karena warna kuning

merangsang penerima warna merah dan hijau di mata manusia, kombinasi antara

warna kuning dari fosfor dan warna biru dari substrat akan memberikan kesan

warna putih bagi mata manusia.

LED putih juga dapat dibuat dengan cara melapisi fosfor biru, merah dan hijau di

substrat ultraviolet dekat yang lebih kurang sama dengan cara kerja lampu

fluoresen.

Metode terbaru untuk menciptakan cahaya putih dari LED adalah dengan tidak

menggunakan fosfor sama sekali melainkan menggunakan substrat seng

selenida yang dapat memancarkan cahaya biru dari area aktif dan cahaya kuning

dari substrat itu sendiri.

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=LED_biru&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Shuji_Nakamura&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/1993

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Nichia_Corporation&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Jepang

http://id.wikipedia.org/wiki/Fosfor

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=LED_putih&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Ultraviolet_dekat&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Seng_selenida&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Seng_selenida&action=edit&redlink=1


2. PHOTO DIODA atau LED DIODA

Cara penentuan kaki-kakinya sama

dengan LED

- Komponen ini akan mengubah energi cahaya, dalam hal ini energi cahaya infra

red menjadi sinyal listrik ( dalam hal ini arus listrik ).

- Merupakan sambungan dioda PN yang memiliki kepekaan terhadap radiasi

gelombang Elektromagnetik (EM) ketika jatuh pada sambungan.

- Dikarenakan sambungan PN sangatlah kecil, dibutuhkan lensa untuk

memfokuskan radiasi yang datang agar mendapatkan respon yang baik.

- Keunggulan device ini adalah nilai waktu responnya sangatlah cepat.

Kebanyakan memiliki waktu respon mendekati 1 Mikrodetik, bahkan ada yang

mendekati 1 nano detik.

- Semakin tinggi intensitas cahaya, maka arus bocor pada sambungan PN

semakin besar sehingga arus yang lewat sambungan semakin kecil.

PRINSIP KERJA PHOTODIODA

Ketika sebuah photon (satu satuan energi dalam cahaya) dari sumber cahaya

diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan menghasilkan sepasang

pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole

adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron. Arah arus

yang melalui sebuah semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan

pembawa. Cara tersebut di dalam sebuah photodioda digunakan untuk

mengumpulkan photon menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau

tegangan) mengalir/terbentuk di bagian-bagian elektroda.


Photodiodes dibuat dari semikonduktor dengan bahan yang populer adalah

silicon ( Si) atau galium arsenida ( GaAs), dan yang lain meliputi InSb, InAs,

PbSe. Material ini menyerap cahaya dengan karakteristik panjang gelombang

mencakup: 2500 Å - 11000 Å untuk silicon, 8000 Å – 20,000 Å untuk GaAs.

Ketika sebuah photon (satu satuan energi dalam cahaya) dari sumber cahaya

diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan menghasilkan sepasang

pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole

adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron. Arah Arus

yang melalui sebuah semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan

pembawa. cara tersebut didalam sebuah photodiode digunakan untuk

mengumpulkan photon - menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau

tegangan) mengalir/terbentuk di bagian-bagian elektroda.

Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan

oleh Infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh

photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared.

KARAKTERISTIK PHOTODIODA

Sebuah photodioda, biasanya mempunyai karakteristik yang lebih baik daripada

phototransistor dalam responya terhadap cahaya infra merah. Biasanya

photodioda mempunyai respon 100 kali lebih cepat daripada phototransistor.

Sebuah photodioda biasanya dikemas dengan plastik transparan yang juga


berfungsi sebagai lensa fresnel. Lensa ini merupakan lensa cembung yang

mempunyai sifat mengumpulkan cahaya. Lensa tersebut juga merupakan filter

cahaya, lebih dikenal sebagai „optical filter‟, yang hanya melewatkan cahaya infra

merah saja. Walaupun demikian cahaya yang nampak pun masih bisa

mengganggu kerja dari dioda infra merah karena tidak semua cahaya nampak

bisa difilter dengan baik. Faktor lain yang juga berpengaruh pada kemampuan

penerima infra merah adalah „active area‟ dan „respond time‟.

Semakin besar area penerimaan suatu dioda infra merah maka semakin besar

pula intensitas cahaya yang dikumpulkannya sehingga arus bocor yang

diharapkan pada teknik „reversed bias‟ semakin besar. Selain itu semakin besar

area penerimaan maka sudut penerimaannya juga semakin besar. Kelemahan

area penerimaan yang semakin besar ini adalah noise yang dihasilkan juga

semakin besar pula. Begitu juga dengan respon terhadap frekuensi, semakin

besar area penerimaannya maka respon frekuensinya turun dan sebaliknya jika

area penerimaannya kecil maka respon terhadap sinyal frekuensi tinggi cukup

baik. Respond time dari suatu dioda infra merah (penerima) mempunyai waktu

respon yang biasanya dalam satuan nano detik. Respond time ini mendefinisikan

lama agar dioda penerima infra merah merespon cahaya infra merah yang

datang pada area penerima. Sebuah dioda penerima infra merah yang baik

paling tidak mempunyai respond time sebesar 500 nano detik atau kurang. Jika

respond time terlalu besar maka dioda infra merah ini tidak dapat merespon

sinyal cahaya yang dimodulasi dengan sinyal carrier frekuensi tinggi dengan

baik. Hal ini akan mengakibatkan adanya data loss. Filter Optikal Filter ini

mempunyai dua fungsi yaitu sebagai lensa fresnel dan juga sebagai filter cahaya

yang masuk ke area penerimaan dioda infra merah. Biasanya terbuat dari bahan

polycarbonate berbentuk cembung dan transparan. Filter opikal ini akan

membatasi cahaya-cahaya yang tidak diinginkan kecuali cahaya infra merah

sehingga tidak mengganggu sinyal cahaya infra merah yang diterima oleh

detektor/area penerima. Current to Voltage Converter Arus bocor yang dihasilkan

oleh detektor photodioda besarnya linier terhadap intensitas cahaya infra merah


yang dimasukkan ke dalam area penerimaan. Oleh sebab itu arus ini harus

dirubah ke tegangan agar dapat didapatkan sinyalnya kembali.

3. RESISTOR dan TRIMPOT

Resistor adalah komponen elektronik dua kutub yang didesain untuk menahan

arus listrik dengan memproduksi tegangan listrik di antara kedua

kutubnya.Resistor digunakan sebagai bagian dari jejaring elektronik dan sirkuit

elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan.

Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam kompon dan film, bahkan kawat

resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-

kromium).

Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat

dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, desah listrik, dan

induktansi.

Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak,

bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit,

kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus

rangkaian agar tidak terbakar.

Resistor atau Tahanan adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk

mengatur kuat arus yang mengalir. Lambang untuk Resistor dengan huruf R,

nilainya dinyatakan dengan cincin-cincin berwarna dalam OHM (Ω). pada teknik

listrik dan elektronika terdapat dua macam resistor yang sering digunakan yaitu

resistor tetap dan resistor variabel.


Resistor Tetap

Resistor tetap merupakan resistor yang mempunyai nilai hambatan tetap.

Biasanya terbuat dari karbon, kawat atau panduan logam. Pada resistor tetap nilai

Resistansi biasanya ditentukan dengan kode warna sebagai berikut.

Kode Warna Resistor

ResistorVariabel Resistor variabel (variable resistor atau varistor) adalah resistor yang nilai tahanannya dapat berubah atau dapat diubah. Ada bermacam-macam resistor variabel antara lain : a.Potensiometer Adalah resistor tiga terminal yang nilai tahanannya dapat diubah dengan cara menggeser (untuk potensio jenis geser) atau memutar (untuk potensio jenis putar) tuasnya, penggunaan tuas dimaksudkan bahwa rangkaian yang menggunakan potensiometer ini sering dilakukan pengaturan, dan ditujukan untuk pemakai, pada pesawat televisi contoh bagian yang sering dilakukan pengaturan adalah bagian kontrol audio, brightness, contrast, dan color. b.Trimpot Adalah potensiometer yang cara mengubah nilai tahanannya dengan cara mentrim dengan menggunakan obeng trim. Pada televisi, trimpot biasanya digunakan untuk mengatur besaran arus pada rangkaian oscilator, rangkaian


driver, atau pada penyetelan keseimbangan putih (white balance). bagian-bagian yang menggunakan trimpot berarti bagian tersebut tidak sering dilakukan penyetelan dan biasanya hanya ditujukan untuk maintenance. c. PTC (Positif Temperature Control)

PTC termasuk jenis thermistor, yaitu resistor yang nilai tahanannya dipengaruhi

oleh suhu. Nilai hambatan PTC saat dingin adalah sangat rendah, tetapi saat

suhu PTC naik maka nilai hambatannya juga ikut naik. Pada pesawat televisi PTC

biasanya digunakan untuk memberikan suplay tegangan pada kumparan

degausing (degausing coil)

d.NTC(NegativeTemperatureControl)

NTC juga termasuk jenis thermistor, yaitu resistor yang nilai tahanannya

dipengaruhi oleh suhu, tetapi NTC kebalikan dari PTC, dimana nilai tahanan NTC

saat dingin sangat tinggi, tetapi saat suhu NTC semakin naik, maka nilai

tahanannya akan semakin mengecil bahkan nol.

e.LDR(LightDependingResistor)

LDR adalah merupakan resistor peka cahaya atau biasa disebut dengan

fotoresistor, dimana nilai resistansinya akan menurun jika ada penambahan

intensitas cahaya yang mengenainya.

