TEKNIK DASAR:

LAPORAN ROBOTIKA

Oleh:

Ø Intan Choiriyah Mariatul Imami (IX H/04)

Ø Lia Dia Farida (IX H/07)

Ø Mutiara Nanda Harizca (IX H/11)

Ø Siska Wahyu Andini (IX H/17)

Ø Afifah Amalia Rizki (IX I / 01)

Ø Hilda Permatasari (IX I / 09)

SMP NEGERI 4 KEPANJEN

Jalan Kawi No. 3 Kepanjen, Malang

Telp. (0341) 395013 Fax. (0341) 393699

2010

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan

petunjuk-Nya, kami selaku penulis “Teknik Dasar: Laporan Robotika” ini dapat kami

selesaikan.

Terima kasih kami ucapkan kepada guru dan pembimbing dari kakak-kakak

mahasiswa yang telah sabar mengajari kami sehingga kami mengerti tentang dasar-

dasar robotika yang selama ini belum kami kenal. Terima kasih tidak lupa kami

ucapkan kepada orang tua kami yang telah mendukung secara materi maupun non-

materi dan semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung membantu

dalam penyelesaian laporan ini.

Dengan terselesaikannya laporan ini, kami berharap agar laporan yang telah

kami buat semaksimal mungkin ini dapat memberikan manfaat yang berarti bagi para

pembaca, khususnya bagi para adik kelas kami yang mungkin akan melakukan hal

yang samal.

Kami sadar bahwa laporan kami ini masih jauh dari kata sempurna, untuk itu,

saran dan ktritik yang membangun senantiasa kami terima dengan lapang hati.

Terima kasih….

April, 2010

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman Judul …………………………………………………………………… i

Kata Pengantar …………………………………………………………………… ii

Daftar Isi ……………………………………………………………………………. iii

Bab I Pendahuluan ………………………………………………………………. 1

Bab II Pembahasan ………………………………………………………………. 2

Bab III Kesimpulan ………………………………………………………………… 13

Daftar Pustaka …………………………………………………………………….. 14

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

à Perlunya memperdalam pengetahuan tentang Teknik Dasar mengenai robotika.

à Perlunya menciptakan proses belajar mengajar yang bersifat komunikatif dengan

langsung melakukan praktik kerja di lapangan.

à Perlunya menciptakan suasana belajar mengajar yang menyenangkan.

à Perlunya dapat menumbuhkan semangat dalam bekerja sama dan kebersamaan

antar individu.

à Perlunya menambah kreativitas individu.

1.2 Tujuan

à Untuk memperdalam pengetahuan tentang teknik dasar mengenai robotika.

à Untuk menciptakan proses belajar mengajar yang bersifat komunikatif dengan

langsung melakukan praktik kerja di lapangan.

à Untuk menciptakan suasana belajar mengajar yang menyenangkan.

à Untuk dapat menumbuhkan semangat dalam bekerja sama dan kebersamaan antar

individu.

à Untuk menambah kreativitas individu.

1.3 Dasar Teori

à Hukum Kirchhoff

• Dalam rangkaian tidak bercabang, kuat arus listrik di setiap titik besarnya sama.

• Jumlah kuat arus yang masuk ke suatu titik cabang sama dengan jumlah arus

yang keluar dari titik percabangan itu.

• Beda potensial pada rangkaian tidak bercabang adalah jumlah dari beda

potensial tersebut.

• Tegangan pada rangkaian bercabang, besar beda potensial adalah sama.

à Hukum Ohm

• Sebuah kawat penghantar mempunyai hambatan 1 Ohm apabila beda potensial

1 Volt pada ujung-ujung kawat penghantar itu menghasilkan kuat arus sebesar 1

Ampere.

• Resisitansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melalui

resistor tersebut.

BAB II

PEMBAHASAN

Sebelum menuju pembahasan tentang line follower, berikut ini adalah komponen-komponen

dalam elektronika penyusunnya:

Robot Line Follower Sederhana

àààà Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk memberikan hambatan

terhadap aliran arus listrik. Dalam rangkaian listrik dibutuhkan resistor dengan spesifikasi

tertentu, seperti besar hambatan, arus maksimum yang boleh dilewatkan dan karakteristik

hambatan terhadap suhu dan panas. Resistor memberikan hambatan agar komponen yang

diberi tegangan tidak dialiri dengan arus yang besar, serta dapat digunakan sebagai

pembagi tegangan.

àààà Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektrik yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik.

