modul robot line follower

46
MODUL ROBOT LINE FOLLOWER Disusun Oleh: Barry Nur Setyanto, S.Pd [email protected] Dibuat untuk : MEDIA BELAJAR EKSTRAKULIKULER ROBOTIK SMP/SMA/SMK

Upload: muhammad-irsyad

Post on 01-Feb-2016

148 views

Category:

Documents


34 download

DESCRIPTION

Modul Robot Line Follower

TRANSCRIPT

Page 1: Modul Robot Line Follower

MODUL

ROBOT LINE FOLLOWER

Disusun Oleh:

Barry Nur Setyanto, S.Pd

[email protected]

Dibuat untuk :

MEDIA BELAJAR EKSTRAKULIKULER

ROBOTIK SMP/SMA/SMK

Page 2: Modul Robot Line Follower

Modul I LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

1

Pengenalan Komponen

A. Resistor

Resistor atau hambatan banyak dipakai pada teknik listrik dan

elektronika. Resistor dibuat dengan berbagai cara, misalnya ada yang dibuat

dari kawat tertentu (misalnya nikelin) yang digulung sedemikian rupa dalam

suatu kerangka (gambar 1). Resisotor jenis ini tahan terhadap temperatur

tinggi sehingga digunakan untuk instalasi arus yang besar.

Selain jenis kawat gulung, ada juga resistor yang dibuat dari keramik

(semacam tanah liat) atau dari karbon yang disemprotkan pada keramik.

Resistor semacam ini kurang tahan terhadap temperatur sehingga hanya

digunakan untuk arus yang kecil-kecil (alat-alat elektronika) seperti gambar

2.

Gambar 1. Resistor Gulungan

Gambar 2. Resistor Warna

Dilihat dari konduksinya, ada resistor yang dapat diatur harga ohmnya

dan ada yang tidak. Resistor yang dapat diatur disebut variabel resistor atau

bisa juga disebut potensiometer (Gambar 3). Sedangkan resistor yang tidak

dapat diatur disebut fixed resistor.

Model Potensiometer Simbol Potensiometer

Gambar 3. Potensiometer

Page 3: Modul Robot Line Follower

Modul I LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

2

Kode Warna (Resistor Warna)

Gambar 4. Pergelangan Resistor

Keterangan:

Gelang 1 = angka puluhan

Gelang 2 = angka satuan

Gelang 3 = faktor pengali

Gelang 4 = toleransi

Tabel pewarnaan resistor 4 gelang sebagai berikut:

Warna Warna pada gelang

1 2 3 4

Hitam - - 100 Coklat 1 1 101

Merah 2 2 102 Jingga/Oranye 3 3 103 Kuning 4 4 104 Hijau 5 5 105 Biru 6 6 106 Ungu 7 7 107 Abu-abu 8 8 108 Putih 9 9 109 Emas

0,1 5%

Perak/Putih

0,01 10% Tak Berwarna 20%

Page 4: Modul Robot Line Follower

Modul I LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

3

Gambar 5. Simbol resistor dan beberapa resistor

Pada resistor terdapat hubungan linier antara arus dan tegangan,

sehingga didapat persamaan:

V= I . R atau R= 𝑉𝐼

Kerusakan resistor dapat berupa:

1. Karena mendapat panas yang berlebihan sehingga mengakibatkan harga

ohmnya rendah

2. Karena putus mengakibatkan harga ohmnya sangat besar atau tk

terhingga.

3. Karen bocor (terhubung singkat) mengakibatkan harga ohmnya sangat

kecil atau nol.

Contohnya:

Bacalah nilai resistor berikut ini: “Keterangan: pembacaan warna dimulai dari

gelang pertama sampai gelang 4”.

1. Merah; Kuning; Biru; Emas

2. Merah; Merah; Merah; Perak

3. Coklat; Hijau; Kuning; Emas

Jawab:

1. 2 , 5 , 106 = 25MΩ, dengan toleransi 5%, sehingga menjadi 25MΩ/5%

2. 2 , 2 , 102 = 2200Ω, dengan toleransi 10%, sehingga menjadi 2k2Ω/5%

3. 1 , 5 , 104 = 150000Ω, dengan toleransi 5%, sehingga menjadi 150kΩ/5%

Page 5: Modul Robot Line Follower

Modul I LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

4

B. Kapasitor

Kapasitor atau juga sering disebut kondensator adalah sebuah

komponen elektronika yang dapat menyimpan energi listrik dalam bentuk

muatan listrik dalam waktu tertentu tanpa disertai reaksi kimia.

Sebuah kapsitor terdiri dari 2 konduktor yang disekat oleh sebuah

nonkonduktor. Kedua konduktor tersebut disebut elektroda dan non

konduktor disebut dielektrika. Terlihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 6. Prinsip Dasar Kapasitor

Jenis-jenis kapasitor sebagai berikut :

1. Kapasitor Kertas

2. Kapasitor Keramik

3. Kapasitor Elektrolit(elco)

4. Kapasitor udara (Kapasitor Variabel) sering disebut Varco.

5. Kapasitor Plastik

Kapasitor dibedakan menjadi 2 kategori, yaitu kapasitor terkutub

(polar) dan tidak terkutup (nonpolar). Perbedaan polar dan nonpolar adalah

pada kapasitor polar memiliki 2 kutup anoda (+) dan katoda (-) yang

menunjukkan bahwa pemasangan kapasitor polar pada rangkaian listrik tidak

boleh terbalik antara potensial + dan – rangkaian, Sedangkan kapasitor

nonpolar tidak terkutub dan dapat dihubungkan dengan rangkaian listrik

(sumber muatan listrik) secara sembarang.

Page 6: Modul Robot Line Follower

Modul I LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

5

Simbol kapasitor adalah :

(a) (b) (c)

Gambar 7. (a) Simbol Kapasitor Variabel (Varco), (b) Simbol Kapasitor

Elektrolit, (c) Simbol Kapasitor Keramik, kertas (nonpolar)

Gambar 8. Macam-macam Kapasitor

C. Dioda

Dioda merupakan komponen penting dalam elektronika. Dalam skema

rangkaian, dioda dilambangkan seperti gambar 9. Dari lambang sudah dilihat

bahwa arah arus mempengaruhi sifat dari dioda. Satu sisi dari dioda disebut

anoda, yang lain katoda. Katoda ada pada ujung depan dari segitiga.

