line tracer

5/8/2018 Line Tracer - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/line-tracer 1/8

ARFIAN PRIHATMA

( 2405 100 025 )

KODAR SUDIONO

( 2405 100 063 )

ROBOT LINE TRACER

Semua robot mempunyai sistem yang sama. Mulai dari yang palingsederhana sampai yang paling rumit. Sistem robotika diawali dari sensor,

dilanjutkan dengan sinyal conditioning, kemudian diolah sinyal processing,

terakhir driver dan motor. Robot yang lebih rumit mempunyai diagram blok yang

sama, hanya saja ada bagian tertentu yang lebih rumit. Misalkan sinyal processing

robot tingkat tinggi menggunakan IC berkecepatan yang tinggi pula.

Robot yang kita bangun biasa disebut robot pembaca garis (line

tracer). Robot ini bergerak sesuai dengan alur garis yang ada. Robot line tracer

merupakan salah satu contoh robot yang sederhana. Bentuknya seperti mobil –

mobilan. Setiap robot line tracer sederhana umumnya memiliki diagram blok

seperti ini.

Gb. Diagram blok robot line tracer

SENSOR

Secara umum pengertian sensor adalah alat yang dipergunakan untuk

merubah besaran fisik tertentu agar dapat diukur. Dengan demikian sensor

digunakan sebagai indera suatu alat (instrument ). Sensor merupakan elemen

32

Signal Conditioning

ng

SignalProcessing

Motor Driver

Motor Sensor



ARFIAN PRIHATMA

( 2405 100 025 )

KODAR SUDIONO

( 2405 100 063 )

pertama yang menerima input dari obyek. Sinyal dari sensor akan diteruskan ke

unit pengolah data untuk diolah sehingga menghasilkan output sesuai keinginan.Pada umumnya sensor dibagi menjadi beberapa jenis tergantung fungsinya.

Namun yang paling sering digunakan dalam dunia robotika adalah sensor cahaya.

Adapun macam – macam sensor dan fungsinya akan dijelaskan di bawah ini :

1. Light Depending Resistant

Merupakan sensor yang sangat sering digunakan dalam rangkaian elektronika.

LDR memiliki karakteristik nilai tahanan bergantung dengan jumlah cahaya

yang diterimanya. Semakin besar intensitas cahaya yang diterima maka

resistansinya akan berkurang. Sebaliknya jika LDR menerima intensitas cahaya

yang sedikit maka resistanya an bertambah. Prinsip ini sering digunakan dalam

pembuatan robot line tracer sederhana.

Gambar LDR & photodioda

2. Photo Diode

Seperti halnya LDR photodiode juga bereaksi jika diberi intensitas cahaya.

Hanya saja output yang dihasilkan oleh photodiode berupa arus. Berbeda dengan

LDR yang menghasilkan output berupa hambatan (resistan). Semakin tinggi

intensitas cahaya semakin besar pula arus yang dihasilkan. Begitu juga

sebaliknya.

33



ARFIAN PRIHATMA

( 2405 100 025 )

KODAR SUDIONO

( 2405 100 063 )

3. IR – Recivier jiga merupakan salah satu sensor cahaya. IR – Recivier sangat

peka terhadap cahaya infra – red. Cahaya ini tidak kasat mata. Sensor ini cocok digunakan pada sistem yang rentan terhadap gangguan cahaya tampak. Selain itu

ada juga yang disebut photo – transistor. Mirip photodioda namun terbuat dari

transistor. Tiap sensor memiliki karakteristik yang spesifik (khas). Penggunaanya

sesuai kebutuhan sistem yang kita gunakan.

SIGNAL CONDITIONING & SINYAL PROCESSING

Signal Conditioning

Pengkondisi sinyal merupakan bagian yang berguna untuk merubah input

sensor yang belum mampu diproses oleh sinyal processing. Namun tidak semua

sistem menggunakan sinyal conditioning. Jika sinyal input sudah bisa diolah

langsung oleh sinyal processing maka kita tidak perlu menggunakan sinyal

conditioning.

Sinyal Processing

Operational amplifier atau biasa disingkat op-amp dapat dianggap sebagai

otak dalam robot line tracer kita. Meskipun dalam artian bukan otak

sesungguhnya yang mengatur seluruh komponen, namun hanya mengkondisikan

besaran sinyal keluaran dari sensor. Pertanyaan pasti muncul, kenapa sinyal

output dari sensor perlu dikondisikan? Hal ini tentu saja berkaitan dengan

bervariatifnya sinyal output sensor, karena di suatu daerah tertentu besar intensitas

cahaya yang diterima oleh sensor belum tentu sama. Dengan perbedaan ini maka

diperlukan pengatur atau pengontrol sinyal sensor agar dapat digunakan dalam

sistem robot.

Sinyal output sensor yang bervariatif dapat dikondisikan menjadi dua jenis

sinyal keluaran yaitu high atau low, dengan mengunakan op-amp komparator.

