Konsep Line Follower

Perancangan Robot Line Follower

Robot adalah peralatan yang dikontrol komputer yang mengkombinasikan antara teknologi komputer digital dengan teknologi servo control. Dasar sistem yang digunakan untuk merancang dan membuat robot pendeteksi garis adalah dasar sistem mekatronik dan bergerak otonom, yang merupakan suatu kalang tertutup melalui dunia luar yang dapat digambarkan seperti bagan dibawah ini.

Gambar Sistem robot pengikut garis

Parameter yang diinginkan oleh robot adalah keberadaan garis hitam dengan latar belakang putih, didalam arena. Keluaran sensor masih berupa data mentah berupa tegangan, yang belum menjadi standar TTL (Transistor-transistor logic). Tegangan keluaran sensor ini selanjutnya diektraksi oleh bagian pengkondisi sinyal input, berupa rangkaian logika transistor (sakelar transistor), sehingga menghasilkan keluaran isyarat digital standar TTL.

Sensor Infra Merah

Sensor merupakan elemen dalam sistem pengukuran yang memperoleh parameter fisik dan merubahnya kedalam bentuk sinyal yang dapat diproses oleh sistem. Sensor dibagi dalam dua katagori; sensor eksternal, yang dipasang diluar robot, dan sensor internal yang dipasang di dalam robot. Sensor internal diperlukan untuk mengamati posisi, kecepatan, dan akselerasi berbagai. Rangkaian sensor infra merah terlihat pada gambar. 

Gambar rangkaian sensor infra merah

Motor DC

            Motor DC mengkonversikan energi listrik arus searah (DC) kedalam energi putaran mekanik. Torsi kecepatan dapat dicapai dengan konfigurasi elektrik yang berbeda. Kecepatan motor DC dapat diatur secara lembut dan dapat diputar kearah berlawanan. Selama motor DC memiliki rasio yang tinggi antara torsi dengan inersia-rotor, motor dapat merespon dengan cepat. 

Rangkaian driver dan Modulasi Lebar Pulsa ( PWM )

Kontrol kecepatan secara elektronik modulasi lebar pulsa (PWM). Kontrol PWM memiliki keuntungan dimana mampu mengemudikan bipolar power transistor dengan cepat diantara saturasi dan cutoff atau meng on dan off-kan FET. Disisi lain power disipasinya kecil. 

H-Bridge

Untuk mengontrol kecepatan dari motor DC, kita harus mengubah suplay arus ke motor. Untuk mengontrol arah rotasi, arah dari arus yang mengalir pada motor harus dibalik. Ini memerlukan penguat arus, dan beberapa alat untuk menswit arah arus. Konsep dari H-bridge sesuai dengan kebutuhan ini. Menggunakan empat transistor power yang disusun dalam konfigurasi H disekeliling motor DC dan secara berurutan menghidupkan sepasang pada waktu yang bersamaan untuk arah putaran yang diinginkan.

 
 

        Cara Kerja Robot Line Follower
           Pada prinsipnya robot ini bekerja dengan mengikuti garis dengan lebar antara 2-4 cm berwarna hitam/putih. Robot ini dapat disetting mengikuti garis tersebut dengan melakukan gerakan-gerakan yang sesuai.

Mekanikal Robot

Terdiri dari 2 LED Controller beserta fototransistor dan 2 motor/dinamo sebagai penggerak. LED dan motor dibuat demikian rupa sehingga LED kanan dapat menggerakkan motor kanan dan LED kiri dapat menggerakkan motor kiri. LED dipasang di bawah, keduanya sejajar dan diberi jarak ± 4 cm. Jarak antara LED dan lantai jalur line ± 1,5 cm. Sifat fototransistor adalah sangat sensitif dan bila tidak dilindungi akan menyebabkan interfensi (gangguan) dengan cahaya matahari.

Mekanisme Jalan Robot

Komponen kita buat sedemikian rupa sehingga apabila kedua LED memantulkan sinarnya ke fototransistor (melalui cermin atau lantai keramik) maka kedua roda yang digerakkan motor akan bergerak berputar. Tetapi apabaila LED kiri kita tutup dengan benda gelap, maka motor kiri dan roda kiri akan berhenti dan sebaliknya motor kanan dan roda kanan tetap bergerak, begitupula sebaliknya. Ketika kedua LED ditutup, maka kedua motor akan berhenti. Jika hal tersebut terjadi maka robot tidak dapat berjalan/bergerak.

Untuk pengaplikasiannya, dapat dilakukan dengan membuat garis yang berkelok-kelok. Agar robot dapat berjalan/bergerak sesuai prinsip yang telah kita kemukakan di atas tadi maka kedua LED harus berada di kiri garis dan kanan garis.

Karena kedua LED memantulkan cahaya, maka kedua motor tetap berjalan lurus. Tetapi, apabila garis berbelok ke arah kanan dan posisi robot dalam keadaan lurus, maka LED kanan tidak akan memantulkan cahaya karena terhalang garis yang berbelok ke arah kanan. Dan LED kanan tetap menggerakkan motor sehingga dapat berbelok dan begitu pula sebaliknya.

Resistor Potensiometer

 

Potensiometer adalah resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan dapat disetel.  Jika hanya dua terminal yang digunakan (salah satu terminal tetap dan terminal geser), potensiometer berperan sebagai resistor variabel atau Rheostat. Potensiometer biasanya digunakan untuk mengendalikan peranti elektronik seperti pengendali suara pada penguat. Potensiometer yang dioperasikan oleh suatu mekanisme dapat digunakan sebagai transduser, misalnya sebagai sensor joystick.