Komponen dioda sering berbentuk silinder kecil dan biasanya diberi

lingkaran pada katoda untuk menunjukkan posisi garis dalam lambang.

(a) (b) (c) (d)

Gambar 9. (a) Simbol Dioda, (b) Simbol Dioda Zener, (c) LED (Light Emiting Diode), (d) Photodioda

Page 7: Modul Robot Line Follower

Modul I LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

6

Dioda mengijinkan arus untuk mengalir ke satu arah saja. Ketika

anoda mendapatkan voltase yang lebih positif dari pada katoda, maka arus

bisa mengalir dengan bebas. Dalam situasi ini dikatakan dioda bias maju.

Kalau voltase dibalikkan, berarti katoda positif terhadap anoda, arus tidak

bisa mengalir kecuali suatu arus yang sangat kecil. Dalam situasi ini

dikatakan dioda dibias balik atau dibias mundur. Arus yang mengalir ketika

dioda dibias balik disebut arus balik atau arus bocor dari dioda dan arus itu

begitu kecil sehingga dalam kebanyakan rangkaian bisa diabaikan. Supaya

arus bisa mengalir ke arah maju, voltase harus sebesar ≈0,7V pada dioda Si/

Silicon(yang biasa ada di pasaran) dan ≈0,3V pada dioda Ge (Germanium)

dan voltase/tegangan lebih besar lagi untuk LED.

LED (Light Emiting Diode) merupakan dioda yang dapat

memancarkan cahaya seperti halnya lampu, akan tetapi prinsif kerjanya

seperti dioda biasa. LED pada umumnya digunakan sebagai lampu indikator

pada rangkaian elektronik.

Photo Dioda merupakan dioda yang memiliki resistansi/tahanan dalam

yang tahanan tersebut dapat berubah-ubah ketika mendapatkan cahaya dari

luar.

Dioda Zener merupakan satu jenis khusus yang juga bisa mengalirkan

arus ke arah sebaliknya. Sifat dioda sama seperti dioda biasa, hanya dioda

Zener dirancang untuk memiliki voltase break through pada voltase tertentu.

Biasanya dioda zener dipakai pada arah balik sehingga voltase pada dioda ini

konstan sebesar voltase zenernya.

Gambar 10. Beberapa Dioda

D. Transistor

Page 8: Modul Robot Line Follower

Modul I LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

7

1. Deskripsi

Sebuah transistor terdiri dari tiga lapisan yang terdiri dari

semikonduktor tipe-p yang berada ditengah-tengah antara dua

semikonduktor tipe-n, atau semikonduktor tipe-n berada ditengah-tengah

antara dua semikonduktor tipe-p. Sebuah elektroda dipasang pada tiap

lapisan dasar: B (base), E (emitter), dan C (collector). Transistor ada dua

tipe dasar yaitu transistor bipolar dan transistor efek medan atau transistor

unipolar. Transistor bipolar terdiri dari 3 sambungan semikonduktor dan

memilki dua sambungan pn, sedangkan transistor unipolar hanya memiliki

satu sambungan semikonduktor pn. (Bob Foster.2002:190 )

Jenis transistor bipolar ada dua macam yaitu transistor PNP dan

transistor NPN. Prinsip kerja transistor PNP dan NPN hampir sama dan

yang membedakan adalah pembawa muatannya. Transistor PNP pembawa

muatan mayoritasnya adalah lubang-lubang (hole) sedangkan trnasistor

NPN pembawa muatan mayoritasnya adalah elektron-elektron bebas.

Transistor terdiri dari tiga kaki yaitu kaki basis, kaki kolektor, dan kaki

emotor. (Bob Foster.2002:191 )

Gambar 11. Beberapa Transistor

2. Pengoperasian dasar

Pada sebuah transistor npn, saat aliran listrik IB mengalir mengalir

dari B ke E, aliran listrik IC mengalir dari C ke E. Pada sebuah transistor

pnp, ketika aliran listrik IB mengalir dari E (emitter) ke B (base), aliran

listrik IC mengalir dari E ke C. Karenanya aliran listrik IC tidak akan

mengalir kecuali Aliran listrik IB disebut base current (aliran listrik

Page 9: Modul Robot Line Follower

Modul I LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

8

dasar), aliran listrik IB mengalir. dan aliran listrik IC disebut collector

current (aliran listrik kolektor).

Gambar 12. Simbol Transistor dan Pengoperasian Dasar

3. Karakteristik

Pada sebuah transistor, collector current (IC) tidak akan mengalir

kecuali base current (IB) mengalir. Karenanya, collector current dapat

diputar ke ON dan OFF dengan memutar base current (IB) ON dan OFF.

Karakteristik dari transistor yang ini dapat digunakan sebagai tombol relay

atau sebagai saklar.

Transistor disebut bekerja sebagai saklar apabila titik kerjanya

berada hanya pada dua titik yaitu pada titik jenuh (saturation) dan pada

titik sumbat (cut off). Menurut Malvino(1995), titik dimana garis beban

berpotongan dengan garis Ib=0 disebut titik sumbat (cut off), karena arus

Ib=0 maka arus kolektor sangat kecil sehingga dapat diabaikan karena

pada kondisi ini dioda emiter transistor sudah tidak lagi mendapatkan

forward bias.

Pada transistor biasa, collector current (IC) dan base current (IB)

mempunyai dua fungsi dasar atau kegunaan seperti yang terlihat pada

Page 10: Modul Robot Line Follower

Modul I LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

9

gambar di bawah. Porsi "A" dapat digunakan sebagai amplifier (pengeras)

sinyal dan porsi "B" dapat digunakan sebagai switch.

Gambar 13. Karakteristik transistor

Collector current (IC) tidak akan mengalir kecuali base current

(IB) mengalir. Karenanya, collector current dapat diputar ke ON dan OFF

dengan memutar base current (IB) ON dan OFF.