Salah satu jenis kapasitor adalah kapasitor keeping sejajar. Kapasitor ini terdiri dari dua buah

keping metal sejajar yang dipisahkan oleh isolator yang disebut dielektrik. Bila kapasitor

dihubungkan ke baterai kapasitor terisi hingga beda potensial antara kedua terminalnya

sama dengan tegangan batere. Jika batere dicabut, muatan-muatan listrik akan habis dalam

waktu yang sangat lama, terkecuali bila sebuah konduktor dihubungkan pada kedua terminal

kapasitor.

àààà Dioda

Dioda adalah device semikonduktor yang mengalirkan arus satu arah saja. Dioda

terbuat dari Germanium atau Silicon yang lebih dikenal dengan Dioda Junction. Dioda juga

digunakan pada adaptor yang berfungsi sebagai penyearah dari sinyal AC ke DC.

àààà LED (Light Emitting Diode)

LED merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya. LED merupakan

produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan

ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan energi berupa

energi panas dan energi cahaya. LED dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya.

Untuk mendapatkan emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium,

arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang

berbeda pula.

Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang banyak ada adalah warna merah,

kuning dan hijau.LED berwarna biru sangat langka. Pada dasarnya semua warna bisa

dihasilkan, namun akan menjadi sangat mahal dan tidak efisien. Dalam memilih LED selain

warna, perlu diperhatikan tegangan kerja, arus maksimum dan disipasi dayanya.

àààà Relay

Transistor tidak dapat berfungsi sebagai sebagai switch (saklar) tegangan DC atau

tegangan tinggi .Selain itu, umumnya tidak digunakan sebagai switching untuk arus besar

(>5 A). Dalam hal ini, penggunakan relay sangatlah tepat. Relay berfungsi sebagai saklar

yang bekerja berdasarkan input yang dimilikinya.

* Keuntungan relay :

· Dapat switch AC dan DC, transistor hanya switch DC.

· Relay dapat switch tegangan tinggi, transistor tidak dapat.

· Relay pilihan yang tepat untuk switching arus yang besar.

· Relay dapat switch banyak kontak dalam 1 waktu.

* Kekurangan relay :

B Relay ukurannya jauh lebih besar daripada transistor.

B Relay tidak dapat switch dengan cepat.

B Relay butuh daya lebih besar disbanding transistor.

B Relay membutuhkan arus input yang besar.

àààà Transistor

Transistor bipolar biasanya digunakan sebagai saklar elektronik dan penguat pada

rangkaian elektronika digital. Transistor memiliki 3 terminal. Transistor biasanya dibuat dari

bahan silikon atau germanium. Tiga kaki yang berlainan membentuk transistor bipolar adalah

emitor, basis dan kolektor. Mereka dapat dikombinasikan menjadi jenis N-P-N atau P-N-P

yang menjadi satu sebagai tiga kaki transistor. Gambar di bawah memperlihatkan bentuk

dan simbol untuk jenis NPN. (Pada transistor PNP, panah emitor berlawanan arah).

Pada rangkaian elektronik, sinyal inputnya adalah 1 atau 0 ini selalu dipakai

pada basis transistor, yang mana kolektor dan emitor sebagai penghubung untuk

pemutus (short) atau sebagai pembuka rangkaian. Aturan/prosedur transistor sebagai

berikut:

>>· Pada transistor NPN, memberikan tegangan positif dari basis ke emitor,

menyebabkan hubungan kolektor ke emitter terhubung singkat, yang

menyebabkan transistor aktif (on). Memberikan tegangan negatif atau 0 V

dari basis ke emitor menyebabkan hubungan kolektor dan emitor terbuka,

yang disebut transistor mati (off)

>>·Pada PNP transistor PNP, memberikan tegangan negatif dari basis ke

emitor ini akan menyalakan transistor (on ). Dan memberikan tegangan

positif atau 0 V dari basis ke emitor ini akan membuat transistor mati (off).

àààà Mengenal Sensor Cahaya

Resistor jenis lainnya adalah Light dependent resistor (LDR). Resistansi LDR

berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya. Dalam keadaan

gelap resistansi LDR sekitar 10MΩ dan dalam keadaan terang sebesar 1KΩ atau kurang.

LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti kadmium sulfida. Dengan bahan ini energi

dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau arus listrik

meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan.

LDR digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Saklar cahaya

otomatis dan alarm pencuri adalah beberapa contoh alat yang menggunakan LDR. Akan

tetapi karena responsnya terhadap cahaya cukup lambat, LDR tidak digunakan pada situasi

dimana intesitas cahaya berubah secara drastis.

Sensor cahaya berfungsi untuk mendeteksi cahaya yang ada di sekitar kita.

