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
CREW 2 CREW MOH.BAHRUDIN INDRA PANCA K. FARID FIRMANSYAH
DAFTAR ISI 3 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
1 pengertian line following 4 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.
1 pengertian line following 5 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.
2 SPESIFIKASI 6 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
3 dasar teori 7 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.
3 dasar teori 8 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
3 dasar teori 9 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.
3 dasar teori 10 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
3 dasar teori 11 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
3 dasar teori 12 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
3 dasar teori 13 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.
3 dasar teori 14 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.
4 TROUBLESHOOTING 15 4 TROUBLESHOOTING PERHATIAN! Sebelum menghidupkan line following, check tegangan yang masuk tidak boleh lebih dari 9,5Volt 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
5 SKEMA RANGKAIAN line following 16 5 SKEMA RANGKAIAN LINE FOLLOWING
5 SKEMA RANGKAIAN line following 17
5 SKEMA RANGKAIAN line following 18
6 LAYOUT PCB 19 6 LAYOUT PCB
7 DAFTAR KOMPONEN 20 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
8 curriculum vitae 21 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 : panca_caem@ymail.com No Tlpn/Hp : 085736528817
8 curriculum vitae 22 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 : Mohammadbahrudin@rocketmail.com No Tlpn/Hp : 085735836296
8 curriculum vitae 23 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