E. IC (Integrated Circuit)

Integrated Circuit (IC) adalah suatu komponen elektronik yang dibuat

dari bahan semi konductor, dimana IC merupakan gabungan dari beberapa

komponen seperti Resistor, Kapasitor, Dioda dan Transistor yang telah

terintegrasi menjadi sebuah rangkaian berbentuk chip kecil, IC digunakan

untuk beberapa keperluan pembuatan peralatan elektronik agar mudah

dirangkai menjadi peralatan yang berukuran relatif kecil.

Pada komputer, IC yang dipakai adalah mikroprosesor. Dalam sebuah

mikroprosesor Intel Pentium 4 dengan ferkuensi 1,8 trilyun getaran per detik

terdapat 16 juta transistor, belum termasuk komponen lain. Fabrikasi yang

dipakai oleh mikroprosesor adalah 60nm. Jenis-jenis IC sebagai berikut:

1. IC TTL(Transistor transistor Logic)

IC yang paling banyak digunakan secara luas saat ini adalah IC

digital yang dipergunakan untuk peralatan komputer, kalkulator dan

system kontrol elektronik. IC digital bekerja dengan dasar

Page 11: Modul Robot Line Follower

Modul I LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

10

pengoperasian bilangan Biner Logic(bilangan dasar 2) yaitu hanya

mengenal dua kondisi saja 1(on) dan 0(off).

Jenis IC digital terdapat 2(dua) jenis yaitu TTL dan CMOS.

Jenis IC-TTL dibangun dengan menggunakan transistor sebagai

komponen utamanya dan fungsinya dipergunakan untuk berbagai

variasi Logic, sehingga dinamakan Transistor.

Dalam satu kemasan IC TTL terdapat beberapa macam

gate(gerbang) yang dapat melakukan berbagai macam fungsi logic

seperti AND, NAND, OR, NOR, XOR serta beberapa fungsi logic

lainnya seperti Decoder, Encoder, Multiflexer dan Memory sehingga

pin (kaki) IC jumlahnya banyak dan bervariasi ada yang 8,14,16,24 dan

40. IC TTL dapat bekerja dengan diberi tegangan 5 Volt.

2. IC- CMOS

Selain TTL, jenis IC digital lainnya adalah C-MOS

(Complementary with MOSFET) yang berisi rangkaian yang

merupakan gabungan dari beberap komponen MOSFET untuk

membentuk gate-gate dengan fungsi logic seperti halnya IC-TTL.

Dalam satu kemasan IC C-MOS dapat berisi beberapa macam

gate(gerbang) yang dapat melakukan berbagai macam fungsi logic

seperti AND, NAND, OR, NOR, XOR serta beberapa fungsi logic

lainnya seperti Decoders, Encoders, Multiflexer dan Memory.

3. IC Linear (Linear IC's)

Perbedaan utama dari IC Linear dengan Digital ialah fungsinya,

dimana IC digital beroperasi dengan menggunakan sinyal kotak

(square) yang hanya ada dua kondisi yaitu 0 atau 1 dan berfungsi

sebagai switch/saklar, sedangkan IC linear pada umumnya

menggunakan sinyal sinusoida dan berfungsi sebagai

amplifier(penguat). IC linear tidak melakukan fungsi logic seperti

halnya IC-TTL maupun C-MOS dan yang paling populer IC linier

didesain untuik dikerjakan sebagai penguat tegangan.

Page 12: Modul Robot Line Follower

Modul I LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

11

Dalam kemasan IC linier terdapat rangkaian linier, diman kerja

rangkaiannya akan bersifat proporsional atau akan mengeluarkan output

yang sebanding dengan inputnya. Salah satu contoh IC linear adalah

jenis Op-Amp.

Contoh IC sebagai berikut:

Gambar 14. Diagram Blok IC L298

Gambar 15. Fisik IC L298

F. PCB (Printed Circuit Board)

PCB (Printed Circuit Board) adalah sebuah papan yang penuh

dengan sirkuit dari logam yang menghubungkan komponen elektronik satu

sama lain tanpa kabel.

Papan sirkuit cetak dapat digolongkan atas beberapa jenis

berdasarkan:

1. Susunan lapis

• lapis tunggal

Page 13: Modul Robot Line Follower

Modul I LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

12

• lapis ganda

• multi lapis (4, 6, 8 lapis)

2. Bentuk

• keras

• lunak (fleksibel)

• gabungan keras dan lunak

3. Spesifikasi

• konvensional

• penghubung kepadatan tinggi (High Density Interconnect)

4. Material Dasar

• FR4

• logam

• keramik

Gambar 16. PCB

Page 14: Modul Robot Line Follower

Modul II

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

1

SENSOR PROXIMITY

Sensor adalah peralatan yang digunakan untuk merubah suatu besaran fisik

menjadi besaran listrik sehingga dapat dianalisa dengan rangkaian listrik tertentu.

Hampir seluruh peralatan elektronik yang ada mempunyai sensor didalamnya.

Sensor proximity merupakan salah satu sensor yang digunakan sebagai sensor

garis pada perlombaan robot (KRI, Line Follower Contest), dimana robot tersebut

jalan mengikuti garis.

Gambar 2.1. Contoh Lintasan

A. Jenis Sensor Proximity

Sensor proximity terbagi menjadi beberapa jenis, antara lain sebagai

berikut:

1. Kombinasi IR LED dan Photodiode atau Phototransistor

2. Kombinasi LED superbright dan LDR

3. Optosensor: Photoreflektif sensor (satu paket Tx dan Rx)

4. Kamera

Gambar 2.2. Phototransistor dan LDR

Page 15: Modul Robot Line Follower

Modul II

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

2

B. Aplikasi Sensor Proximity

Aplikasi sensor garis pada robot Line Follower dan prinsip dasar

kerja rangkaian sensor sebagai berikut:

Gambar 2.3. Tranceiver/light Source (Tx) dan Receiver/Detektor (Rx)

Keterangan:

Tranceiver/ light Source sebagai pengirim signal cahaya (LED

superbright , IR LED)

Receiver/detektor sebagai penerima signal cahaya (Photodiode, LDR)

Gambar 2.4. Rangkaian dasar

Gambar 2.4 : Led1 sebagai Tranceiver(LED superbright) dan Q1 sebagai

Receiver (Photo Transistor)

Bila sensor mendapat garis putih (terang), maka phototransistor menjadi

aktif sehingga output mempunyai tegangan rendah (mendekati 0 volt),

sebaliknya jika sensor terkena garis hitam (gelap), maka tegangan akan

mencapai 5 volt.