Fotoresistor dibuat dari semikonduktor beresistansi tinggi. Jika cahaya yang

mengenainya memiliki frekuensi yang cukup tinggi, foton yang diserap oleh

semikonduktor akan menyebabkan elektron memiliki energi yang cukup untuk

meloncat ke pita konduksi. Elektron bebas yang dihasilkan (dan pasangan hole-

nya) akan mengalirkan listrik, sehingga menurunkan resistansinya.


Contoh membaca nilai trimpot adalah sebagai berikut :

Nilai hambatan trimpot, ada yang ditulis langsung ( mis : 2k, 5k dll) ada juga yang memakai sistim hitungan. Contoh :

Lihat Gambar : Nilai trimpot ditulis langsung pada badan trimpot 10k = 10 kilo ohm

Lihat Gambar : Pada badannya ditulis 103. (angka terakhir adalah banyaknya nol) jadi nilainya = 103 = 10,000 ohm = 10k 0hm Gambar trimpot dalam skema

http://4.bp.blogspot.com/-Gw-ydpvaVeA/T_UXKExED_I/AAAAAAAAAGE/Q2ntK8yNHeE/s1600/33.jpg

http://4.bp.blogspot.com/-NLTMapIAUgU/T_UUJkt971I/AAAAAAAAAF4/TP8KPVO83_o/s1600/31.jpg

http://2.bp.blogspot.com/-kqkVR0ftqC0/T_UT_M7gLZI/AAAAAAAAAFw/n7HwfmM1cFw/s1600/32.jpg








4. IC LM 324 N

IC LM324 merupakan IC Operational Amplifier, IC ini mempunyai 4 buah op-amp

yang berfungsi sebagai comparator. IC ini mempunyai tegangan kerja antara +5

V sampai +15V untuk +Vcc dan -5V sampai -15V untuk -Vcc. Adapun definisi

dari masing-masing pin IC LM324 adalah sebagai berikut : :

a. Pin 1,7,8,14 (Output)

Merupakan sinyal output.

b. Pin 2,6,9,13 (Inverting Input)

Semua sinyal input yang berada di pin ini akan mempunyai output yang

berkebalikan dari input.


c. Pin 3,5,10,12 (Non-inverting input)

Semua sinyal input yang berada di pin ini akan mempunyai output yang sama

dengan input (tidak berkebalikan).

d. Pin 4 (+Vcc)

Pin ini dapat beroperasi pada tegangan antara +5 Volt sampai +15 Volt.

e. Pin 11 (-Vcc)

Pin ini dapat beroperasi pada tegangan antara -5 Volt sampai -15 Volt.

5. TRANSISTOR

Transistor Merupakan komponen elektronika yang terdiri dari tiga lapisan

semikonduktor, diantaranya contoh NPN dan PNP. Transistor mempunyai tiga

kaki yang disebut dengan Emitor (E), Basis/Base (B) dan Kolektor/collector (C).

Fungsi dari transistor antara lain

1. Sebagai penguat arus, tegangan dan daya (AC dan DC)

2. Sebagai penyearah

3. Sebagai mixer

4. Sebagai osilator

5. Sebagai switch


Secara umum Transistor terbagi atas 2 garis besar yakni NPN dan PNP dengan

symbol pada rangkaian adalah sebagai berikut :

Contoh desain transistor BC 547 adalah sebagai berikut :

Karena kaki emitor panahnya menunjuk keluar berarti jenisnya adalah NPN.

Transistor adalah komponen yang peka terhadap panas dan sensitive,

maksudnya pemasangan kaki-kaki Basis, Colector dan Emitor harus tepat. Ingat

tidak selamanya kaki Basis terdapat ditengah. jika pemasangan kaki-kakinya

salah, maka dipastikan rangkaian tidak akan jalan. Ada 2 cara mengetahui kaki-

kaki transistor, yakni :


1. Dengan melihat gambar dataset transistor, contoh sebagian gambar dataset

transistor adalah sebagai berikut :


2. Jika anda tidak mempunyai gambar dataset komponen transistor, maka anda

dapat menggunakan Avometer untuk mengetahui kaki Basis, Colector dan

Emitor. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut :

a. Menentukan kaki BASIS

Set penunjuk / saklar jangkar Avometer pada ukuran X1k atau X10k. lalu

ikuti gambar dibawah ini.

Contoh cara melihat gambar diatas adalah sebagai berikut :

Jika anda menguji sebuah transistor dengan cara AB, dimana probe

negative(hitam) diletakkan pada kaki 1 dan merah (+) diletakkan pada

kaki 2 dan jarum bergerak. Lalu probe merah diletakkan ke kaki 3 dengan

probe negative/hitam tetap dikaki 1 dan jarum tetap bergerak, maka kaki

basisnya adalah kaki 1. Dan jenisnya adalah NPN. Begitu seterusnya.

Jika jarum bergerak selain pengujian pada gambar diatas, maka

transistornya berarti rusak, dimana kaki-kakinya ada yang sort atau

terhubung. Bahasa awamnya sih korslet.


b. Menentukan kaki COLECTOR dan EMITOR.

Setelah anda mengetahui letak kaki BASIS, sekarang anda harus

mengetahui dimana kaki COLECTOR dan EMITORNYA.

Jika anda telah mengetahui kaki BASISnya, maka otomatis anda juga

telah mengetahui jenis transistornya, apakah NPN atau PNP.

Contoh penggunaan gambar diatas adalah misalnya anda mempunyai

transistor jenis NPN dengan kaki BASIS berada pada kaki 3. Sentuhkan

probe hitam(-) pada kaki 2 dan Probe Merah(+) pada kaki satu dan jarum

bergerak, maka kaki 1 adalah EMITOR dan KAKI 2 adalah COLECTOR.

Jika probenya anda balik letaknya, maka jarum tidak bergerak.

Selain pengujian diatas, dan jarum bergerak, maka transistor berarti

rusak.


Transistor mempunyai 3 jenis yaitu :

1. Uni Junktion Transistor (UJT)

2. Field Effect Transistor (FET)

3. MOSFET

1. Uni Junktion Transistor (UJT)

Uni Junktion Transistor (UJT) adalah transistor yang mempunyai satu kaki

emitor dan dua basis. Kegunaan transistor ini adalah terutama untuk switch

elektronis. Ada Dua jenis UJT ialah UJT Kanal N dan UJT Kanal P.

2. Field Effect Transistor (FET)

Beberapa Kelebihan FET dibandingkan dengan transistor biasa ialah antara lain

penguatannya yang besar, serta desah yang rendah. Karena harga FET yang

lebih tinggi dari transistor, maka hanya digunakan pada bagian-bagian yang

memang memerlukan. Bentuk fisik FET ada berbagai macam yang mirip dengan

transistor.

Jenis FET ada dua yaitu Kanal N dan Kanal P. Kecuali itu terdapat pula macam

FET ialah Junktion FET (JFET) dan Metal Oxide Semiconductor FET (MOSFET).


3. MOSFET

Bentuk Fisik Mosfet

MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) adalah suatu jenis FET yang

mempunyai satu Drain, satu Source dan satu atau dua Gate. MOSFET

mempunyai input impedance yang sangat tinggi. Mengingat harga yang cukup

tinggi, maka MOSFET hanya digunakan pada bagian bagian yang benar-benar

memerlukannya. Penggunaannya misalnya sebagai RF amplifier pada receiver

untuk memperoleh amplifikasi yang tinggi dengan desah yang rendah.

Simbol MOSFET

Dalam pengemasan dan perakitan dengan menggunakan MOSFET perlu

diperhatiakan bahwa komponen ini tidak tahan terhadap elektrostatik,

mengemasnya menggunakan kertas timah, pematriannya menggunakan jenis

solder yang khusus untuk pematrian MOSFET. Seperti halnya pada FET,

terdapat dua macam MOSFET ialah Kanal P dan Kanal N.


6. IC POWER

Ic power sebenarnya adalah transistor yang berfungsi sebagai pengubah dan

penguat arus DC. IC power ini biasanya digunakan pada rangkaian adaptor.

Gunanya untuk menurunkan tegangan sesuai dengan nilai yang terdapat didalam IC

power/ transistor power.

Misalnya, tegangan awal adalah 9 Volt DC, dan tegangan ini dimasukkan kedalam

IC Power AN7805, maka keluaran tegangannya akan diturunkan dari 9 Volt DC

menjadi 05 Volt DC. Angka keluaran diambil dari 2 digit terakhir dari kode IC (7805 =

05 Volt)

Contoh penggunaannya didalam rangkaian adalah sebagai berikut :


7. MOTOR DC

Motor DC merupakan jenis motor yang menggunakan tegangan searah

sebagai sumber tenaganya. Dengan memberikan beda tegangan pada kedua

terminal tersebut, motor akan berputar pada satu arah, dan bila polaritas dari

tegangan tersebut dibalik maka arah putaran motor akan terbalik pula.