Sensor yang terkenal untuk mendeteksi cahaya ialah LDR(Light Dependent

Resistor). Sensor ini akan berubah nilai hambatannya apabila ada perubahan tingkat

kecerahan cahaya.

Prinsip inilah yang akan kita gunakan untuk mengaktifkan transistor untuk dapat

menggerakkan motor DC (mirip dengan dinamo pada mainan mobil-mobilan anak-anak).

Perubahan nilai hambatan pada LDR tersebut akan menyebabkan perubahan beda

tegangan pada input basis transistor, sehingga akan mengaktif/nonaktifkan transistor.

Penerapan lain dari sensor LDR ini ialah pada Alarm Pencuri.

2.1 PENGERTIAN LINE FOLLOWER

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

2.2 CARA KERJA LINE FOLLOWER

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, yang

terhubung ke dua motor (kanan dan kiri) secara bersilang melalui sebuah komparator

(rangkaian pembanding sinyal input). Sensor garis A (Kiri) mengendalikan motor kanan,

sedangkan sensor garis B (kanan) mengendalikan motor kiri.

2.2.1 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.

2.2.2 Begitu sebaliknya ketika sensor B mendeteksi garis, motor kiri aktif dan motor

kanan mati, maka robot akan berbelok ke kanan.

2.2.3 Jika kedua sensor mendeteksi garis maka kedua motor akan aktif dan robot akan

bergerak maju.

2.3 SENSOR GARIS

Sensor garis adalah suatu perangkat/alat yang digunakan untuk mendeteksi adanya

sebuah garis atau tidak. Garis yang dimaksud adalah garis berwarna hitam diatas

permukaan berwarna putih atau sebaliknya. Alat ini menggunakan teknik pantulan cahaya

yang ditangkap oleh photodiode dari sebuah LED.

2.4 RANGKAIAN KOMPARATOR

Komparator sesuai namanya berfungsi untuk membandingkan 2 input tegangan pada

opamp dan akan menghasilkan output berupa tegangan logika 0 dan 5V. Dua tegangan

tersebut kita ambil yang pertama dari keluaran rangkaian sensor garis, dan sebagai

pembanding sekaligus tegangan referensinya kita hasilkan melalui potensiometer yang

dihubungkan keVcc.

2.5 RANGKAIAN DRIVER MOTOR

Rangkaian driver motor (pengendali motor) rangkaian ini

mengendalikan gerakan putaran motor ke arah depan atau belakang.

Pergerakan putaran motor tidak langsung digerakkan oleh rangkaian ini melainkan

menunggu sinyal apa yang diberikan oleh rangkaian komparator.

2.6 RANGKAIAN SUPPLY

Rangkaian driver motor (pengendali motor) rangkaian ini

mengendalikan gerakan putaran motor ke arah depan atau belakang.

Pergerakan putaran motor tidak langsung digerakkan oleh rangkaian ini melainkan

menunggu sinyal apa yang diberikan oleh rangkaian komparator.

LY

Rangkaian driver motor (pengendali motor) rangkaian ini berfungsi untuk

Pergerakan putaran motor tidak langsung digerakkan oleh rangkaian ini melainkan

Rangkaian supply

lain. Rangkaian ini mengubah tegangan baterai yang awalnya 9

2.7 MACAM-MACAM LINTASAN YANG BISA DILALUI LINE FOLLOWER (Lurus) = berjalan lurus (siku tajam) = tidak bisa dilewati karena sudut terlalu tajam (berbelok) = dapat dilewati (berbelok) = dapat dilewati (perempatan) = berjalan lurus

àààà Robot Line Follower Berbasis LDR

berfungsi untuk memberikan tegangan kepada rangkaian yang

lain. Rangkaian ini mengubah tegangan baterai yang awalnya 9 V menjadi 5 V

MACAM LINTASAN YANG BISA DILALUI LINE FOLLOWER

(Lurus) = berjalan lurus

(siku tajam) = tidak bisa dilewati karena sudut terlalu tajam

(berbelok) = dapat dilewati

(berbelok) = dapat dilewati

(perempatan) = berjalan lurus

Robot Line Follower Berbasis LDR

berfungsi untuk memberikan tegangan kepada rangkaian yang

V menjadi 5 V.