C. Perhitungan dan Perancangan

Page 16: Modul Robot Line Follower

Modul II

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

3

Dalam proses perancangan sensor garis perancang harus membuat

perhitungan yang tepat, agar pembacaan sensor lebih akurat dan stabil.

a. Perhitungan dalam perancangan sensor garis :

𝑹 = 𝑽𝑪𝑪−𝑽𝑳𝑬𝑫𝑰𝑹

Pembatasan arus berfungsi untuk menjaga arus

led dibawah arus maksimum.

VLED sekitar 1,2 – 1,3 Volt

Pada rangkaian dasar (Gambar 2.4): R2 sebagai pembatasan arus emitor

(IE) pada phototransistor. Jika VCC = 5 Volt dan IE secara umum 1mA,

maka :

b. Rangkaian sensor garis lengkap dan prinsip kerjanya

Gambar 2.5. Rangkaian sensor garis secara lengkap

Keterangan:

VCC

GND

R

LED

R= VCC/ IE R= 5KΩ

Page 17: Modul Robot Line Follower

Modul II

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

4

Kemungkinan :

00 –berada atau diluar garis 01 –tepi kanan 10 –tepi kiri 11 –tidak

digunakan kecuali sensor diletakkan didalam garis

IR LED dan phototransistor sebagai Input signal ke IC LM 324,

setela itu output sensor 1 dimasukkan ke mikrokontroller sebagai

pengolah output sensor garis pada robot line follower.

VR 20k digunakan untuk menentukan kepekaan sensor terhadap

garis terang/gelap.

IC LM324 digunakan sebagai IC Comperator agar output tegangan

ke Mikrokontroller stabil.

Led 1 sebagai indikator hidup/matinya sensor

c. Hal-hal yang mempengaruhi akurasi sensor garis

1. Pengaruh jumlah sensor pada robot line follower

a. 2 Sensor

Memisahkan kontrol sensor untuk setiap motor

Tidak bisa membedakan berada digaris dalam dan

berada diluar garis atau tidak

Kompensasi menggunakan software

b. 3 Sensor

Kemungkinan :

000 –di luar garis 001 –di kiri garis

010 –ditengah garis 011 –agak kekiri

100 –Ke kanan garis 101 –tidak digunakan

110–agak ke kanan 111 –tidak digunakan

Page 18: Modul Robot Line Follower

Modul II

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

5

Keterangan :

Tidak hanya jumlah sensor, penempatan dan jarak akan tetapi kepekaan

membedakan gelap/terang pun sangat berpengaruh.

Oleh sebab itu dalam perancangan sensor garis, perlu dilakukan penelitian lebih

lanjut secara optimal.

Jumlah sensor pada robot line follower sangat berpengaruh

terhadap jalanya robot. Semakin banyak jumlah sensor,maka semakin

banyak kemungkinan yang terjadi dan semakin akuratnya jalan robot,

akan tetapi dalam pembuatan progam robot akan semakin sulit.

2. Pengaruh penempatan dan jarak sensor

Penempatan sensor harus mempertimbangkan aspek cahaya

luar, letak motor, jarak antar sensor dan jarak sensor terhadap lantai.

Untuk penempatan dan jarak harus dilakukan penelitian lebih lanjut.

Untuk penempatan dan jarak yang telah di uji coba oleh

PRASIMAX BENZ adalah:

Jarak antar sensor = 1-1,5 cm

Jarak sensor ke lantai = 0,3 - 0,5 cm

Gambar 2.6. Penempatan dan Jarak sensor

Page 19: Modul Robot Line Follower

Modul II

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

6

Gambar 2.7. Robot Line Follower

Gambar 2.8. Sistem minimum robot Line Follower

Page 20: Modul Robot Line Follower

Modul III

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

1

RANGKAIAN MOTOR DRIVER

A. PRINSIF DASAR

Dalam suatu robot tersusun dari beberapa sensor dan aktuator. Hal

yang akan dibahas pada modul III ini adalah aktuator motor driver untuk

menggontrol sebuah motor DC. Mengontrol sebuah motor DC, umumnya

terdari 2 persoalan, yaitu mengontrol arah putaran dan mengontrol kecepatan

putar. Salah satu cara untuk mengontrol arah putaran motor dapat dilakukan

dengan cara mengubah arah arus yang masuk ke motor menggunakan saklar

mekanik DPDT, akan tetapi tidak dapat dihubungkan dengan sebuah

kontroler,seperti gambar di bawah ini:

Gambar 3.1. Konsep Pengontrolan Putaran motor secara Manual

Pengontrolan putaran secara manual tersebut tidak dapat di fungsikan

untuk mengatur kecepatan motor DC menggunakan PC atau mikrokontroller,

dikarenakan pensaklarannya sangat lambat. Untuk itu kita dapat

menggunakan Transistor yang dapat di fungsikan sebagai saklar elektronis,

dengan proses pensaklaran yang amat cepat(mikro detik). Dengan

Menggunakan konsep tansistor Darlington kita dapat mengatur putaran

motor.

Page 21: Modul Robot Line Follower

Modul III

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

2

Gambar 3.2. Konsep Darlington

Keterangan :

Jika A dan C on, maka motor berputar kiri, dan jika B dan D on, maka

motor berputar kanan.

Hindari A dan B , C dan D hidup bersamaan.

Perbedaan Transistor dengan saklar :

Respon Transistor sangat cepat, dengan orde mikro detik.

Transistor dengan mudah dapat dikontroller oleh mikrokontroller atau

yang lainya.

Dapat menggunakan transistor daya untuk motor dengan arus yang besar.

Dapat mengatur daya motor dengan PWM

B. PWM (PULSE WIDHT MODULATION)

Dengan PWM kita dapat mengatur kecepatan motor DC. Untuk itu kita

perlu mengetahi prinsif kerja pwm dan cara kerja pwm pada sebuah rangkaian

pengendali kecepatan motor DC, atau yang sering disebut dengan H-BRIGHT

Motor DC. Prinsif kerja PWM :

1. PWM pada dasarnya adalah menyalakan (On) atau mematikan (OFF)

motor DC dengan cepat.

