lego line following - ahmadrizal elektronika · pdf fileskema rangkaian power amplifier ... 1...
TRANSCRIPT
USER MANUAL
LEGO LINE FOLLOWING
MATA DIKLAT : SISTEM OTOMASI DAN PENGENDALIAN
ELEKTRONIKA
SISWA XII TEI-1 – ELEKTRONIKA INDUSTRI 2008 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
SEKOLAH DI SMKN 3 BOYOLANGU
Elka 2010
2 CREW
CREW
MOH.BAHRUDIN
INDRA PANCA K.
FARID FIRMANSYAH
Elka 2010
3 DAFTAR ISI
DAFTAR ISI
1. Pengertian Line Following ................................................................... 4
2. Spesifikasi ........................................................................................... 6
3. Dasar Teori .......................................................................................... 7
Pendahuluan ....................................................................................... 7
Prinsip Kerja ......................................................................................... 12
4. Troubleshooting .................................................................................. 15
5. Skema Rangkaian Power Amplifier ...................................................... 16
6. Layout PCB ........................................................................................... 19
7. Daftar Komponen ................................................................................ 20
8. Curriculum vitae .................................................................................. 21
Elka 2010
4 1 pengertian line following
1 PENGERTIAN LINE FOLLOWING
Line Follower Robot (Robot Pengikut Garis) adalah robot yang dapat berjalan
mengikuti sebuah lintasan, ada yang menyebutnya dengan Line Tracker, Line
Tracer Robot dan sebagainya. Garis yang dimaksud adalah garis berwarna hitam
diatas permukaan berwarna putih atau sebaliknya, ada juga lintasan dengan
warna lain dengan permukaan yang kontras dengan warna garisnya. Ada juga
garis yang tak terlihat yang digunakan sebagai lintasan robot, misalnya medan
magnet.
Bagaimana bisa mengikuti garis
Seperti layaknya manusia, bagaimana manusia dapat berjalan pada mengikuti
jalan yang ada tanpa menabrak dan sebagainya, tentunya karena manusia
memiliki “mata” sebagai penginderanya. Begitu juga robot line follower ini, dia
memiliki sensor garis yang berfungsi seperti “mata” pada manusia.Sensor garis ini
mendeteksi adanya garis atau tidak pada permukaan lintasan robot tersebut, dan
informasi yang diterima sensor garis kemudian diteruskan ke prosesor untuk
diolah sedemikian rupa dan akhirnya hasil informasi hasil olahannya akan
diteruskan ke penggerak atau motor agar motor dapat menyesuaikan gerak tubuh
robot sesuai garis yang dideteksinya.
Pada konstruksi yang sederhana, robot line follower memiliki dua sensor garis (A-
Kiri dan B-Kanan), yang terhubung ke dua motor (kanan dan kiri) secara bersilang
melalui sebuah prosesor/driver (lihat gambar). Sensor garis A (Kiri)
mengendalikan motor kanan, sedangkan sensor garis B (kanan) mengendalikan
motor kiri.
Elka 2010
5 1 pengertian line following
1. Ketika sensor A mendeteksi garis sedangkan sensor B keluar garis ini
berarti posisi robot berada lebih sebelah kanan dari garis, untuk itu
motor kanan akan aktif sedangkan motor kiri akan mati. Akibatnya motor
akan berbelok kearah kiri.
2. Begitu sebaliknya ketika sensor B mendeteksi garis, motor kiri aktif dan
motor kanan mati, maka robot akan berbelok ke kanan.
3. Jika kedua sensor mendeteksi garis maka kedua motor akan aktif dan
robot akan bergerak maju.
Elka 2010
6 2 SPESIFIKASI
2 SPESIFIKASI
Baterai: 9 Volt DC
Connector: header 1X6 ,1X2,1X4
Dimensi: Tinggi 12 cm, Panjang 17 cm, Lebar
7cm. Tinggi sudah termasuk rodanya
Berat: 0,5 Ons
Elka 2010
7 3 dasar teori
3 DASAR TEORI
2.1 Pendahuluan
Komponen-komponen Line Follower
Komponen-komponen pada rangkaian Line Follower terdiri dari :
A. Resistor
Penggunaan resistor dalam rangkaian berfungsi sebagai penghambatarus
listrik, memperkecil arus dan membagi arus listrik dalam suatu rangkaian.
Satuan yang dipakai untuk menentukan besar kecilnya nilai resistor
adalah Ohm atau disingkat dengan Ω (Omega).
