Download - laporan PCB dede37 dan riko59.docx

Transcript
Page 1: laporan PCB dede37 dan riko59.docx

=LAPOAN ROBOTLINE TRACKER ANALOG

dhedeLaporan Robot Line Tracker

1/1/20132013 Anggota kelompok:

1. Dede

Page 2: laporan PCB dede37 dan riko59.docx

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL………………………………………………………………............

DAFTAR ISI……………………………………………………. ...................................... 1

KATA PENGANTAR........................................................................................................... 2

BAB I LANDASAN TEORI......................................................................................... 3

A. Komponen-komponen line tracker........................................................... 3

BAB II DESAIN ROBOT............................................................................................... 8

A. Desain PCB.............................................................................................. 8

1. Scematic Line Tracker ............................................................................. 8

2.Layout Line Tracker................................................................................. 8

B. Desain Mekanik 2D.................................................................................. 9

C. Desain Mekanik 3D.................................................................................. 9

BAB III PERINSIP KERJA RANGKAIAN.................................................................... 10

A. Cara kerja Rangkaian .............................................................................. 10

DAFTAR PUSTAKA.............................................................................................................13

|

Page 3: laporan PCB dede37 dan riko59.docx

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb.

Puji dan syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan kasih

sayang-Nya yang tiada terputus, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan mengenai robot

Line Tracker ini

Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi telah mendorong manusia untuk berusaha

mengatasi segala permasalahan yang timbul di sekitarnya. Keterbatasannya untuk terjun

langsung melakukan proses pengendalian karena jauh, banyaknya plant yang dikendalikan dan

membutuhkan waktu yang lama, lambat laun telah dapat diatasi dengan ditemukannya teknologiteknologi baru,salah satunya adalah sistem gerak pada Robot pengikut garis (Line Follower)

yang memungkinkan manusia lebih mudah mengangkut barang atau memindahkan barang ke

tempat lain dalam bidang industri serta dapat juga digunakan sebagai alat transportasi otomatis.

Sistem penggerak ini menggunakan motor DC digunakan untuk menjalankan Robot

Pengikut Garis (Line Follower). Motor DC merupakan penggerak utama Robot ini. Prinsip dasar

dari motor arus searah adalah jika sebuah kawat berarus diletakkan melintang di antara dua kutub

magnet, maka pada kawat itu akan bekerja suatu gaya yang menggerakkannya. Dengan ini,

kecepatan putar dari motor DC dapat diatur sesuai kebutuhan. Dalam hal ini dikehendaki

perlambatan. Jadi motor DC akan bergerak sesuai dengan garis yang telah ditentukan,dan akan

bergerak ketika ada masukan dari sensor photodiode.

Apabila dalam pembuatan laporan ini banyak terjadi kesalahan

dalam penulisan tata bahasa penulis mohon ma’af yang sebesar-

besarnya, dan hanya pada Allah SWT penulis mohon ampunnan. Akhir

kata penulis ucapkan Alhamdulillah.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Batam, 4

januari2013

Penulis

|

Page 4: laporan PCB dede37 dan riko59.docx

BAB I

I. LANDASAN TEORI

A. Komponen-komponen Line Tracker

Komponen-komponen pada rangkaian Line Follower terdiri dari :

a. Resistor

Penggunaan resistor dalam rangkaian berfungsi sebagai penghambat arus 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 Tip 122

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.

Gambar 2.3. Bentuk transistor

|

Page 5: laporan PCB dede37 dan riko59.docx

( PNP )

( NPN )

Gambar . 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

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 Simbol Led

|

Page 6: laporan PCB dede37 dan riko59.docx

Gambar Led dan Superbright

D. Photo Dioda

Photo dioda berfungsi sebagai sensor cahaya. Cara pemasangannya dengan LED indikator yaitu terbalik. Bekerja pada bias reverse.

Gambar Simbol photo dioda

Gambar . 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 358. 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.

IC LM358 adalah sebuah IC komparator / pembanding, yang membandingkan tegangan di input inverting(-) dan input noninverting(+), yang di keluarkan melalu outputnya.

IC LM358 dapat bekerja apabila vcc / kaki 8 nya diberikan tegangan sebesar ±5V. dan tegangan pembandingnya antara -0.3V s/d 32V.

IC LM358 terdiri dari 2 buah komparator yang independent, dimana komparator pertama, terdapat pada kaki 1,2,3 . dimana kaki 1 sebagai output, dan kaki 2 dan 3 sebagai input. Sedangkan komparator kedua terdapat di kaki 5,6,7. Dimana kaki 7 sebagai output dan kaki 5 dan 6 sebagai input. Kaki 4 dan 8 pada IC LM358 ini berfungsi sebagai VCC dan GND.

Prinsip kerja ICLM358 ini adalah , jika input noninverting (+) berlogika high(1) dan input inverting (-) belogika low(0) , maka outputnya akan bernilai high. Sedangkan jika input

|

Page 7: laporan PCB dede37 dan riko59.docx

noninverting (+) berlogika low(0) dan input inverting(-) berlogika high(1), maka outputnya akan bernilai low(0).