2. Kuncinya adalah mengatur berapa lama ON dan berapa lama OFF.

Page 22: Modul Robot Line Follower

Modul III

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

3

R31k

R41k

TR1FCS9012

TR2FCS9012

R51k

R61k

TR3TIP31A

TR4TIP31A

TR5

TIP2955

TR6

TIP2955

TR7TIP3055

TR8TIP3055

+88.8

M

R7560R

R8560R

VCC 12-24 VOLTVCC 5 VOLT

H-BRIGHT 1

A2 Y0 4

B3 Y1 5

Y2 6

E1 Y3 7

74LS139(1)

74LS139

LED1

LED2

1

D5D61N4007

D7D81N4007

DIR

PWM

Gambar 3.3. Periode ON/OFF Motor DC

Gambar 3.4. Contoh PWM 10 %, 50%, 90% Motor DC

C. Rangkaian Motor Driver

1. Rangkaian Motor Driver dengan H-Bright (Jembatan H)

Gambar 3.5. H-BRIGHT MOTOR DC

Keterangan :

Dir digunakan untuk menentukan putaran motor kiri atau kanan.

PWM digunakan untuk menghidupkan motor.

Page 23: Modul Robot Line Follower

Modul III

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

4

Kecepatan motor DC dapat diatur dengan mengatur lama ON dan

lama OFF nya PWM (0/1)

H-BRIGHT aktif low, yang artinya akan bekerja ketika diberikan

input 0.

IC 74139 merupakan IC demultiplexer yang digunakan untuk

perubahan inputan berdasarkan tabel kebenaran:

Tabel Kebenaran IC 74139

INPUT OUTPUT

E A B Y0 Y1 Y2 Y3

H H H H H H H

L L L L H H H

L H L H L H H

L L H H H L H

L H H H H H L

Motor akan bekerja sesuai dengan tabel kebenaran IC 74139, dimana

jika E= L, A=H maka Y3 akan On dan PWM akan bekerja dan motor

bekerja, dan jika E=L , A= L maka Y2 akan On dan PWM dan DIR

akan bekerja, kemudian motor bekerja berbalik arah.

2. Rangkaian Motor Driver Dengan L298

L298 merupakan IC yang didalamnya terdapat H-Bright,

kemampuan Arus DC nya sampai dengan 4A. L298 ini sering sekali

digunakan karena dari fisiknya yang kecil dan rangkaiannya tidak

serumit rangkaian H-Brigth dengan transistor maupun dengan Mosfet.

Pada dasarnya prinsif kerja sama akan tetapi perbedaan fisik dan

tingkat kesulitan dalam merangkai menentukan minat dalam pemilihan

motor driver. Gambar Fisik IC L298 sebagai berikut:

Page 24: Modul Robot Line Follower

Modul III

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

5

Gambar 3.6. Fisik IC L298

Gambar 3.7. Prinsif kerja IC L298

Tabel Kebenaran L298

INPUT OUTPUT FUNGSI EN A IN 1 IN 2 O1 O2

H H H X X Motor Crash H H L H L Motor Foward H L H L H Motor Reserve L L/H L/H L L Motor OFF

Page 25: Modul Robot Line Follower

Modul III

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

6

Didalam IC L298 terdapat 2 H-Bright yang prinsif kerja sama.

Pada tabel kebenaran hanya menunjukkan prinsif kerja 1 H-bright.

Dimana En A (Enable A) mengontrol output IC. Jika En A bernilai H

(High) maka Output tergantung pada Input 1 dan Input 2. Akan tetapi

jika En A bernilai L (Low) maka Output motor akan off dan tidak

dipengaruhi oleh Input.

Rangkaian Motor Driver dengan IC L298 secara lengkap sebagai berikut:

Gambar 3.8. Rangkaian Motor Driver dengan IC L298

Keterangan:

1. Output ke motor dc harus menggunakan dioda, agar tidak adanya arus

balik dari motor yang dapat mengakibatkan IC L298 tersebut rusak.

2. Tganagan VCC harus 5Volt dan tidak boleh lebih dari 7Volt.

3. Tegangan VS dapat mencapai dengan 50 Volt, akan tetapi kita harus

melihat kemampuan motor dc yang digunakan. Biasanya kemampuan

motor DC yang digunakan robot Line follower sekitar 12-24Volt.

H (High) = 1

L (Low) = 0

Page 26: Modul Robot Line Follower

Modul III

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

7

3. Rangkaian Motor DC dengan IC L293D

Rangkaian motor DC dengan IC L293D dengan IC L298 sama,

akan tetapi ada beberapa perbedaan. Pada IC L293D sudah terdapat

Dioda pengaman, sehingga perakitan tidak memerlukan dioda pengaman.

Kemampuan arus DC L293D hanya 1,2 A. Cukup untuk motor-motor

DC yang kecil yang tidak membutuhkan arus tinggi, contohnya motor dc

pada tamiya, motor VCD/VCD, motor pada tipe recorder. IC L293D ini

dapat dibilang cukup kalau hanya sebatas untuk robot line follower.

Fisik IC L298 dan L293D berbeda. Lihat gambar fisik L293D,

sebagai berikut:

Gambar 3.9. Fisik IC L293D

Gambar 3.10. Blok Diagram IC L293D

Page 27: Modul Robot Line Follower

Modul IV

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

1

MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535

A. Pengenalan Mikrokontroller AVR ATMEGA 8535

Perkembangan teknologi telah maju dengan pesat dalam perkembangan

dunia elektronika, khususnya dunia mikroelektronika. Penemuan silikon

menyebabkan bidang ini mampu memberikan sumbangan yang amat berharga

bagi perkembangan teknologi modern. Atmel sebagai salah satu vendor yang

mengembangkan dan memasarkan produk mikroelektronika telah menjadi

suatu teknologi standar bagi para desainer sistem elektronika masa kini.

Dengan perkembangan terakhir, yaitu generasi AVR (Alf and Vegard’s Risc

processor), para desainer sistem elektronika telah diberi suatu teknologi yang

memiliki kapabilitas yang amat maju, tetapi dengan biaya ekonomis yang

cukup minimal.