Gambar 2.1. Simbol resistor
Gambar 2.2. Garis warna resistor
B. Transistor
Transistor adalah suatu bahan yang dapat merubah bahan yang tidak
dapat menghantarkan arus listrik menjadi bahan penghantar atau
setengah menghantar arus listrik. Sifat ini disebut bahan semikonduktor.
Elka 2010
8 3 dasar teori
Gambar 2.3. Bentuk transistor
( NPN )
Gambar 2.4. Simbol transistor
Cara kerja transistor :
Untuk NPN, jika ada arus yang mengalir dari basis menuju emitor maka akan
ada arus yang mengalir dari collector menuju emitor.
Untuk PNP, jika ada arus yang mengalir dari emitor menuju basis maka akan
ada arus yang mengalir dari emitor menuju collector.
B = Ic / Ib, dimana Ic >> Ib
Dimana, B : besar penguatan
Ic : arus collector
Ib : arus basis
Elka 2010
9 3 dasar teori
C. LED (Light Emiting Diode) dan LED Superbright
LED biasa berfungsi sebagai lampu indikator pada saat sensor bekerja, dan
bekerja pada bias forward. LED Superbright berfungsi sebagai pengirim cahaya ke
garis untuk dibaca sensor. Kerjanya ketika sumber tegangan masuk pada battery
on, maka arus masuk sehinnga Led superbrigth menyala dengan terang yang
kemudian dibiaskan pada photodioda.
Gambar 2.5 Simbol Led
Gambar 2.6 Led dan Superbright
D. Photo Dioda
Photo dioda berfungsi sebagai sensor cahaya. Cara pemasangannya dengan LED
indikator yaitu terbalik. Bekerja pada bias reverse.
Elka 2010
10 3 dasar teori
Gambar 2.7. Simbol photo dioda
Gambar 2.8. Photo dioda
E. IC (Integrated Circuit)
Komponen IC memilki bentuk fisik kecil, terbuat dari bahan Silikon dan
berwarna hitam. Komponen IC memiliki banyak kaki dan pada umumnya jumlah
kakinya sangat tergantung dari banyaknya komponen yang membentuk
komponen IC tersebut. Letak kaki-kaki disusun dalam bentuk dua baris atau Dual
In Line (DIL).
IC yang digunakan adalah IC LM 324. IC disini digunakan sebagai komparator.
Yaitu membandingkan antara tegangan input dari sensor dengan tegangan input
dari variable resistor. Pulsa outputnya adalah high sehingga tidak diperlikan
adanya pull-up pada rangkaian output.
Gambar 2.9. IC
Elka 2010
11 3 dasar teori
Gambar 2.10. Op-Amp dalam rangkaian IC
F. Motor Penggerak (Dinamo)
Motor adalah komponen yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik,
dalam kasus perancangan robot, umumnya digunakan motor DC, karena jenis
motor tersebut mudah untuk dikendalikan.
Kecepatan yang dihasilkan oleh motor DC berbanding lurus dengan potensial yang
diberikan. Untuk membalik arah putarnya cukup membalik polaritas yang
diberikan.
Gambar 2.11. Motor
Elka 2010
12 3 dasar teori
2.2 Prinsip Kerja
A. Prinsip Kerja Sensor
Sensor yang digunakan terdiri dari photo dioda. 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 3.2. Rangkaian sensor
Cara kerjanya : 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.
B. Prinsip Kerja Komparator
Komparator pada rangaian ini menggunakan IC LM 324 yang didalamnya berisi
rangkaian Op Amp digunakan untuk membandingkan input dari sensor. Dimana
input akan dibandingkan dari Op Amp IC LM 324 yang output berpulsa high.
Sehingga tidak perlu adanya pull up pada outputnya. IC ini dapat bekerja pad
Elka 2010
13 3 dasar teori
range 3 volt sampai 30 volt dan dapat bekerja dengan normal mulai tegangan 6
volt.
Dalam rangkaian ini juga terdapat 4 LED, yang berfungsi sebagai indikator. Untuk
mengatur tagangan pada pembanding, disambungkan Variable Resistor (VR)
diantara kedua OP Amp IC LM 324.
Gambar 3.5. Rangkaian komparator
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 titik A dan b akan selalu keterbalikan.
Elka 2010
14 3 dasar teori
C. Prinsip Kerja Driver Motor
Driver adalah rangkaian yang tersusun dari transistor yang digunakan untuk
menggerakkan motor DC. Dimana komponen utamanya adalah transistor yang
dipasang sesuai karakteristiknya.