Polaritas dari tegangan yang diberikan pada dua terminal menentukan arah

putaran motor sedangkan besar dari beda tegangan pada kedua terminal

menentukan kecepatan motor.

Motor DC memiliki 2 bagian dasar :

1. Bagian yang tetap/stasioner yang disebut stator. Stator ini menghasilkan

medan magnet, baik yang dibangkitkan dari sebuah koil (elektro magnet)

ataupun magnet permanen.

2. Bagian yang berputar disebut rotor. Rotor (Armature) ini berupa sebuah

koil dimana arus listrik mengalir.


Gaya elektromagnet pada motor DC timbul saat ada arus yang mengalir pada

penghantar yang berada dalam medan magnet. Medan magnet itu sendiri

ditimbulkan oleh megnet permanen. Garis-garis gaya magnet mengalir

diantara dua kutub magnet dari kutub utara ke kutub selatan. Menurut hukum

gaya Lourentz, arus yang mengalir pada penghantar yang terletak dalam

medan magnet akan menimbulkan gaya. Gaya F, timbul tergantung pada

arah arus I, dan arah medan magnet B.

Belitan stator merupakan elektromagnet, dengan penguat magnet terpisah

F1-F2. Belitan jangkar ditopang oleh poros dengan ujung-ujungnya terhubung

ke komutator dan sikat arang A1-A2. Arus listrik DC pada penguat magnet

mengalir dari F1 menuju F2 menghasilkan medan magnet yang memotong

belitan jangkar. Belitan jangkar diberikan listrik DC dari A2 menuju ke A1.

Sesuai kaidah tangan kiri jangkar akan berputar berlawanan jarum jam.

Gaya elektromagnet pada motor DC timbul saat ada arus yang mengalir pada

penghantar yang berada dalam medan magnet. Medan magnet itu sendiri

Gambar Konstruksi Motor DC

http://2.bp.blogspot.com/-Ak2eRcw2Py0/Tsjj9Nwj6hI/AAAAAAAAAqA/0rPqEbrKmGw/s1600/prinsip+kerja+motor+dc.bmp


ditimbulkan oleh megnet permanen. Garis-garis gaya magnet mengalir

diantara dua kutub magnet dari kutub utara ke kutub selatan. Menurut hukum

gaya Lourentz, arus yang mengalir pada penghantar yang terletak dalam

medan magnet akan menimbulkan gaya. Gaya F, timbul tergantung pada

arah arus I, dan arah medan magnet B. Arah gaya F dapat ditentukan dengan

aturan tangan kiri seperti pada gambar berikut.

Gambar Penentuan Arah Gaya Pada Kawat Berarus Listrik Dalam Medan

Magnet

Dari penjelasan diatas, anda dapat mengerti mengapa sebuah motor DC dapat

berputar

Gambar Konstruksi selengkapnya dari sebuah Motor DC

http://3.bp.blogspot.com/-2MYavFMlhR8/TsjkkKlGqoI/AAAAAAAAAqI/eqtVhMBPpiI/s1600/prinsip+kerja+medan+magnet+pada+motor+arus+searah.bmp


Demikianlah penjelasan (yang semoga saja lengkap) dari komponen-komponen

yang digunakan didalam perancangan Robot line follower analog kita. Daftar

komponen elektronika selengkapnya adalah sebagai berikut :

No Nama Komponen Jumlah Estimasi Harga

Harga Satuan(Rp)

Sub Total (Rp)

1. Transistor S9013 8 1.500 12.000

2. Transistor BC 547 2 1.500 3.000

3. PhotoDioda 2 2.000 4.000

4. LED Superbright 2 1.000 2.000

5. LED Indicator 6 1.000 6.000

6. Resistor 560 Ω 10 500 5.000

7. Resistor 1K Ω 4 500 2.000

8. Resistor 3K3 Ω 2 500 1.000

9. IC LM324 N 1 5.000 10.000

10. IC AN7805 2 2.500 5.000

11. Bateray 9 V DC 2 8.000 16.000

12. Motor DC 5-6 Volt 2 15.000 30.000

13. TRIMPOT 50K 2 3.000 6.000

Total Harga Rp. 102.000

*Harga diatas adalah harga estimasi yang berlaku di pulau Sulawesi


Alat dan bahan elektronika juga menjadi salah satu dasar pengetahuan yang cukup

penting untuk diketahui. Mengingat alat dan bahan ini merupakan tool yang akan

membantu kita didalam mewujudkan sebuah rangkaian elektronika nantinya. Adapun

beberapa alat dan bahan yang perlu untuk anda siapkan dalam pembuatan Robot Line

Follower adalah sebagai berikut :

1. SOLDER / PATRI

Solder adalah alat yang digunakan untuk memanaskan timah agar komponen

dapat terpatri/melekat ke papan PCB.

Ada 2 macam metode penyolderan yaitu :

a. Solder Tradisional

Solder ini menggunakan kompor, lampu teplok dan tungku sebagai sumber

panas. Umumnya dipakai oleh mereka tukang servis yang daerahnya tidak

terjangkau aliran listrik PLN. Untuk memanaskannya tentu saja diperlukan

waktu yang cukup lama. Jika tidak, maka timah yang digunakan tidak lengket.

b. Solder Modern

Solder ini banyak dijual di took-toko elektronika (seperti gambar diatas).

Sebaiknya pilihlah solder yang berkekuatan 30 Watt.


Teknik Menyolder

1. Colok kabel power Solder pada sumber arus PLN.

2. Letakkan ujung solder pada alas besi atau baja dan hindarkan dari tersentuh

dengan benda-benda seperti plastic, karet dan sebagainya.

3. Tunggulah hingga panas betul. Cara mengetahui apakah solder sudah

panas atau tidak adalah dengan mencoba menyentuhkan ujung solder

dengan timah. Jika timah meleleh, maka solder sudah siap digunakan.

4. Jika ujung solder lambat panas dan bagian lainnya telah panas, maka

kemungkinan ujung solder kotor atau terlapisi lapisan karet, arang dan

sebagainya. Cabut kembali kabel power, dinginkan solder, lalu bersihkan

ujungnya dengan pisau atau kertas gosok secukupnya atau genteng (atap)

agar lapisan penghalang tersebut hilang.

5. Celup secukupnya ujung solder dengan Karpus (pasta solder).

6. Ujung solder diletakkan bersamaan dengan ujung timah pada kaki

komponen dan lapisan tembaga pada PCB. Hal ini agar timah melekat pada

tembaga dan kaki komponen dapat terpatri.

7. Lakukan langkah ke-enam dengan satukali gerakan. Jangan menekan-

nekan (mengangkat-angkat) atau mengerak-gerakkan ujung solder saat

melakukan penyolderan. Sebab hasilnya akan terpecah (timahnya) dan bisa

saja mengakibatkan sort.

8. Solderlah komponen secepat dan sebaik mungkin. Hal ini perlu dilatih

berulang-ulang. Sebab biasanya, jika pertama kali, tangan akan gemetaran.

Penyolderan harus cepat dan menggunakan timah secukupnya (tidak

banyak) karena beberapa komponen peka terhadap panas yang

berlebihan/lama. Jika penyolderan lama, maka dikhawatirkan komponen

tersebut akan rusak.

9. Setelah selesai, coba periksa komponen yang telah disolder, apakah telah

terpatri dengan kuat atau masih goyang/goyah.

10. Hasil solder yang baik adalah bulat lancip searah kaki komponen dan

timahnya mengkilap. Agar hasilnya maksimal, anda wajib menggunakan

Karpus (pasta Solder).

Karpus/Pasta Solder


2. TIMAH

Timah / bahan patri adalah bahan yang terbuat dari timah, berbentuk seperti

benang dengan diameter dari 0,8 mm ; 1 mm dan sebagainya. Digunakan sebagai

bahan pematri/ pelekat komponen pada pcb atau penyambungan jalur.

Untuk mematri, kita memerlukan solder dan karpus (pasta solder). Hasil solder

yang baik dapat dilihat dari gambar dibawah ini :


3. PENYEDOT TIMAH

Penyedot timah adalah alat yang digunakan untuk mencabut timah atau

melepaskan timah / patrian dari papan PCB. Alat ini digunakan jika penyolderan

sort (mengenai kaki atau jalur lain yang tidak seharusnya) atau jika terjadi

kesalahan dalam pemasangan komponen. Caranya adalah dengan memanaskan

kembali timah lalu menyedotnya dengan alat sedot timah hingga lapisan timah

pada PCB terlepas.

4. TANG PEMOTONG

Tang pemotong digunakan selain untuk memotong dan menguliti kabel, juga

digunakan untuk memotong dan merapikan kaki-kaki komponen yang telah di patri /

solder pada PCB. Pemotongan kaki komponen harus tepat pada ujung timah dan

bukan pada gumpalan timahnya.

Sederhananya….alat-alat yang dibutuhkan untuk mematri/menyolder adalah

seperti pada gambar dibawah ini


5. PRINTED CIRCUIT BOARD ( PCB )

PCB (Printed Circuit Board) adalah suatu board tipis tempat letak komponen elektronika, yang di pasang dan di rangkai, di mana bagian sisi nya terbuat dari lapisan tembaga untuk menyolder kaki kaki komponen. PCB bisa lebih dari 1 layer, yang saya tahu maximum sampai 12 layer. PCB ada yang terbuat dari bahan fiber atau sejenisnya pada bagian yang non conductive. Ketebalan tembaga pada PCB bermacam macam, ada yang 35 micrometer ada juga yang 17-18 micrometer.