Mikrokontroller AVR memiliki arsitektur RISC 8 bit, di mana semua

instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bits word) dan sebagian besar

instruksi dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock, berbeda dengan instruksi

MCS51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Tentu saja itu terjadi karena

kedua jenis mikrokontroller tersebut memiliki arsitektur yang berbeda. AVR

berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing). Secara umum, AVR

dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga Attiny, keluarga

AT90SXX, keluarga ATMega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang

membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya.

Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan

hampir sama.

Page 28: Modul Robot Line Follower

Modul IV

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

2

Gambar 4.1. Blog Diagram ATMEGA 8535 (sumber : http://www.atmel.com)

Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa ATMega 8535 memiliki

bagian sebagai berikut :

a. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D

b. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran

Page 29: Modul Robot Line Follower

Modul IV

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

3

c. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan perbandingan

d. CPU yang terdiri atas 32 buah register

e. Watchdog Timer dengan osilator internal

f. SRAM sebesar 512 byte

g. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write

h. Unit interupsi internal dan eksternal

i. Port antarmuka SPI

j. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi

k. Antarmuka komparator analog

l. Port USART untuk komunikasi serial

Kapabilitas detail dari ATMega 8535 adalah sebagai berikut :

a. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16

MHz

b. Kapabilitas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM

(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512

byte

c. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel

d. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps

e. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik

Konfigurasi pin ATMega 8535 dapat dijelaskan secara fungsional

sebagai berikut :

a. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya

b. GND merupakan pin ground

c. Port A (PA0...PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC

d. Port B (PB0...PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus,

yaitu timer/counter, komparator analog, dan SPI

Page 30: Modul Robot Line Follower

Modul IV

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

4

e. Port C (PC0...PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus,

yaitu TWI, komparator analog, dan timer oscilator

f. Port D (PD0...PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus,

yaitu komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial

g. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroller

h. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal

i. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC

j. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC

Gambar 4.2. Konfigurasi pin ATMEGA 8535 (sumber : http://www.atmel.com)

B. Sistem Minimum Mikrokontroller ATMega8535

Sistem Minimum adalah suatu sistem minimal kerja IC Mikrokontroller.

Tanpa adanya sistem minimum, maka suatu rangkaian mikrokontroller tidak dapat

di fungsikan (tidak dapat bekerja). Oleh sebab itu perancangan sistem minimum

harus benar. Selain sistem minimum, ada juga yang disebutkan dengan nama

downloader. Downloader berfungsi untuk mengisi firmware/program ke dalam

mikrokontroller. Secara garis besar dapat kita gambarkan sistem kerjanya sebagai

berikut:

Page 31: Modul Robot Line Follower

Modul IV

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

5

Gambar 4.3. Blok Diagram Proses Pengisian Program ke Mikrokontroller

Dari gambar diatas menunjukkan bahwa proses pengisian program melalui

downloader yang kemudian dimasukkan ke dalam sistem minimum. Rangkaian

sistem minimum merupakan rangkaian yang digunakan bersama-sama dengan

rangkaian lainya, seperti sensor-sensor, push button, lcd, motor driver, led

indikator, dsb. Gambar rangkaian sistem minimum mikrokontroller ATMega 8535

sebagai berikut:

Gambar 4.4. Sistem Minimum Mikrokontroller ATMega8535

Sistem minimum Mikrokontroller ATMega 8535 diatas dapat digunakan

untuk beberapa tipe IC Mikrokontroller, seperti ATMega8515, ATMega 16,

ATMega 32. Pada dasarnya sistem minimum hanya terdiri dari 2 capasitor dan 1

buah Crystal (Xtal), akan tetapi perlu dibuatnya sistem untuk mereset IC,

KOMPUTER DOWNLOADER SM (Sistem Minimum)

Page 32: Modul Robot Line Follower

Modul IV

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

6

mengatur ADC (VR= 50k-100k), dan soket 6pin sebagai inputan dari rangkaian

downloader. Sistem ini buat seminimal mungkin agar IC dapat bekerja dengan

baik dan pengguna tidak kesulitan dalam merangkainya dalam board PCB.

Ada hal yang harus diingat dalam membuat suatu rangkaian perancang

harus mengeluarkan pin I/O (Input/Output) IC Mikro, agar nantinya I/O

mendapatkan terminal (diberikan pin keluar). Rancangan PCB sitem minimum

ATMega 8535 PRASIMAX BENZ sebagai berikut:

Gambar 4.5. Layout PCB Sistem Minimum ATMega 8535 PRASIMAX BENZ

Page 33: Modul Robot Line Follower

Modul V

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

1

ME-LAYOUT LINE FOLLOWER

A. Pendahuluan

Dalam proses perancangan suatu rangkaian elektronik, ada beberapa

proses yang harus dilalui, salah satunya adalah proses pembuatan PCB.

Proses pembuatan PCB ada 2 cara, yaitu: dengan langsung menggunakan

PCB bolong dan dengan PCB Polos.

Dengan PCB bolong perancang langsung membuat jalur-jalurnya

sendiri (yaitu dengan kabel-kabel atau konektor bekas kaki komponen) dan

meletakkan komponen langsung pada PCB tanpa adanya proses pelayoutan

pada komputer ataupun manual.

Dengan PCB polos perancang harus membuat layout PCB, dimana

layout tersebut menentukan jalur-jalur rangkaian dan besar pcb yang

dibutuhkan. Proses pelayoutan PCB tersebut dapat dilakukan dengan cara

manual (menggunakan kertas milimeter blog yang kemudian di salin ulang

pada pcb polos dengan spidol permananent). Selaian dengan manual proses

yang lebih mudah adalah menggunakan komputer dengan software tertentu.

Software-software yang digunakan dalam melayout suatu pcb

bermacam-macam, yaitu:

1. Protel15 PCB

2. PCB DESIGNER V1.5.4

3. PCB Wizard 3.50 Pro Unlimited

4. ExpressPCB

5. Eagle 4.09

6. Diptrace

Setiap software memiliki kelebihan dan keunggulan masing-masing.

PRASIMAX BENZ biasanya menggunakan ExpressPCB dalam melayout

PCB. Sehingga pada modul ini akan dibahas proses pelayoutan PCB dengan

menggunakan software ExpressPCB.