Potensiometer jarang digunakan untuk mengendalikan daya tinggi (lebih dari 1 Watt) secara langsung. Potensiometer digunakan untuk menyetel taraf isyarat analog (misalnya pengendali suara pada peranti audio), dan sebagai pengendali masukan untuk sirkuit elektronik. Sebagai contoh, sebuah peredup lampu menggunakan potensiometer untuk menendalikan pensakelaran sebuah TRIAC, jadi secara tidak langsung mengendalikan kecerahan lampu.

Potensiometer yang digunakan sebagai pengendali volume kadang-kadang dilengkapi dengan sakelar yang terintegrasi, sehingga potensiometer membuka sakelar saat penyapu berada pada posisi terendah.

IC (Integrated Circuit)

 Sirkuit terpadu (bahasa Inggris: integrated circuit atau IC) adalah komponen dasar yang terdiri dari resistor, transistor dan lain-lain. IC adalah komponen yang dipakai sebagai otak peralatan elektronika.

Pada komputer, IC yang dipakai adalah mikroprosesor. Dalam sebuah mikroprosesor Intel Pentium 4 dengan ferkuensi 1,8 trilyun getaran per detik terdapat 16 juta transistor, belum termasuk komponen lain. Fabrikasi yang dipakai oleh mikroprosesor adalah 60nm.

Sirkuit terpadu dimungkinkan oleh teknologi pertengahan abad ke-20 dalam fabrikasi alat semikonduktor dan penemuan eksperimen yang menunjukkan bahwa alat semikonduktor dapat melakukan fungsi yang dilakukan oleh tabung vakum. Pengintegrasian transistor kecil yang banyak jumlahnya ke dalam sebuah chip yang kecil merupakan peningkatan yang sangat besar bagi perakitan tube-vakum sebesar-jari. Ukuran IC yang kecil, tepercaya, kecepatan "switch", konsumsi listrik rendah, produksi massal, dan kemudahan dalam menambahkan jumlahnya dengan cepat menyingkirkan tube vakum.

IC di dalam sebuah sirkuit elektronik

Hanya setengah abad setelah penemuannya, IC telah digunakan dimana-mana. Radio, televisi, komputer, telepon selular, dan peralatan digital lainnya yang merupakan bagian penting dari masyarakat modern. Contohnya, sistem transportasi, internet, dll tergantung dari keberadaan alat ini. Banyak skolar percaya bahwa revolusi digital yang dibawa oleh sirkuit terpadu merupakan salah satu kejadian penting dalam sejarah umat manusia.

IC mempunyai ukuran seukuran tutup pena sampai ukuran ibu jari dan dapat diisi sampai 250 kali dan digunakan pada alat elektronika seperti:

• Telepon
• Kalkulator
• Handphone
• Radio

Sensor

Sensor adalah device atau komponen elektronika yang digunakan untuk merubah besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga bisa di analisa dengan menggunakan rangkaian listrik.

Sensor

Pengertian
Sensor adalah device atau komponen elektronika yang digunakan untuk merubah besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga bisa di analisa dengan menggunakan rangkaian listrik.

sensor fisika

Jenis sensor secara garis besar bisa dibagi menjadi 2 jenis yaitu :
1. Sensor fisika
2. Sensor Kimia

Sensor fisika adalah sensor yang mendeteksi suatu besaran berdasarkan hokum-hukum fisika. Yang termasuk kedalam jenis sensor fisika yaitu :

- Sensor cahaya
- Sensor suara
- Sensor suhu
- Sensor gaya
- Sensor percepatan

Sensor kimia adalah sensor yang mendeteksi jumlah suatu zat kimia dengan cara mengubah besaran kimi menjadi besaran listrik. Biasanya ini melibatkan beberapa reaksi kimia. Yang termasuk kedalam jenis sensor kimia yaitu :

sensor kimia

   

- Sensor PH
- Sensor Gas
- Sensor oksigen
- Sensor Ledakan
- dll

 

untuk selanjutnya pembahsan kita akan lebih difokuskan pada jenis Sensor Fisika dan implementasinya dalam rangkaian elektronika sederhana

Sensor cahaya
Sensor cahaya adalah sensor yang cara kerjanya yaitu merubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Dipasaran sudah begitu luas penggunaan nya.
Komponen yang termasuk dalam Sensor cahaya yaitu :

- LDR ( Light Dependent Resistor )
LDR adalah sebuah resistor dimana nilai resistansinya akan berubah jika dikenai
cahaya.
- PhotoDioda
Photo dioda adalah sebuah dioda yang apabila dikenai cahaya akan memancarkan electron sehingga akan menalirkan arus listrik.
- Phototransistor
Phototransistor adalah sebuah transistor yang apabila dikenai cahaya akan mengalirkan electron sehingga akan terjadi penguatan arus seperti pada sebuah transistor.
- Optocoupler
Optocoupler adalah sebuah komponen kopling berbasis optik.

Sensor suara

Sensor suara adalah sensor yang cara kerjanya yaitu merubah besaran suara menjadi besaran listrik, dan dipasaran sudah begitu luas penggunaan nya.
Komponen yang termasuk dalam Sensor suara yaitu :

- Microphone
Micropone adalah komponen elektronika dimana cara kerjanya yaitu membran yang digetarkn oleh gelobang suara akan menghasilkan sinyal listrik.
- dll

Sensor suhu

Sensor suhu adalah sensor yang cara kerjanya yaitu merubah besaran suhu menjadi besaran listrik dan dipasaran sudah begitu luas penggunaan nya.
Komponen yang termasuk dalam sensor suhu yaitu?

- NTC
NTC adalah komponen elektronika dimana jika dikenai panas maka tahanan nya akan naik.
- PTC
PTC adalah komponen elektronika dimana jika terkena panas maka tahannany akan semakin turun.