Bahan PCB yang lain adalah paper phenolic atau pertinax, biasanya berwarna coklat, bahan jenis ini lebih populer karena harganya yang lebih murah.

Untuk PCB yang di pakai untuk Through hole plating, biasanya memakai yang berbahan fiberglass, karena jamur tidak suka akan bahan ini, dan materialnya lebih kuat dan tidak mudah bengkok di bandingkan yang berbahan pertinax.

PCB dapat di jumpai di hampir semua peralatan elektronika, seperti radio, handphone, televisi, dan lain lain.

Beberapa jenis PCB yang dijual dipasaran antara lain adalah sebagai berikut :

a. PCB Single Layer, atau PCB polos yang hanya memiliki 1 lapisan tembaga

pada salah satu sisinya.

b. PCB Double Layer. PCB ini memiliki 2 lapisan tembaga dikedua sisinya.

c. PCB Matrik Strip Board. PCB ini memiliki 1 lapisan tembaga dan

mempunyai lubang-lubang dengan ukuran normal 0,8 – 1 mm. PCB ini biasa

disebut PCB prototype board atau PCB Bolong.


6. BOR PCB

Bor PCB adalah alat yang digunakan untuk melubangi PCB yang telah dibuat jalur

atau sirkuitnya. Maksudnya adalah agar ada lubang tempat untuk memasukkan

kaki komponen. Bor ini anda gunakan jika anda membuat jalur PCB anda secara

manual (membuat pemetaan jalur skema sendiri). Namun jika anda menggunakan

PCB matrik yang sudah terlubangi, anda tidak memerlukan alat ini.

Agar hasil pengeboran anda baik, perhatikan langkah-langkah berikut :

a. Sebelum mengebor, lukai area yang akan anda lubangi dengan paku atau ujung

pisau agar mata bor mempunyai landasan. Tujuannya agar saat mengebor

nanti, mata bor tetap focus dan tidak goyang atau berpindah-pindah.

b. Pastikan mata bor tegak lurus dengan PCB.

c. Gunakan Adaptor dengan kekuatan minimal 1 Ampere.

d. Setelah lubang berhasil dibuat pada PCB, pastikan debu dan hasil pengeboran

dibersihkan dari lapisan tembaga/jalur skema agar tidak menganggu proses

penyolderan komponen nantinya.

7. KABEL

Kabel seperti yang anda ketahui digunakan untuk menghubungkan satu titik arus

listrik ketitik lainnya. Jika anda menggunakan beberapa PCB anda akan

menggunakan kabel untuk menghubungkan antar rangkaian dalam PCB tersebut.

Salah satu jenis kabel yang banyak digunakan dalam perancangan robot dan

interfacing dalam dunia informatika dan elektronika adalah kabel pelangi.


8. CONECTOR / SOKET

Kabel yang digubakan jika tidak menggunakan soket, harus disolder atau dipatri

pada PCB. Hal ini bisa saja anda lakukan, namun, jika hendak melepas atau

memisah antar PCB anda harus melepas kembali solderan kabelnya. Hal ini tentu

tidak praktis dan merepotkan.

Agar melepas dan memasang kabel lebih praktis, kita dapat menggunakan

Conector/soket.

Soket ini terdiri atas dua macam yakni soket jantan dan betina. Soket betina

dipasang pada masing-masing ujung kabel sedangkan soket jantaj melekat paten

pada PCB.

Pin-Pin atau kaki dari soket ini bermacam-macam. Mulai dari 2, 4 dan seterusnya.

Tergantung dari kebutuhan rangkaian yang digunakan nantinya.


Didalam elektronika, pembuatan dan perancangan jalur pada PCB merupakan salah

satu hal yang penting dan tidak bisa ditinggalkan. Penggunaan PCB bolong hanya

untuk prototype atau rangkaian dasar/uji coba atau pada rangkaian-rangkaian dasar.

Salah satu wujud professional di dalam dunia elektronika adalah kemampuan untuk

merancang dan mendesain jalur skema sendiri diatas PCB.

Beberapa manfaat pembuatan jalur PCB ini adalah sebagai berikut :

a. Menghemat luasan PCB yang akan digunakan. Perancangan dan pembuatan

jalur sendiri dapat menghemat tempat didalam PCB sehingga pengepakan dan

pengemasan rangkaian lebih baik dan hemat.

b. Menghemat dan memudahkan perakitan rangkaian. Menghubungkan antara

komponen tidak perlu dilakukann denngan kabel atau koneksi dengan kawat

tembaga.

c. Rangkaian dan komponen dapat disetting tata letaknya sesuai dengan keinginan

kita serta dirapikan sesuai dengan keinginan kita.

d. Mempercepat penyelesaian perakitan dan setting hubungan antar komponen.

e. Dan lain-lain.

Mengingat banyaknya manfaat dan fungsi dari pembuatan jalur pada PCB, sehingga

para penggemar dunia elektronika

Chapter kita kali ini akan dibagi menjadi 2 sub pokok bahasan yaitu :

1. Teknik Perancangan gambar jalur PCB, yang mengupas bagaimana cara melihat

skema dasar rangkaian dan bagaimana menggambar jalur pada PCB dan

2. Teknik pembuatan PCB yang mengupas tentang proses pembuatan PCB yang

telah kita desain gambar jalurnya tersebut.


1. Teknik Perancangan gambar jalur rangkaian PCB

Skema rangkaian tentu saja berbeda dengan skema jalur PCB. Perbedaannya

dapat anda lihat seperti pada gambar dibawah ini :

Gambar pertama adalah gambar skema rangkaian. Gambar ini dapat anda temui

dibuku-buku atau dimana saja (media kertas) yang berfungsi menunjukkan skema

atau jalur tata hubungan komponen. Sedangkan gambar kedua adalah gambar

jalur pada PCB yang selain berfungsi untuk menunjukkan jalur hubungan

komponen, juga berfungsi untuk menunjukkan tata letak komponen itu sendiri.

Untuk membuat desain jalur PCB ini anda dapat lakukan dengan cara manual,

atau langsung menggambarkannya pada PCB plat, atau anda juga dapat

menggunakan software yang diperuntukkan untuk menggambar desain PCB

Berikut adalah daftar software yang bisa anda gunakan dan dimana tempat untuk

mencarinya hehehe

Berikut Ini Daftar Software Untuk Desain PCB :

EXPRESS PCB Situs Resmi : ExpressPCB - Free PCB layout software - Low cost circuit boards - Top quality PCB manufacturing Lisensi : Freeware Download : Versi 7.0.2 32 Bit ( Windows 2000, XP ) Versi 7.0.2 64 Bit ( Windows Vista, 7 )

http://adf.ly/176874/http:/www.expresspcb.com/

http://adf.ly/176874/http:/www.expresspcb.com/

http://adf.ly/176874/http:/www.expresspcb.com/ExpressPCBBin/ExpressPCBSetup.exe

http://adf.ly/176874/http:/www.expresspcb.com/ExpressPCBBin/ExpressPCBSetup.exe


EAGLE LAYOUT EDITOR Situs Resmi : CadSoft Online: Home of the EAGLE Layout Editor Lisensi : Freeware Download : Versi 5.7.0 PAD2PAD Situs Resmi : Pad2Pad - Custom Printed Circuit Board Manufacturer Lisensi : Freeware Download : Versi 1.9.37 RIMU PCB Situs Resmi : Hutson Systems Lisensi : Demo Download : Versi 1.0.8 FREE PCB Situs Resmi : FreePCB: freeware PCB layout software Lisensi : Freeware Download : Versi 1.2 PCB 123 Situs Resmi : Quality Sunstone Printed Circuit Boards | Sunstone.com Lisensi : Freeware Dowload : Versi 3.3.17 WINQCAD Situs Resmi : Schematic & PCB design software Lisensi : Free To Try Download : Versi 44.4 PCB ARTIST Situs Resmi : PCB Manufacturer, Advanced Circuits Printed Circuit Boards Production, Annular Ring Boards, Circuit Board Fabrication, PCB's Fabricator and Distributor Lisensi : Freeware Download : Versi 1.3.2

http://adf.ly/176874/http:/www.cadsoftusa.com/

http://adf.ly/176874/ftp:/ftp.cadsoft.de/eagle/program/5.7/eagle-win-5.7.0.exe

http://adf.ly/176874/http:/www.pad2pad.com/

http://adf.ly/176874/http:/www.pad2pad.com/_download/p2psetup1937.exe

http://adf.ly/176874/http:/www.hutson.co.nz/

http://adf.ly/176874/http:/www.hutson.co.nz/rimupcb.zip

http://adf.ly/176874/http:/www.freepcb.com/

http://adf.ly/176874/http:/www.freepcb.com/downloads/freepcb_1200_setup.exe

http://adf.ly/176874/http:/www.sunstone.com/

http://adf.ly/176874/http:/download.sunstone.com/downloads/pcb123/PCB123V3.3.17AllInstaller.msi

http://adf.ly/176874/http:/www.winqcad.com/

http://adf.ly/176874/http:/dw.com.com/redir?edId=3&siteId=4&oId=3000-2383_4-10019194&ontId=2383_4&spi=f12e0e4cb00644ada9a26ef555a15704&lop=link&tag=tdw_dltext&ltype=dl_dlnow&pid=10789207&mfgId=58741&merId=58741&pguid=f8h@EwoPjFsAACRjnkcAAADT&destUrl=http%3A%2F%2Fdownload.cnet.com%2F3001-2383_4-10019194.html%3Fspi%3Df12e0e4cb00644ada9a26ef555a15704

http://adf.ly/176874/http:/www.4pcb.com/



http://adf.ly/176874/http:/dw.com.com/redir?edId=3&siteId=4&oId=3000-18496_4-10712335&ontId=18496_4&spi=c5c73e1102bb633c07733fbdae29d7e6&lop=link&tag=tdw_dltext&ltype=dl_dlnow&pid=11135546&mfgId=6296890&merId=6296890&pguid=fyzv6goPjFwAAGr3lQwAAADX&destUrl=http%3A%2F%2Fdownload.cnet.com%2F3001-18496_4-10712335.html%3Fspi%3Dc5c73e1102bb633c07733fbdae29d7e6


