USER MANUAL LEGO LINE FOLLOWING
MATA DIKLAT : SISTEM OTOMASI DAN PENGENDALIAN ELEKTRONIKA SISWA XII TEI-1 – ELEKTRONIKA INDUSTRI 2008 JURUSAN TEKNIK ELEKT RO SEKOLAH DI SMKN 3 BOYOLANGU
CREW
CREW MOH.BAHRUDIN
INDRA PANCA K.
FARID FIRMANSYAH
Elka 2010
2
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
3
1
1
pengertian line following
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 (AKiri 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
4
1
1.
pengertian line following
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
5
2
2
SPESIFIKASI
SPESIFIKASI Baterai:
9 Volt DC
Connector:
header 1X6 ,1X2,1X4
Dimensi:
Tinggi 12 cm, Panjang 17 cm, Lebar 7cm. Tinggi sudah termasuk rodanya
Berat:
Elka 2010
0,5 Ons
6
3
3
dasar teori
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
7
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
8
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
9
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
10
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
11
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
12
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
13
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
14
4
4
TROUBLESHOOTING
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
Elka 2010
15
5
5
Elka 2010
SKEMA RANGKAIAN line following
SKEMA RANGKAIAN LINE FOLLOWING
16
5
Elka 2010
SKEMA RANGKAIAN line following
17
5
Elka 2010
SKEMA RANGKAIAN line following
18
6
6
Elka 2010
LAYOUT PCB
LAYOUT PCB
19
7
7
DAFTAR KOMPONEN
DAFTAR KOMPONEN Komponen-komponen yang dibutuhkan dalam pembuatan LINE FOLLOWING ini, adalah sebagai berikut: Daftar Komponen
Elka 2010
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
20
8
8
curriculum vitae
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
:
Kabupaten
:
Tulungagung
Agama
:
Islam
Riwayat Pendidikan
:
SDN Suruhan Lor 1 (1998-2005)
Bandung
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
21
8
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)
curriculum vitae
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
22
8
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
Elka 2010
curriculum vitae
23