Dalam hal ini kita juga masih bingung sebenarnya apa itu op-amp? Baiklah, op-

amp adalah suatu rangkaian yang sangat kompleks dan terangkai menjadi datu

pada IC (Intregated Circuit). Simbol dari op-amp berupa segitiga dengan dua

input dan satu output, seperti tampak pada gambar. Op-amp jenisnya beragam,

ada op-amp sebagai penguat pembalik, penguat tak membalik, penjumlah,

integrator, deferensiator, buffer, pembanding, dan lain-lain.

34



ARFIAN PRIHATMA

( 2405 100 025 )

KODAR SUDIONO

( 2405 100 063 )

Gambar Rangkaian Penguat Inverting

Dalam rangkaian robot ini kita mengunakan op-amp jenis pembanding

atau komparator. Cara kerja komparator adalah membandingkan dua masukan,

yaitu sinyal atau tegangan dari sensor dengan tegangan referensi. Hasil yang

dicapai adalah output dari sumber (Vcc atau ground) op-amp sesuai tegangan input

mana yang lebih besar. Contoh bila tegangan kaki (+) lebih besar maka output-

nya adalah tegangan Vcc. Bila tegangan referensi lebih besar (pada kaki negatif)

maka tegangan pada terminal negatif IC (ground) yang keluar. Lihat gambar!.

IC yang kita gunakan adalah jenis LM 339, alasannya selain cukup murah,

IC ini tidak membutuhkan perlakuan khusus atau penglondisian tersendiri. Untuk

itu dalam pembuatan robot nanti datasheet dari jenis IC yang digunakan sangat

penting adanya. Karena dengan data sheet tersebut kita bisa tahu spesifikasi dari

IC tersebut.

Prinsip kerja dari komparator dalam rangakain robot kali ini adalah :

Apabila tegangan inputan lebih besar dari tegangan

referensi (misal tegangan referensi di terminal inverting), maka nilai

35

Gambar Op-amp Komparator



ARFIAN PRIHATMA

( 2405 100 025 )

KODAR SUDIONO

( 2405 100 063 )

output op-amp akan menjadi High ( sebesar nilai +Vcc, jika +Vcc=

5V, maka outputannya sebesar 5Volt). Apabila tegangan inputan lebih kecil dari tegangan

referensi tadi, maka op-amp akan mengeluarkan tegangan Low (-

Vcc) jika –Vcc =0 V maka outputannya adalah nol Volt.

Gambar Op-amp Sebagai Comparator

Sedangkan gambar keseluruhan rangkaian komparator dengan input dari

sensor adalah :

Gambar Rangkain Sensor, Signal Conditioning dan Signal

Processing.

Dari gambar di atas output yang muncul dari kedua op-amp komparatoe

saling berkebalikan. Misal bila komparator atas bernilai high maka

komparator bagian bawah akan bernilai low. Hal ini memang disengaja

untuk pengkondisian pada motor driver nantinya.

36



ARFIAN PRIHATMA

( 2405 100 025 )

KODAR SUDIONO

( 2405 100 063 )

DRIVER MOTOR & MOTOR

Driver motor yang dimaksud adalah suatu rangkaian elektronik yangmemiliki tujuan untuk mengendalikan gerak putar maupun kecepatan putaran dari

motor. Driver motor yang diperlukan untuk robot line tracer adalah driver yang

dapat mengendalikan putaran motor searah jarum jam dan berlawanan jarum jam.

Rangkaian driver motor terdiri dari beberapa transistor. Transistor berfungsi

sebagai saklar otomatis yang kerjanya tergantung dari “ada – tidak “nya tegangan

input ke basis.

Gambar driver 1 transistor NPN

Gambar diatas menunjukkan dasar rangkaian driver sederhana

menggunakan sebuah transistor NPN. Dari titik A menuju B tidak akan ada

tegangan selama basis dari transistor tidak diberi tegangan (gambar bawah). Jika basis dari transistor diberi tegangan maka dari A ke B akan mengalir arus (gambar

atas). Jika resistor antara A dan B diganti dengan motor, maka motor akan

berputar.

37

A

B

b

c

e

e

c

b

I



ARFIAN PRIHATMA

( 2405 100 025 )

KODAR SUDIONO

( 2405 100 063 )

Gambar driver motor 6 transistor

Pada gambar paling atas saklar 1 menyala maka transistor-transistor yang

terhubung akan bekerja. Sehingga akan mengalir arus dari A ke B. Pada gambar

bawah tampak saklar 2 menyala, maka transistor–transistor yang terhubung akan

bekerja dan akan mengalirkan arus dari B ke A. Jika di antara titik A dan B di

38

A

A

B

B

-12 V

12 V

I

I



ARFIAN PRIHATMA

( 2405 100 025 )

KODAR SUDIONO

( 2405 100 063 )

hubungkan dengan motor maka pada keadaan gambar atas dan gambar bawah

motor akan mengalami perbedaan arah putar. Arah putar tergantung dari peletakan kaki motor. Jika pada keadaan pertama motor berputar searah jarum jam

maka pada keadaan ke dua motor berputar berlawanan jarum jam. Prinsip ini yang

diperlukan robot line tracer untuk maju, belok, dan mundur.

39

line tracer

Documents