PROTEUS LITE Situs Resmi : Labcenter Electronics - Professional PCB Design and Simulation Software Lisensi : Free To Try Download : Versi 6.7 AUTOTRAX EDA Situs Resmi : AutoTRAX Design Express Lisensi : Free To Try Download : Versi 9.70

NAH !, sekarang anda tinggal pilih software mana yang akan anda

gunakan…berikut link resminya masing-masing.

Namun sebelum anda menggambar, ada beberapa aturan atau prinsip-prinsip

dasar yang perlu anda fahami yaitu :

1. Letakkan komponen secara rapid an jika perlu teratur serta simetris.

2. Buat jalur sesederhana mungkin.

3. Jalur yang dibuat agar bisa sederhana dan menjamin konektifitas tetap sesuai

dengan skema rangkaian, maka area kosong dibawah komponen dapat

dugunakan sebagai jalur.

4. Jika tidak terlalu padat skema rangkaiannya, usahakan jarak antar jalur jangan

terlalu dekat (tetapi jangan pula terlalu jauh-ingat aturan nomor 3 !).

5. Buatlah lebar jalur/besar jalurnya tidak terlalu besar tapi juga tidak terlalu kecil.

Agar jika dibuat nantinya (tahap perendaman dengan larutan FeCL) jalur tidak

mudah putus atau hilang.

Sebagai contoh, kita akan membuat skema jalur PCB untuk rangkaian adaptor

berikut ini :

http://adf.ly/176874/http:/www.labcenter.co.uk/

http://adf.ly/176874/http:/www.labcenter.co.uk/

http://adf.ly/176874/http:/dw.com.com/redir?edId=3&siteId=4&oId=3000-2064_4-10266831&ontId=2064_4&spi=340cec1a6d03f0ee0ded6b63adbe8d6b&lop=link&tag=tdw_dltext&ltype=dl_dlnow&pid=10395950&mfgId=6253015&merId=6253015&pguid=nI1pHAoPjAYAAFluGZwAAAEb&destUrl=http%3A%2F%2Fdownload.cnet.com%2F3001-2064_4-10266831.html%3Fspi%3D340cec1a6d03f0ee0ded6b63adbe8d6b

http://adf.ly/176874/http:/www.kov.com/

http://adf.ly/176874/http:/dw.com.com/redir?edId=3&siteId=4&oId=3000-18496_4-10177219&ontId=18496_4&spi=0eb361841468768404e46b34e818b300&lop=link&tag=tdw_dltext&ltype=dl_dlnow&pid=11124855&mfgId=102799&merId=102799&pguid=f-wgFAoPjAUAAETDOYQAAABk&destUrl=http%3A%2F%2Fdownload.cnet.com%2F3001-18496_4-10177219.html%3Fspi%3D0eb361841468768404e46b34e818b300


Rangkaian adaptor 2A output 6 Volt DC tersebut berdasarkan skema mempunyai

komponen-komponen sebagai berikut :

1. 1 buah Trafo Step-Down 2 A, 230 Volt

2. 4 buah diode 2A

3. Kondensator (Elco) 470uF 50 V

4. Kondensator (mika) 0.01uF

5. IC power AN 7806

Langkah-langkah pembuatannya jalur skemanya adalah sebagai berikut :

a. Masukkan/pasang komponen-komponen secara teratur, jika komponennya

sejenis dan skemanya dekat, upayakan disusun secara rapi dan saling

berdekatan. Contohnya seperti gambar dibawah ini :

Anda bisa membuat sketsanya di kertas sementara atau dimedia gambar

lainnya dimana Susunan letak komponennya misalnya menjadi seperti

dibawah ini :


b. Buatlah garis hayal yang menghubungkan komponen (titik-titik) seperti skema

atau berdasarkan skema. Carilah jalur agar masing-masing garis tidak

bersentuhan satu sama lain. Anda bisa membuat garis dibawah komponen.

c. Periksa kembali apakah garis yang telah anda buat telah sesuai skema atau

tidak, termasuk arah positif dan negative komponen dan jalurnya.

d. Jika garis yang kita buat telah sesuai dan tidak ada lagi kesalahan,

tebalkanlah garis tersebut dan hilangkan bantuan gambar komponennya.

Maka layout PCB adaptor kita akan menjadi seperti dibawah ini :


e. Agar mempercepat proses pelarutan (Etching) nantinya, sebaiknya area yang

kosong anda blok hingga hasil akhir dari layout PCB kita akan menjadi seperti

dibawah ini :

Area yang terkupas saat etching adalah yang berwarna putih saja, sedangkan

yang berwarna hitam tetap.

Demikianlah cara membuat desain gambar layout PCB. Adapaun

penggambarannya nantinya, anda dapat menggunakan spidol permanent hitam

(snowman) atau dengan software-software yang telah dipaparkan sebelumnya.

2. Teknik Pembuatan PCB (ETCHING – PELARUTAN)

Setelah kita mempunyai dan memiliki gambar layout, maka langkah selanjutnya

adalah membuat gambar desain kita itu terpatri kedalam PCB kita.

Ada beberapa metode dalam membuat sebuah PCB secara praktis, metode-

metode tersebut antara lain :

1. Teknik Fotoresist, pada proses ini dibutuhkan beberapa alat dan bahan yaitu : Lampu UV, Larutan Positif-20 dan larutan NaOH;

2. Teknik Sablon, pada proses ini dibutuhkan bahan-bahan yang sama seperti pada teknik sablon biasa seperti kasa-screen, tiner sablon, cat

dan lain-lain. Tekniknyapun hampir sama dengan sablon biasa; 3. Cetak Langsung ke PCB, pada proses ini digunakan teknik khusus

untuk menyalin layout ke PCB yaitu digunakan mesin printer khusus yang telah dimodifikasi

4. Teknik Transfer Paper, teknik ini merupakan cara Membuat PCB yang menurut saya paling murah dan mudah;


Jika anda ingin membuat PCB dengan layout sama dan dalan jumlah yang banyak, maka teknik sablon dapat anda pilih sebab lebih praktis dan

cepat, sebab layout dapat diaplikasikan ke banyak papan PCB.

Namun, jika anda hanhya ingin membuat sekeping dua keeping PCB, maka teknik transfer paper adalah pilihan yang cukup tepat, mengingat

metode ini lebih mudah, murah serta cepat. Namun paper/kertas yang dipakai sebagai dasar layout hanya bisa dipakai sekali.

Namun mungkin ada perbedaan secara mendasar yang saya gunakan

dalam Teknik tersebut. Dalam teknik tersebut biasanya digunakan kertas khusus untuk menyalin gambar layout ke PCB, tetapi di sini cara saya

membuat PCB menggunakan kertas HVS biasa yang digunakan untuk Photo-Copy. Berikut caranya :

Siapkan gambar jalur PCB yang Anda rencanakan. Utk membuatnya bisa gunakan software yang telah dijelaskan sebelumnya.

Cetak layout PCB pada kertas Foto dengan printer tinta biasa supaya fill dari jalur lebih padat

Foto-Copy hasil cetakan tadi pada kertas HVS 70-gram. Usahakan hasil Foto-Copy bagus (tintanya padat).

Hasil Foto Copy

Siapkan PCB polos, bersihkan lapisan tembaga dengan Tiner A sambil digosok-gosok dengan Busa Karpet yang biasa digunakan buat cuci

piring dan keringkan Siapkan seterika listrik, atur pada suhu sedang

Cara selanjutnya untuk membuat PCB, tempelkan gambar jalur hasil Foto-Copy pada PCB dengan posisi gambar menempel pada lapisan

tembaga


Lakukan proses seterika dengan merata sambil menekan, lakukan sekitar 10 menit

Caranya kemudian diamkan PCB sampai dingin dan rendam dalam air kira-kira 30 menit. Proses ini paling lama dalam membuat PCB karena

kita harus memastikan bahwa kertas benar-benar hancur/lunak dan mudah dikupas

Kupas kertas dengan hati-hati dan keringkan PCB

Setelah diseterika, direndam dan dikupas

PCB siap dilarutkan

ETCHING / Pelarutan Siapkan BAKI atau WADAH dari Plastik. Ingat wadah harus dari plastik atau bahan yang bukan terbuat dari logam, karena bila wadahnya terbuat dari logam nanti akan ikut TERKOROSI oleh cairan FeCl3. Setelah wadah disiapkan, masukan 150 gr bubuk FeCl3 pada wadah lalu masukan sedikit demi sedikt air panas ( 70o C ) kedalam wadah berisi bubuk FeCl3 tersebut dan aduk perlahan lahan agar semua bubuk Ferri Cloride tersebut terlarut dalam air.