Page 34: Modul Robot Line Follower

Modul V

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

2

B. Pengenalan Software ExpressPCB

Program ExpressPCB adalah software untuk mengambar

shcematic(skema) dan melayout PCB. Setelah program terinstall dalam

komputer anda, maka jalankan program tersebut. Langkah-langkahnya

sebagai berikut:

1. Klik Start + All Program

2. Kemudian pilih ExpressPCB

3. Untuk melayout PCB pilih ExpressPCB , Sedangkan untuk membuat

skema rangkaian pilih ExpressSCH. Lihat gambar 5.1 dibawah ini:

Gambar 5.1 Cara membuka file ExpressPCB

Page 35: Modul Robot Line Follower

Modul V

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

3

4. Setelah memilih ExpressPCB maka akan muncul tampilan program

sebagai berikut:

Gambar 5.2 Tampilan awal program ExpressPCB

5. Setelah tampilan awal dibuka atur board properties nya, dengan cara klik

layout + board propesties, maka akan tampil gambar sebagai berikut:

Gambar 5.3 Board Properties

0,035

Page 36: Modul Robot Line Follower

Modul V

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

4

6. Setelah itu kita dapat memulai melayout PCB, untuk itu akan di jelaskan

gambar 5.2 lebih terperinci sebagai berikut:

Gambar 5.4 Beberapa fungsi toolbar

Gambar 5.5 Component manager

7. Selamat Mencoba

Mengatur Jarak antar komponen dan jalur.

Mengatur tampilan layout atas,bawah

Tulisan

Pad Pin Zoom

Layout Disini..

Component manager

Jalur

Page 37: Modul Robot Line Follower

Modul V

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

5

C. Proses Pembuatan PCB

Sebelum memulai pelayoutan PCB, maka yang perlu perancang

ketahui adalah menggetahui schematic rangkaian terbih dahulu, sehingga

proses pelayoutan akan lebih mudah dan tidak terjadinya kesalahan dalam

proses pelayoutan.

Didalam modul-modul sebelumnya telah dibahas mengenai 3

rangkaian yang diperlukan dalam membuat robot line follower. 3 rangkaian

tersebut adalah: Sensor Proximity, Motor Driver, dan Sistem Minimum

ATMega8535. Untuk itu ketiga rangkaian tersebut dapat dilayout

menggunakan ExpressPCB.

Untuk membuat layout Robot Line Follower yang perlu kita pikirkan

adalah sistem mekaniknya robot terlebih dahulu. Untuk apa mekaniknya

dahulu?.... (timbul pertanyaan). Dalam proses pelayoutan ada 2 cara, yaitu

secara gabung (langsung menjadi satu rangkaian) dan terpisah. Jadi kalau

melayout Robot LF bisa saja hanya 1 PCB (1 Layout) dan bisa juga 3 PCB (3

Layout.

Contoh layout secara terpisah dan gabung:

1. Terpisah

Gambar 5.6 Layout Sistem Minimum ATMega8535

Page 38: Modul Robot Line Follower

Modul V

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

6

Gambar 5.7 Layout Sensor Proximity (4 Sensor)

Gambar 5.8 Layout Motor Driver L298

2. Gabung

Gambar 5.9 Layout PCB LF ATMega 8

Page 39: Modul Robot Line Follower

Modul VI

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

1

MEMPROGRAM ROBOT LINE FOLLOWER

A. Pendahuluan

Materi ini merupakan materi yang terpenting dalam proses pembuatan

robot line follower. Suatu robot line follower berbasiskan mikrokontroller

harus memiliki firmware atau programnya. Untuk itu pada materi ini kita

akan membahas mengenai program robot line follower dengan 6 sensor

menggunakan software Code Vision AVR v1.25.3 Standart. Untuk masalah

versi tidak terlalu berbeda jauh. Yang terpenting adalah logika pemproman

yang benar.

Dibawah ini adalah contoh program robot line follower dengan 6

sensor. Selamat belajar……

Tanda-tanda yang perlu diperhatikan sebagai berikut:

1. Warna biru menunjukkan keterangan program

2. Warna Hitam adalah bagian program

3. Warna Tebal hitam adalah bagian program yang diberikan oleh code

vision.

/***************************************************** This program was produced by the CodeWizardAVR V1.25.3 Standard Automatic Program Generator © Copyright 1998-2007 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l. http://www.hpinfotech.com Project : Version : Date : 15/12/2009 Author : Barry Company : Pendidikan teknik Elektro Comments:

Page 40: Modul Robot Line Follower

Modul VI

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

2

Chip type : ATmega8 Program type : Application Clock frequency : 12,000000 MHz Memory model : Small External SRAM size : 0 Data Stack size : 256 *****************************************************/ // Inisial IC Mikro dan delay #include <mega8.h> #include <delay.h> // bagian-bagian Motor Driver #define maju_kanan PORTB.1 #define mundur_kanan PORTD.4 #define en_kanan PORTD.3 #define maju_kiri PORTD.2 #define mundur_kiri PORTD.1 #define en_kiri PORTB.2 #define mulai PIND.0 //Inisialisasi Pwm,kiri,kanan,sensor unsigned char pwm; int kanan,kiri; int sensor; bit a; // Timer 0 overflow interrupt service routine interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) // Reinitialize Timer 0 value TCNT0=0xFE; // 1=ON LED , 0=OFF LED // sensor aktif low(low ketika kena garis putih) pwm++; if (pwm>=kanan) en_kanan = 0;

Page 41: Modul Robot Line Follower

Modul VI

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

3

else en_kanan = 1; if (pwm>=kiri) en_kiri = 0; else en_kiri = 1; void maju(void) maju_kanan = 1; maju_kiri = 1; mundur_kanan = 0; mundur_kiri = 0; void belok_kanan() maju_kanan = 0; maju_kiri = 1; mundur_kanan = 1; mundur_kiri = 0; void belok_kiri() maju_kanan = 1; maju_kiri = 0; mundur_kanan = 0; mundur_kiri = 1; void mundur() maju_kanan = 0; maju_kiri = 0; mundur_kanan = 1; mundur_kiri = 1;