MACAM LINTASAN YANG BISA DILALUI LINE FOLLOWER

(siku tajam) = tidak bisa dilewati karena sudut terlalu tajam

Rangkaian Robot Line follower pada intinya ialah 2 buah motor DC yang aktif

berdasarkan input dari sensor LDR, jika LDR mendeksi garis putih (terang) dan garis

hitam(gelap) maka akan ada perubahan nilai hambatan pada LDR tersebut, yang akan

mengaktif/menonaktifkan transistor 2N3904. Untuk mengatur input tegangan ke basis agar

dapat membuat transistor 2N3904 saturasi, maka digunakan pembagi tegangan, dalam hal

ini trimpot / potensiometer 50k-100k. Perubahan logika pada transistor 2N3904 juga akan

menyebabkan LED menyala atau mati, sebagai indikator apakah LDR membaca garis

hitam/putih. Perubahan logika pada kaki kolektor 2N3904 juga sebagai input pada basis

2N2907, yang akan mengaktifkan/menonaktifkan motor DC, dimana transistor 2N2907

merupakan transistor switching standar. Perhatikan gambar berikut:

Anda dapat menggunakan sebagian barang bekas untuk membuat robot ini,

misalnya menggunakan roda BB REXONA sebagai roda robot. Komponen dan

peralatan lengkap yang diperlukan ialah :

1. 2 buah sensor cahaya LDR

2. PCB IC bolong

3. 2 buah transistor 2N3904

4. 2 buah transistor 2N2907

5. 2 buah Trimpot/potensiometer 50k-100k

6. 2 buah resistor 3.3K

7. 2 buah resistor 1K

8. 2 buah LED (Light Emiting Dioda)

9. Spacer (kaki PCB)

10. Acrilic body robot ukuran diameter 20 cm.

11. Solder, timah solder dan kabel secukupnya

12. Kotak baterai 6V

13. Roda bekas penghilang BB REXONA

14. 2 buah motor DC dengan gearbox GT1 dan roda untuk GT1

Atau 2 buah motor DC dengan gearbox GT5 dan rubber Wheel

untuk GT5 (lebih bagus)

15. Bor PCB

16. Lem Lilin

17. Multitester analog /digital

Perakitan

à Langkah-langkah untuk merakit robot ini sebagai berikut :

1. Siapkan PCB IC bolong, lalu pasang dan solderlah komponen sesuai

rangkaian diatas.

2. Beri tegangan 6V, atur pemberian cahaya pada LDR tersebut dengan

membuka atau menutup permukaan LDR tersebut dengan jari atau kertas,

atur trimpot/potensiometer sehingga hasilnya optimal. Bagian ini ialah bagian

yang paling kritis di dalam pembuatan robo tini, karena kalau tuning tidak

tepat, aka robot beralan tidak sesuai jalur yang dibuat.

3. Jika sudah selesai, pasanglah apda acrilic

4. Pasanglah PCB dan pendukungnya pada acrilic. Hubungkan kabel

motor DC ke keluaran PCB. Hubungkan baterai 6V

5. Jika sudah dirakit cobalah jalankan pada lantai yang sudah dipasang

jalur hitam berkelok (dapat menggunakan lakban), maka robot akan beralan

mengikuti jalur tersebut. Jika sensor kurang sensitif, putarlah perlahan-lahan

trimpot/potensiometer robot tersebut, untuk hasil yang optimal. Pastikan

sensor LDR berada cukup dekat dengan lantai. Jika putaran motor terlalu

cepat, Anda dapat mengatur besar tegangan motor DC tersebut, misal

menggunakan IC variabel regulator LM317.

BAB III

KESIMPULAN

Membuat robot itu mudah, tidak sesulit seperti apa yang kita bayangkan, asalkan kita

mau belajar dan mau mendalami serta memahami hal-hal mengenai robotika. Memang pada

awalnya membuat robot terlihat ribet dan ruwet, akan tetapi apabila kita sudah mulai

mengerjakan, maka dapat dengan mudah kita melanjutkannya dan menikmati hasilnya. Alat

dan bahan yang digunakan untuk membuat robotika juga dapat kita jumpai dengan mudah,

karena dijual di toko-toko bangunan dan listrik terdekat. Tak sedikit dari bahan yang

digunakan harganya murah, karena untuk mendapatkan hasil yang berkualita baik maka kita

harus rela mengeluarkan uang untuk membeli keperluan lain-lain.

Dengan membuat robot, maka kita dapat menciptakan imajinasi dan MENAMBAH

kekreativitasan kita, serta dapat lebih mendalami penguasaan mengenai ilmu pengetahuan

dan teknologi dasar. Sehingga, tidak hanya cenderung mengenal teori nya saja, akan tetapi

juga dapat langsung praktiknya.

DAFTAR PUSTAKA

www.google.com

http://kampung-it.blogspot.com