Siapkan masker dan kaus tangan plastic bila perlu. Larutan FeCl3 ini dapat menyebabkan anda tersedak dan dapat mengakibatkan perih dikulit. Bahkan menghirup gas Fecl3 terlalu banyak akan menyebabkan gangguan pernafasan bahkan kanker paru-paru. Maka berhati-hatilah !!!!


Masukan PCB rancangan tadi ke dalam wadah yang berisi larutan FeCl3, gunakan penjepit dari bambu atau kayu untuk memegang PCB. Kibas-kibaskan PCB didalam larutan tadi sampai lapisan tembaga pada PCB yang tidak tertutup oleh gambar ikut terlarut dalam cairan tersebut. Setelah semua lapisan tembaga yang tidak tertutup oleh gambar menghilang, angkat PCB tersebut dan bilaslah dengan air bersih sampai sisa larutan FeCl3 tidak ada lagi, setelah itu keringkan. Setelah kering gunakan Thinner untuk menghilangkan lapisan tinta yang masih melekat di PCB. Bila perlu gunakan kertas gosok / ampelas halus untuk membersihkan tembaga dari kotoran sisa lainnya. Sampai disini semoga Anda sudah cukup mengerti tentang design dari sebuah PCB. Ada satu langkah lagi agar PCB yang kita buat dapat awet dan tidak mudah teroksidasi oleh udara, maka setelah dilakukan ETCHING maka lapisan tembaga tersebut kita lapisi dengan LAK atau Email atau anda juga dapat menggunakan vernish untuk menutupi lapisan tembaga pada PCB agar tahan lama dan tidak mudah Teroksidasi oleh udara.

Demikianlah materi selengkapnya dari teknik pembuatan PCB !!!


Bahasan-bahasan sebelumnya adalah bahasan yang semoga membuat anda mengerti sedikit tentang elektonika, komponen-komponennya serta beberapa hal penting yang perlu anda ketahui berkenaan dengan pembuatan robot line follower. Sekarang kita akan mulai merakit dan membuat robot line follower pada bagian pertama yakni mendesain PCB dan tata letak komponen. Seperti bahasan sebelumnya, skema rangkaian kita adalah sebagai berikut :

Seperti dikatakan dalam bahasan awal, rangkaian diatas terdiri atas tiga bagian. Yakni

sensor, komparator dan driver

Untuk sensor anda dapat menggunakan rangkaian diatas, atau anda dapat

menggunakan rangkaian lainnya dengan transistor seperti dibawah ini :

Hasil pembacaan sensor untuk

disamping ini jauh lebih baik dan aman

serta kuat, sebab transistor berfungsi

untuk menguatkan dan mengarahkan

keluaran dari sensor.


Menyimak rangkaian robot yang akan kita buat, maka ada 2 macam pemodelan PCB

yang dapat kita buat. Yang pertama adalah menggabungkan seluruh rangkaian yang

mungkin untuk digabungkan (komparator dan driver) dan yang kedua adalah

merancang PCB masing-masing sesi (3 PCB) yakni satu PCB untuk sensor, satu

untuk Komparator dan satu lagi untuk driver.

Jika anda memilih metode pertama dimana komparator dan driver kita gabungkan,

maka kita akan membuat 2 layout PCB. Dan sebagaimana materi tentang desain

layout PCB sebelumnya hasilnya akan menjadi sebagai berikut :

Desain layout PCB dan tata letak komponen Komparator + Driver


Dan layout PCB serta tata letak komponen untuk PCB kedua (sensor) adalah sebagai

berikut :

Besar dan ukuran PCB nantinya anda sesuaikan dengan kebutuhan (akan lebih

mudah jika anda menggunakan software layout PCB).

Menggunakan 2 PCB seperti diatas, jelas lebih simple dan mudah. Namun tentu saja

diperlukan ketelitian yang lebih dari anda dalam mengoreksi jalur serta perletakan

komponen nantinya.

Cara kedua, adalah membagi PCB menjadi 3 bagian. Dan karenanya lebih simple

serta lebih mudah memahami jalur serta perletakan komponennya. Jika anda memilih

cara kedua, maka layout PCBnya adalah seperti dibawah ini misalnya :

1. PCB untuk Komparator


2. PCB untuk sensor

3. PCB untuk driver

Dengan memisah PCB menjadi 3 bagian, maka perletakan komponennya serta

memahami jalur rangkaian tidak terlalu sulit. Metode ini cocok untuk dijadikan

sebagai metode pembelajaran.

Masing-masing pola perancangan PCB diatas apakah yang pertama atau yang

kedua tentu saja mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing.

Namun jika kita memperhatikan proses kerja dari rangkaian, maka inti atau mata dari

robot kita terletak pada rangkaian sensor. Untuk itu, sebelum lebih jauh merakit

robot, kita perlu mencoba, apakah rangkaian sensor kita berfungsi atau tidak.

Pengetesan ini dapat dilakukan dengan menggunakan Avometer. Dan caranya

adalah dengan melakukan seperti yang terlihat pada gambar berikut :


Hubungkan rangkaian sensor dengan sumber tegangan DC 5 Volt (perhatikan

positif negatifnya). Stel saklar jangka pada posisi X1k atau X10K. probe

negative (hitam) anda sentuhkan pada arus negative sumber daya dan probe

positif (merah) anda hubungkan dengan alur kaki negative photodiode atau

output sensor.

setelah itu ambillah kertas gelap yang berwarna hitam atau sejenisnya, lalu

dekatkan kearah lampu sensor (seolah-olah hendak menutup sensor dengan

kertas tersebut). Setelah itu jauhkan kertasnya…lalu dekatkan lagi begitu

seterusnya.

Jika anda melihat jarum avometer bergerak-gerak, berarti sensor bekerja

dengan baik.

Untuk mendapatkan tegangan sebesar 5 Volt, maka kita menggunakan IC

power AN7805. Outputnya kita sambungkan ke masing-masing rangkaian.


Setiap robot pasti mempunyai body layaknya manusia dan hewan mempunyai

tubuh atau badan. Dibodi inilah semua komponen PCB dan driver kita lekatkan.

Dalam merancang dan membuat bodi robot line follower, ada beberapa hal yang

harus diingat yaitu:

1. Bodi robot sedapat mungkin ringan namun mampu menahan dan menampung

dengan kuat semua komponen. Hal ini agar robot dapat bergerak dengan

leluasa. Semakin berat bodi robot, semakin susah robot tersebut berpindah

tempat. Bodi robot dapat dibuat dari plastic bekas, acrylic atau bahan kaku

ringan lainnya.

2. Bodi robot line follower harus simbang. Dua pijakan dibelakang adalah roda

kemudi (kiri-kanan) dan sebuah roda lagi untuk menyeimbangkan dan menahan

bodi robot. Roda ini bisa anda letakkan didepan atau dibelakang.

Contohnya adalah seperti pada gambar dibawah ini :

Agar seimbang, letak ketiga roda tersebut harus membentuk sebuah segitiga

sama sisi seperti gambar diatas.


Jadi totalnya ada 3 roda. 2 roda kemudi (kiri-kanan), dan sebuah roda

penyeimbang. Roda penyeimbang ini harus bergerak bebas 360 derajat. Dan

nampaknya dapat anda temukan contohnya pada roda Roll On deodorant atau

parfum.

3. Rangkaian dan semua beban diatas bodi harus seimbang titik beratnya agar

tekanan terhadap roda kemudi bisa sama. Perbedaan tekanan akan

mengakibatkan perbedaan kecepatan putaran.

Itulah mungkin beberapa aturan dasar yang wajib anda ketahui dalam merancang

bodi robot. Bentuk dan model, apakah persegi empat, kotak atau bulat tentu saja

terserah anda nantinya. Namun aturan-aturan diatas wajib untuk anda ikuti.

Jika anda merasa susah dan sulit untuk mencari bahan untuk pembuatan bodi

robotnya, maka anda bisa memesan atau membeli bodi robot line follower yang

sudah jadi. Anda tinggal merakitnya satu persatu. Kit bodi ini juga sudah dilengkapi

dengan roda dan motor DC, sehingga anda tinggal mendesain rangkaiannya saja.