Page 42: Modul Robot Line Follower

Modul VI

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

4

void stop() kanan = 0; kiri = 0; void garis_hitam(void) sensor = PINC; switch (sensor) case 0b111110: belok_kanan(); kanan = 80; kiri = 255; a=1; break; //ujung kanan case 0b111100: maju(); kanan = 160; kiri = 250; a=1; break; case 0b111101: maju(); kanan = 160; kiri = 245; a=1; break; case 0b111001: maju(); kanan = 200; kiri = 245; a=1; break; case 0b111011: maju(); kanan = 240; kiri = 255; a=1; break; case 0b110011: maju(); kanan = 255; kiri = 255; break; // Tengah case 0b110111: maju(); kanan = 255; kiri = 240; a=0; break; case 0b100111: maju(); kanan = 255; kiri = 200; a=0; break; case 0b101111: maju(); kanan = 245; kiri = 160; a=0; break; case 0b001111: maju(); kanan = 255; kiri = 160; a=0; break; case 0b011111: belok_kiri(); kanan = 250; kiri = 80; a=0; break; //ujung kiri case 0b111111: if (a) belok_kanan(); kanan = 0; kiri = 255; break; else belok_kiri(); kanan = 255; kiri = 0; break; //keluar garis void main(void) // Declare your local variables here // Input/Output Ports initialization // Port B initialization

Page 43: Modul Robot Line Follower

Modul VI

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

5

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=Out Func1=Out Func0=In // State7=P State6=T State5=T State4=T State3=T State2=0 State1=0 State0=T PORTB=0x00; DDRB=0x06; // Port C initialization // Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State6=P State5=P State4=P State3=P State2=P State1=P State0=P PORTC=0x7F; DDRC=0x00; // Port D initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=Out Func3=Out Func2=Out Func1=Out Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=0 State3=0 State2=0 State1=0 State0=P PORTD=0x01; DDRD=0x1E; // Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 12000,000 kHz TCCR0=0x01; TCNT0=0xFE; // External Interrupt(s) initialization // INT0: Off // INT1: Off MCUCR=0x00; // Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x01; // Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off // Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80; SFIOR=0x00;

Page 44: Modul Robot Line Follower

Modul VI

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

6

// Global enable interrupts #asm("sei") while (1) if(mulai==0) break;; ; while (1) garis_hitam(); ; Bagian-bagian terpenting yang perlu diketahui adalah sebagai berikut:

Listing Program Keterangan

#define maju_kanan PORTB.1 #define mundur_kanan PORTD.4 #define en_kanan PORTD.3 #define maju_kiri PORTD.2 #define mundur_kiri PORTD.1 #define en_kiri PORTB.2 #define mulai PIND.0

PORT….. diinisialisasikan sebagai Output(keluaran), sedangkan PIN…. Diinisialisasikan sebagai Inputan (masukan) Dalam inisialisasi ini tidak ada yang boleh sama.

//Inisialisasi Pwm,kiri,kanan,sensor unsigned char pwm; int kanan,kiri; int sensor; bit a;

Unsigned char Int Bit Inisialisasi ini perlu diperhatikan value nya(nilainya)

interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) // Reinitialize Timer 0 value TCNT0=0xFE;

Untuk membuat pwm pada motor DC. Menggunakan sub ini. Sub ini khusus buat IC L298 dan L293D yang aktif high.

Page 45: Modul Robot Line Follower

Modul VI

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

7

// 1=ON LED , 0=OFF LED // sensor aktif low(low ketika kena garis putih) pwm++; if (pwm>=kanan) en_kanan = 0; else en_kanan = 1; if (pwm>=kiri) en_kiri = 0; else en_kiri = 1;

void garis_hitam(void) sensor = PINC; switch (sensor) case 0b111110: belok_kanan(); kanan = 80; kiri = 255; a=1; break; case 0b111100: maju(); kanan = 160; kiri = 250; a=1; break; case 0b111101: maju(); kanan = 160; kiri = 245; a=1; break; case 0b111001: maju(); kanan = 200; kiri = 245; a=1; break; case 0b111011: maju(); kanan = 240; kiri = 255; a=1; break; case 0b110011: maju(); kanan = 255; kiri = 255; break; // Tengah case 0b110111: maju(); kanan = 255; kiri = 240; a=0; break; case 0b100111: maju(); kanan = 255; kiri = 200; a=0; break; case 0b101111: maju(); kanan = 245; kiri = 160; a=0; break; case 0b001111: maju(); kanan = 255; kiri = 160; a=0; break; case 0b011111: belok_kiri(); kanan = 250; kiri = 80; a=0; break; //ujung kiri

Sub bagian ini adalah bagian terpenting buat robot line follower. Sensor proximity nya 6, sehingga ada 6 bit. 0b111110 = menunjukkan jika kena sensor paling kanan. maju(); = memangil sub program maju() Kanan = … menunjukkan kecepatan motor kanan. Kiri = … menunjukkan kecepatan motor kiri. Break; = mengakhiri perintah dan kembali mendeteksi perubahan keadaan.

Page 46: Modul Robot Line Follower

Modul VI

LINE FOLLOWER

Barry Nur Setyanto Untuk: SMP/SMA/SMK [email protected]

8

case 0b111111: if (a) belok_kanan(); kanan = 0; kiri = 255; break; else belok_kiri(); kanan = 255; kiri = 0; break; //keluar garis

PORTB=0x00; DDRB=0x06;

PortB dijadikan input dan output, bagian bit ke 2 dan 3 sebagai output, sedangkan bagian lainya sebagai input. Dengan nilai awal Low (0).

PORTC=0x7F; DDRC=0x00;

PortC dijadikan sebagai inputan dengan nilai awal portc seluruhnya High (1)

PORTD=0x01; DDRD=0x1E;

PortD dijadikan input dan output, bagian bit ke 2-5 sebagai output, sedangkan bagian lainya sebagai input. Dengan nilai awal bit 1 High (1) dan bit 2-8 Low (0).

while (1) if(mulai==0) break;; ; while (1) garis_hitam(); ;

Jika tombol mulai ditekan maka akan memangil garis hitam, dan selanjutnya garis hitam terus-menerus dipangil, sebelum robot dimatikan / sumber baterai dilepaskan.

Cukup sekian penjelasan singkat materi terakhir ini, untuk selanjutnya langsung saja diperaktikan. WARNING : Dianjurkan kursus pemprogaman bahasa C (Code Vision AVR) atau membeli buku-buku pemprogram IC Mikrokontroller.