Kamis, 27 Juni 2013

Rangkaian Line Follower


Cara Membuat Robot Line Follower



Robot Line Tracer (Follower) 


Perkembangan teknologi elektronika saat ini sudah sedemikian pesatnya yang kadang-kadang  berawal dari rangkaian-rangkaian sederhana yang biasa kita jumpai dalam buku-buku hobby elektronika.           Aplikasi dari Line Tracer biasanya digunakan sebagai motor mainan anak-anak dan juga sebagai sarana transportasi di area pabrik.. Jadi dalam makalah ini akan dijelaskan rangkaian elektronika dari Line Tracer beserta cara kerjanya.



         Komponen-komponen LineTracer
Komponen-komponen pada rangkaian Line Tracer 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).


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.

 








 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.









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







 
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.









 
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.








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





Cara Kerja Line Tracer
Cara kerja dari rangkaian-rangkaian tersebut adalah sebagai berikut :
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.
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.
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 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.

► 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 Motor
            Driver adalah rangkaian yang tersusun dari transistor yang digunakan untuk menggerakkan motor DC. Dimana komponen utamanya adalah transistor yang dipasang sesuai karakteristiknya.

 

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.

Komponen Yang Dibutuhkan
            Dalam pembuatan rangkaian Line Tracer ini dibutuhkan beberapa komponen-komponen elektronika, yaitu sebagai berikut :
Komponen
1.   IC  LM 324 (1)
2.   Resistor  33 KΩ (2)
3.   Resistor  10 KΩ (4)
4.   Resistor  560 Ω (10)
5.   Transistor (TR)  9013 (8)
6.  Variable Resistor (VR) (2)
7.   LED Indikator (4)
8.   LED Superbright (2)
9.   Photodioda (2)
10.  Motor   3 Volt (2)
11.  PCB Metrik (1)
12.  Baterai 9V (1)
13.  Saklar Togle (1)


Rangkaian ini berfungsi sebagai Driver motor DC. Rangkaian ini tersusun dari 4 buah transistor sebagai komponen utama.
  • Jika input 1 memberikan logika 1 dan input 2 memberikan logika 0, maka ada arus yang mengalir pada rangkaian. Hal ini menyebabkan Transistor 1 dan Transistor 4 akan bekerja karena terjadi bias basis pada rangkaian. Sehingga motor akan berputar.
  • Jika input 2 memberikan logika 1 dan input 1 memberikan logika 0, maka ada arus yang mengalir pada rangkaian. Hal ini menyebakan Transistor 2 dan Transistor 3 akan bekerja karena terjadi bias basis pada rangkaian. Sehingga motor akan berputar berlawanan arah.
  • Titik 1 dan 2 Selalu bekerja berkebalikan.
Catatan:
  • Untuk membuat Robot Line Follower Analog ini diperlukan 2 rangkaian yaitu kiri dan kanan untuk 2 motor.
  • Tegangan yang dibutuhkan adalah 9 Volt DC - 12 Volt DC bersumber dari baterry.
  • Silahkan rancang robot ini sesuai kreatifitas masing-masing.


Salamku Yogathio Utama,,,,,,,,


JANGAN LUPA ISI KOTAK KRITIK DAN SARANNYA YA
Alangkah Senangnya Saya Apabila Anda Mau Meluangkan Waktu Anda Untuk Berkomentar di Postingan Saya Ini, Karena Akan MemperERAT tali persahabatan Para Blogger..
Berkomentar Yang Baik.. Jangan SPAM Lo ya.. Makasih...