Beli dimana ? disulawesi mungkin belum ada, yang saya tahu sementara ini anda

bisa memesannya di www.toko-elektronika.com atau di www.toko-robot.com

Paket yang anda akan dapatkan adalah seperti gambar dibawah ini :

http://www.toko-elektronika.com/

http://www.toko-robot.com/


Setelah anda mendapatkan semua keperluan diantaranya :

a. Bodi robot

b. Motor dc berikut gear setnya

c. Roda kemudi 2 buah

d. Sebuah Roda penyeimbang

Anda dapat merakitnya sedemikian rupa hingga seperti gambar dibawah ini :

Kesimpulannya bagian-bagian dari bodi robot akan menjadi sebagai berikut :


Jika anda sudah memasang rangkaian, baterai dan keperluan lainnya, secara

garis besar robot anda mungkin akan Nampak seperti berikut :

Gambar contoh perletakan PCB sensor dan komparator

Hal terakhir dalam perakitan bodi yang perlu anda perhatikan adalah upayakan

agar jarak sensor (lampu) tidak terlalu jauh dengan lantai. Tidak rapat tapi tidak

terlalu jauh dan perhatikan keseimbangan berat serta posisi pemasangan

baterai pada bodi robot.

Ok boss ?


Pada bahasan sebelumnya kita telah membahas tentang Motor DC berikut cara

kerjanya. Namun untuk membuat robot, motor DC yang kita punya harus dihubungkan

dengan Gear. Sebab motor DC memiliki torsi yang rendah dan kecepatan yang tinggi.

Alhasil kita harus menyeimbangkan kecepatan motor DC ini dengan gear yang sesuai.

Inilah kendala utama dalam merancang robot mobile yang dapat bergerak.

Dalam membangun sebuah mobile robot, biasanya kita terkendala dengan chassis

dan motor, terutama bila menggunakan motor DC. Bila menggunakan motor servo

(continuous servo), karena bentuk fisiknya kotak, maka cukup mudah untuk

menempatkannya pada chassis. Namun, motor servo umumnya memiliki kecepatan

yang rendah, yakni sekitar 60 rpm saja.

Motor DC kebanyakan memiliki bentuk fisik bulat, sehingga tidak mudah untuk

memasangnya pada chassis. Kecepatan putarnya (RPM) tinggi, namun torsinya

rendah sehingga perlu dilengkapi dengan gearbox. Nah, menambahkan gearbox

adalah masalah yang lain lagi, mengingat tidak mudah untuk mendapatkan gearbox

yang sesuai dengan motor yang kita gunakan. Terkadang, persoalan yang satu ini

sangat menguras waktu, tenaga dan pikiran.


Pada gambar dihalaman sebelumnya, motor DC dengan sejumlah gear metal, dan

sudah dilengkapi dengan roda acrylic ber-diameter 7 cm. Ukurannya kecil, beroperasi

pada tegangan 5 VDC, dan mampu memberikan kecepatan hingga 250 rpm dengan

torsi sekitar 700 gf.cm. Pada fisiknya terdapat bagian yang datar sehingga dapat

dipasangkan pada chassis dengan cukup mudah.

Pada gambar di atas adalah motor DC yang telah dilengkapi dengan gearbox,

masing-masing single dan double gearbox. Kombinasi gear ratio dapat memberikan

kecepatan maksimum hingga 1.040 rpm (efisiensi maksimum, torsi ~ 40 gf.cm) dan

torsi maksimum hingga 2,3 kgf.cm (kecepatan ~35 rpm) pada tegangan kerja 3 VDC.

Paket terpadu ini sangat mudah dipasangkan pada chassis yang rata. Sangat ideal

untuk pembelajaran mobile robot, termasuk aplikasi Line Following Robot.

Paket seperti diatas bisa anda beli ditoko elektronika atau di situs-situs yang telah

disampaikan sebelumnya.

Namun apakah sebenarnya hubungan antara Torsi dengan daya pada motor DC ?

Mengapa jika semakin besar gear, kecepatannya semakin lambat ?

Kutipan berikut adalah penjelasannya !!!


Torsi Aselerasi dan Torsi Beban Dibawah ini kita jabarkan hubungan antara torsi aselerasi dengan momen kelembaman (inersia) dari sebuah sistem penggerak (sistem drive) yang mempunyai peralatan transmisi diantara penggerak (motor) dan beban. Gear reducer dapat kita sederhanakan seperti yang diilustrasikan pada gambar dibawah.

Gambar 26: Sebuah Gear Reducer

Persamaan di sisi penggerak

Persamaan di sisi beban dengan:


dengan:

maka:

Dari persamaan gear ratio diatas:

Sehingga:


Momen kelembaman total atau inersia yang di refleksikan ke sisi penggerak (sumbu motor) adalah:

Total momen kelembaman yang direfleksikan ke sisi penggerak (sumbu motor)

merupakan penjumlahan inersia pada sisi penggerak dan inersia dari sisi yang

digerakkan (beban) . Adanya gear reducer dengan gear ratio i di sistem drive

serta dengan mempertimbangkan faktor guna (effisiensi ) dari gear reducer yang bersangkutan, maka persamaan diatas menjadi:

Substitusikan persamaan ini ke persamaan diatas maka:


Sehingga:

Dengan mempertimbangkan faktor guna (effisiensi ) dari gear reducer maka persamaan ini menjadi:

atau:

Persamaan ini menyatakan bahwa torsi motor terdiri dari 2 bagian yang harus dipertimbangkan, yaitu pertama torsi yang dibutuhkan motor untuk meng aselerasi /

deselerasi beban yang kita namakan dengan torsi aselerasi dan yang kedua adalah torsi yang dibutuhkan motor untuk menggerakkan beban dalam keadaan

stasioner . Inersia yang ter refleksikan pada sumbu motor adalah faktor penting dalam menghitung daya motor yang dibutuhkan, baik motor dalam keadaan kerja stasioneri maupun terutama pada saat aselerasi / deselerasi. Dengan pemakaian gear reducer maka inersia sistem drive yang direfleksikan ke sumbu motor menjadi lebih kecil sebanding dengan seperquadratis dari gear ratio. Pemakaian gear reducer pada dasarnya untuk memperoleh torsi yang lebih besar dan pada saat yang sama juga berfungsi untuk mereduksi kecepatan. Jika gear reducer yang semestinya ada didalam sistem penggerak, namun karena sesuatu sebab dihilangkan oleh perancang mesin nya, maka motor yang dipilih terpaksa harus mempunyai daya yang lebih besar. Kerugian nya adalah, yang pertama biaya yang lebih besar dan yang kedua motor tersebut terpaksa dijalankan pada kecepatan rendah (bahkan dapat jauh di bawah kecepatan nominal) sehingga motor cenderung menjadi lebih panas karena pendingian motor yang kurang memadai,selain itu pemakaian arus juga tidak effisien. Gear reducer juga berguna untuk mendapatkan inertia matching.


Inertia Mismatch sangat perlu diperhatikan terutama pada applikasi sistem servo. Rasio yang ideal terletak pada perbandingan 1:1. Banyak sistem presisi memakai gearhead dengan presisi tinggi sebab penambahan gear reducer selalu menurunkan proforma sistem. Gearhead presisi seperti ini mempunyai effisiensi diatas 95% dan backlash dibawah 2 arc-menit. Gear ratio yang tinggi dapat mengakomodir inersia beban yang tinggi terhadap inersia motor dan memberikan pengaturan dengan respons yang baik. Inertia mismatch yang terlalu besar dapat mempersulit dalam optimasi sistem pengaturan kecepatan pada sistem drive. Suatu sistem yang menggerakkan beban ber inersia tinggi selalu memerlukan gain pengaturan yang besar, yang cenderung dapat berakibat osilasi yang berlebihan saat terjadi perubahan beban yang mendadak. Keadaan akan makin parah jika motor hasil rancangan kita mempunyai daya yang kurang dari semestinya dan / atau ada inertia mismatch yang besar pada sistem tersebut. Pada applikasi sistem servo biasanya inertia mismatch sebaiknya dibawah 1:10. 1.9 Daya (Power) Motor Dengan memperoleh besaran torsi motor maka daya atau power motor dapat dihitung berdasarkan persamaan dibawah ini:

atau rumus praktek nya menjadi:

atau daya motor dalam satuan kilowatt (kW)

atau torsi motor dalam satuan Nm n atau kecepatan motor dalam satuan rpm 2. Beban Motor Beban sebuah motor (Load) selalu melawan arah putaran motor, sehingga disebut juga Counter Torque. Contoh beban motor seperti Fan (Blower), Pompa, Crusher, Excavator, Elevator,Conveyor, Mixer, Extruder dan lain lain. Ada bermacam jenis beban, namun dalam prakteknya kita mengenal beberapa jenis beban yang khas dan diilustrasikan pada gambar gambar 27 – 30 dibawah ini.


Gambar 27: Torsi Konstant

Gambar 28: Torsi Linear


Gambar 29: Torsi Kuadratis

Gambar 30: Torsi Hyperbel

2.1 Beban dengan Torsi Konstan Kebanyakan beban termasuk dalam kategori ini. Dari pelajaran mekanika dasar kita mengetahui bahwa daya (power = P) berbanding lurus dengan kecepatan sehingga grafik daya adalah linear terhadap kecepatan. Contoh: Alat pengangkat (Hoist), Conveyor, Penggiling. Untuk Conveyor perlu diperhatikan torsi awal yang besar disebabkan oleh gesekan statik sesaat sebelum beban dapat digerakkan.