Gambar 3.6. 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.
Elka 2010
15 4 TROUBLESHOOTING
4 TROUBLESHOOTING
Berbagai Permasalahan yang mungkin terjadi pada saat pengoperasian Power
Amplifier dan cara menanganinya sebagai berikut:
Jika line following tidak dapat menyala:
1. Hubungkan komparator dengan dua driver motor.
2. Hubungkan dinamo motor dengan driver motor
3. Pasang kabel power dan hubungkan ke sumber tegangan DC 9 Volt.
4. Periksa apakah kabel tegangan tersambung dengan benar.
5. Periksa jalur rangkaian tegangan ,ada yang putus apa tidak.
6. Periksa led keadaan baik apa tidak.
Jika line folowing tidak mengikuti garis jalurnya:
1. Periksa sensor photodioda rusak apa tidak.
2. Periksa kabel input.
3. Periksa kabel output yang menghubungkan komparator dengan sensor.
4. Atur ulang Trimpot
PERHATIAN!
Sebelum menghidupkan line following, check tegangan yang masuk tidak
boleh lebih dari 9,5Volt
Elka 2010
16 5 SKEMA RANGKAIAN line following
5 SKEMA RANGKAIAN LINE FOLLOWING
Elka 2010
17 5 SKEMA RANGKAIAN line following
Elka 2010
18 5 SKEMA RANGKAIAN line following
Elka 2010
19 6 LAYOUT PCB
6 LAYOUT PCB
Elka 2010
20 7 DAFTAR KOMPONEN
7 DAFTAR KOMPONEN
Komponen-komponen yang dibutuhkan dalam pembuatan LINE
FOLLOWING ini, adalah sebagai berikut:
Daftar Komponen
Resistor 330 ohm ¼ Watt............................................. 8 buah
Resistor 560 ohm ¼ Watt............................................. 8 buah
Resistor 1k atau 1k 2 ohm ¼ Watt.............................. 4 buah
Trimpot 10k atau lebih dari 10k.................................. 2 buah
Led................................................................................... 7 buah
Photo Dioda.................................................................... 2 buah
IC LM 324 + Socket...................................................... 1 pasang
Konektor 1x6................................................................... 1 buah
Transistor (C9014)........................................................... 8 buah
Elka 2010
21 8 curriculum vitae
8 CURRICULUM VITAE
Nama : Indra Panca Kusuma
Tempat/Tgl Lahir : Tulungagung,17 Juli 1993
Jenis Kelamin : Laki-Laki
Alamat : DSN Suruahan
RT/RW : 003/001
Desa : Suruhan Lor
Kecamatan : Bandung
Kabupaten : Tulungagung
Agama : Islam
Riwayat Pendidikan : SDN Suruhan Lor 1 (1998-2005)
SMPN 3 Bandung (2005-2008)
SMKN 3 Boyolangu (2008-2011)
Prestasi : Finalis Lomba Line Tracer Se-Karesidenan kediri
E-mail : [email protected]
No Tlpn/Hp : 085736528817
Elka 2010
22 8 curriculum vitae
Nama : Mohammad Bahrudin
Tempat/Tgl Lahir : Kediri,20 Oktober 1991
Jenis Kelamin : Laki-Laki
Alamat : DSN Ngerco
RT/RW : 003/003
Desa : Rembang
Kecamatan : Ngadiluwih
Kabupaten : Kediri
Agama : Islam
Riwayat Pendidikan : SDN Rembang 1 (1997-2005)
SMPN 2 Ngunut (2005-2008)
SMKN 3 Boyolangu (2008-2011)
Prestasi : Finalis Lomba Line Tracer Se-Karesidenan kediri
E-mail : [email protected]
No Tlpn/Hp : 085735836296
Elka 2010
23 8 curriculum vitae
Nama : Farid Firmansyah
Tempat/Tgl Lahir : Tulungagung,09 Mei 1992
Jenis Kelamin : Laki-Laki
Alamat : DSN Krajan
RT/RW : 003/003
Desa : Pucangan
Kecamatan : Kauman
Kabupaten : Tulungagung
Agama : Islam
Riwayat Pendidikan : SDN Pucangan 1 (1998-2005)
SMPN 2 Kauman (2005-2008)
SMKN 3 Boyolangu (2008-2011)
Prestasi : Finalis Lomba Line Tracer Se-Karesidenan kediri
E-mail : -
No Tlpn/Hp : 081359702708/085233610678