Gambar. 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 . Motor

Potensiometer / Trimpot

Potensiometer / trimpot ialah resistor yang nilai tahanannya dapat diubah-ubah dengan jalan memutar/menggeser. Fungsi potensiometer biasanya digunakan untuk volume, bass, treble, dsb. dan nilainya tercantum pada badan potensiometer itu sendiri.Sedangkan fungsi trimpot digunakan pada rangkaian yang menginginkan nilai tahanan yang dapat diubah dan tidak dapat dengan mudah digeser atau diubah lagi.

Gambar trimpot

|

Page 8: laporan PCB dede37 dan riko59.docx

G. Dioda

Pengertian Dioda adalah jenis komponen pasif yang berfungsi terutama sebagai

penyearah. Dioda memiliki dua kutub yaitu kutub anoda dan kutub katoda. Dioda terbuat dari

dua bahan atau yang biasa di sebut dengan dioda semi konduktor yaitu bahan tipe-p menjadi

sisi anode sedangkan bahan tipe-n menjadi katode.

Pada sambungan dua jenis berlawanan ini akan muncul daerah deplesi yang akan

membentuk gaya barier. Gaya barier ini dapat ditembus dengan tegangan + sebesar 0.7 volt

yang dinamakan sebagai break down voltage, yaitu tegangan minimum dimana dioda akan

bersifat sebagai konduktor/penghantar arus listrik.

Bergantung pada polaritas tegangan yang diberikan kepadanya, pengertian dioda

bisa berlaku sebagai sebuah saklar tertutup (apabila bagian anode mendapatkan tegangan

positif sedangkan katodenya mendapatkan tegangan negatif) dan berlaku sebagi saklar

terbuka (apabila bagian anode mendapatkan tegangan negatif sedangkan katode mendapatkan

tegangan positif).

|

Page 9: laporan PCB dede37 dan riko59.docx

BAB II

1. Desain Robot

A. Desain PCB

Dari beberapa komponen diatas, maka kita dapat membuat sebuah rangkaian Line Tracker. Rangkaian Line Tracker terdiri dari tiga bagian utama, yaitu rangkaian sensor, rangkaian komparator (pembanding) dan rangkaian driver.

1. Scematic line Tracker.

Gambar 1.1. Rangkaian Scemathic Line tracker

2. Layout Line Tracker

Gambar 1.2

A.Rangkaian Layout line

Tracker

B.dan Sensor Line Follower

|

AB

Page 10: laporan PCB dede37 dan riko59.docx

Desain di PCB

Gambar layo ut di PCB

Gambar robot

|

Page 11: laporan PCB dede37 dan riko59.docx

B. Desain mekanik 2D

Gammbar 1.3 Design Mekanik Line Tracker 2D

3. Desain Mekanik 3D

|

Page 12: laporan PCB dede37 dan riko59.docx

Gambar 1.4. Design Mekanik Line Tracker 3D

BAB III

PERINSIP KERJA RANGKAIAN

A. Cara kerja rangkaian

1. 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.

|

Page 13: laporan PCB dede37 dan riko59.docx

Gambar 3.2. Rangkaian sensor

Cara kerjanya :

Gambar 3.3. Sensor tidak terkena cahaya

Jika photo dioda tidak terkena cahaya, maka nilai resistansinya akan besar atau dapat kita asumsikan tak hingga. Sehingga arus yang mengalir pada komparator sangat kecil atau dapat diasumsikan dengan logika 0.

Gambar 3.4. Sensor terkena cahaya

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.

Ilustrasinya seperti gambar di bawah ini.Kalau cahaya yang dipancarkan ke bidang putih, sensor akan :

Sebaliknya, kalau cahaya yang dipantulkan oleh bidang hitam, maka sensor akan :

|

Page 14: laporan PCB dede37 dan riko59.docx

B. Prinsip Kerja Komparator

Komparator pada rangaian ini menggunakan IC LM 538 yang didalamnya berisi rangkaian Op Amp digunakan untuk membandingkan input dari sensor. Dimana input akan dibandingkan dari Op Amp IC LM 538 yang output berpulsa high. Sehingga tidak perlu adanya pull up pada outputnya. IC ini dapat bekerja pad 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 538.

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.

C. Prinsip Kerja Driver MotorDriver adalah rangkaian yang tersusun dari transistor yang digunakan untuk

menggerakkan motor DC. Dimana komponen utamanya adalah transistor yang dipasang sesuai karakteristiknya.

|

Page 15: laporan PCB dede37 dan riko59.docx

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.

DAFTAR PUSTAKA

1. Dedy Rusmadi, Aneka Rangkaian Elektronika Alarm dan Bel Listrik, Pioner Jaya, Bandung,

2005.

2. Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Pelatihan Line Tracer, ITS, 2006.

3. Fahmizal, fahmizaleeits.wordpress.com, 2010

|