2.2 Beban dengan Torsi Linear Applikasi yang masuk dalam kategori ini ada pada Mixer, Extruder Daya motor berbanding lurus dengan kuadratis dari torsi. Untuk Mixer perlu juga diperhatikan jenis media nya terutama berhubungan dengan viskositas atau kekentalan media.

2.3 Beban dengan Torsi Kuadratis Beban beban yang termasuk dalam kategori ini mempunyai fungsi kuadratis terhadap kecepatan, sehingga daya (power) nya berbanding dengan fungsi pangkat tiga dari kecepatan atau biasanya kita sebut mengikuti hukum cubic (pangkat tiga). Beban kuadratis ini sangat spesifik, kita jumpai terutama pada aplikasi Fan (Blower), Pompa, mesin mesin Sentrifugal.

2.4 Beban dengan Torsi Hyperbel (Daya Konstan) Torsi pada beban mempunyai fungsi hyperbel terhadap kecepatan. Sehingga daya atau power yang dikonsumsi adalah konstan. Pada beban seperti ini, kita kenal istilah applikasi dengan daya konstan. Beban daya konstan terutama dijumpai pada mesin mesin penggulung (winder) kertas dan plastik, spooler pada mesin kabel, spindle pada mesin mesin bubut. Mesin winder di operasikan bervariasi dari kecepatan yang kecil hingga kecepatan nominal dengan tension (tegangan) material yang konstan dan diameter gulungan yang bertumbuh dengan waktu penggulungan. Dapat dibayangkan bahwa torsi beban yang juga pasti akan bertambah besar seiring dengan bertambahnya diameter gulungan, namun tension (tegangan) pada permukaan material harus dijaga selalu tetap konstan. Spindle kadang kala di operasikan jauh diatas kecepatan nominal, tentunya dengan pengurangan torsi untuk phase finishing, umpamanya untuk memperoleh permukaan yang halus. Para perancang mesin harap memperhatikan bahwa aplikasi dengan daya konstan memerlukan frame motor yang lebih besar.


Setelah merakit rangkaian PCB, membuat bodi, merakit driver dan roda acrylic serta

memasangnya menjadi satu bagian, maka langkah terakhir tentu saja tinggal

merapikan tampilan robot, termasuk merapikan kabel-kabel dan bahan-bahan lainnya

serta melakukan pengujian robot.

Buatlah track / jalur sederhana seperti berikut ini :

Hidupkan saklar pada robot, dan cobalah letakkan robot line follower pada track yang

telah tersedia. Maka jika robot kita berhasil mengikuti track yang telah kita buat,

berarti robot line follower kita telah bekerja sebagaimana mestinya.


KESIMPULAN

Setelah melakukan uji coba, dan beberapa petikan materi di bahasan-bahasan

sebelumnya, maka ada beberapa hal yang menjadi garis besar dalam keberhasilan

perancangan robot line follower. Hal tersebut antara lain :

1. Sudut antara photo diode dan infra red mempengaruhi kepekaan sensor. 2. Supaya sensor tidak kacau maka sebaiknya sensor diselubungi bagian

sisinya dengan benda yang gelap. 3. Kepekaan kedua sensor harus seimbang. 4. Kecepatan dan torsi kedua motor harus seimbang. 5. Jarak antara roda belakang kanan dan kiri serta jarak antara roda

belakang dengan roda depan harus diperhaikan karena mempengaruhi robot saat melintasi tikungan.

6. Kekasaran roda perlu diperhatikan supaya roda-roda robot tidak selip. 7. Kestabilan jalannya robot lebih bagus pada saat batteray dalam keadaan

setengah full. 8. Supaya robot berjalan stabil maka jarak kedua sensor harus disesuaikan

dengan lebarnya lintasan. 9. Roda depan harus dibuat multi arah supaya roda depan bisa bebas

bergerak kemana-mana yang akan mempengaruhi kinerja robot saat melintasi tikungan.

10. Kestabilan robot dipengaruhi oleh susunan mekanis dari robot itu sendiri. 11.Kecepatan motor mempengaruhi jalannya robot pada saat melintasi 12.tikungan terutama pada saat melintasi tikungan yang tajam. 14.Cahaya disekitar lintasan akan mempengaruhi kepekaan sensor.


PENUTUP

Demikian tulisan sederhana tentang pembuatan dan perancangan robot line follower

analog. Jika terdapat kesalahan atau kekurangan didalamnya, penulis mengucapkan

mohon maaf yang sebesar-besarnya.

Semoga tulisan kecil dan sederhana ini bisa memberikan sedikit pemahaman bagi

penulis dan juga bagi semua pihak yang ingin belajar atau berkreasi dengan beberapa

model robot.

Saran dan kritikan anda tetap dinantikan guna perbaikan hasil tulisan-tulisan saya

nantinya. Silahkan hubungi saya di pan info berikut :

Fadly Okfianto Muin Cp. Hp. 085 240 490 469 Email : [email protected] Blog : www.visualbasicpark.blogspot.com Akhirnya, Semoga Allah senantiasa memberikan kekuatan bagi kita semua untuk tetap mempunyai keinginan untuk belajar dan menambah ilmu pengetahuan, termasuk memberikan kekuatan dan keikhlasan bagi saya untuk menulis materi-materi yang semoga bermanfaat bagi khalayak ramai. Amin! Terima kasih dan sampai jumpa insyaAllah dalam tulisan-tulisan saya berikutnya …. Salam Hangat Selalu !

mailto:[email protected]

http://www.visualbasicpark.blogspot.com/


SUMBER BACAAN dan KUTIPAN 1. Widodo Budiharto,

“Robot Tank dan Navigasi Cerdas”, Media elex Komputindo – Kompas Gramedia 2010

2. Franky Chandra dan Deni “Jago Elektronika – Rangkaian Sistem Otomatis” PT. Kawan Pustaka 2010

3. Syahriyanto Wibowo “Keterampilan Elektronika – Merakit dan Merapasi Sendiri”. Terbit Terang Surabaya

4. www.mid-tronik.blogspot.com Elektronika Dasar : Robot Line Follower sederhana

5. www.asrul1.blogspot.com Membuat robot line follower sederhana tanpa program/mikro

6. www.robotlinefollower1.blogspot.com cara membuat robot line follower

7. www.made-ariya.blogspot.com Elektro dasar

8. www.Fahmizaleeits.wordpress.com Membuat robot line follower analog

9. www.catogoryalldatasheet.com Transistor datasheet

10. www.mekatronikasekayu.blogspot.com Mekatronika Sekayu : cara menetukan kaki transistor

11. www.galangsahtiyanza.blogspot.com Fungsi transistor dan cara menentukan kaki transistor

12. www.fisikainstrumentasiukm.files.wordpress.com

13. id.wikipedia.org/wiki/Diode_pancaran_cahaya

14. www.unhas.ac.id › Home › komponen dasar

Resistor

15. www.mid-tronik.blogspot.com/2009/12/blog-post_4538.html

Trimpot

http://www.mid-tronik.blogspot.com/

http://www.asrul1.blogspot.com/

http://www.robotlinefollower1.blogspot.com/

http://www.made-ariya.blogspot.com/

http://www.fahmizaleeits.wordpress.com/

http://www.catogoryalldatasheet.com/

http://www.mekatronikasekayu.blogspot.com/

http://www.galangsahtiyanza.blogspot.com/

http://www.fisikainstrumentasiukm.files.wordpress.com/

http://www.unhas.ac.id/elektro/elda

http://www.unhas.ac.id/elektro/elda/?cat=4

http://www.mid-tronik.blogspot.com/2009/12/blog-post_4538.html


16. www.tutorial-elektronika.blogspot.com

IC LM324 N

17. http://elektronika-dasar.com/teori-elektronika/prinsip-kerja-motor-dc/

18. http://www.finsdesign.com/pcb_mpcb_i.php

19. http://dien-elcom.blogspot.com/2012/08/pengertian-dan-jenis-transistor.html

20. http://forum.djawir.com/elektronika-umum-127/software-desain-pcb-67357

21. www.rangkaianadaptor.blogspot.com

22. www.robotalfadar.blogspot.com

23. http://zengbogel.blogspot.com/2012/05/cara-membuat-pcb-dengan-spidol-

permanen.html

24. http://oprekzone.com/cara-membuat-pcb

25. http://nextsys.web.id/edukasi/tag/cara-mudah-membuat-robot

26. http://www.yudaesa.com Mekanika Terapan

http://www.tutorial-elektronika.blogspot.com/

http://elektronika-dasar.com/teori-elektronika/prinsip-kerja-motor-dc/

http://www.finsdesign.com/pcb_mpcb_i.php

http://forum.djawir.com/elektronika-umum-127/software-desain-pcb-67357

http://www.rangkaianadaptor.blogspot.com/

http://www.robotalfadar.blogspot.com/

http://zengbogel.blogspot.com/2012/05/cara-membuat-pcb-dengan-spidol-permanen.html

http://zengbogel.blogspot.com/2012/05/cara-membuat-pcb-dengan-spidol-permanen.html

http://oprekzone.com/cara-membuat-pcb

http://nextsys.web.id/edukasi/tag/cara-mudah-membuat-robot

http://www.yudaesa.com/

elektronika terapan - panduan membuat robot line follower

Documents