Elektronika Industri

Muh. Afdhal SyahrullahD411 07 061

Line Tracking

Terkadang untuk membuat suatu aplikasi yang canggih tidak semuanya menggunakan teknologi rangkaian yang sulit. Line Tracking terkadang ditemukan dalam aplikasi robotika mainan anak-anak, hingga digunakan pada aplikasi di industri sebagai sarana transportasi produk dan manusia.

Line = Garis, Tracking = Pelacakan. Maka Line Tracking merupakan rangkaian yang digunakan untuk mengikuti garis.

Komponen Penyusun

Resistor : Penggunaan resistor dalam rangkaian berfungsi sebagai penghambatarus listrik, memperkecil arus dan membagi arus listrik dalam suatu rangkaian.

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.

LED : 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.

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

IC : 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.

Dinamo (Motor Penggerak) : Motor adalah komponen yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik, dalam kasus perancangan robot, umumnya digunakan motor DC. Kecepatan yang dihasilkan oleh motor DC berbanding lurus dengan potensial yang diberikan. Untuk membalik arah putarnya cukup membalik polaritas yang diberikan.

Prinsip Kerja Line Tracking

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.

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.

2. 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 2 LED, yang berfungsi sebagai indikator. Untuk mengatur tagangan pada pembanding, disambungkan Variable Resistor (VR) diantara kedua OP Amp IC LM 324.

3. Prinsip Kerja Driver Motor

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.

DC to AC Inverter

Inverter adalah suatu rangkaian yang berfungsi untuk mengubah tegangan masukan arus searah (DC) menjadi tegangan keluaran arus bolak-balik (AC) yang besar tegangan dan frekuensinya dapat diatur sesuai dengan yang diinginkan.

Pada aplikasi-aplikasi industri, inverter digunakan secara luas seperti pada pengaturan kecepatan motor AC, pemanasan industri, ataupun pada catu daya tak terputus (Uniterruptible Power Supply - UPS)

Bila kedudukan S1 dan S2 pada A, beban L mendapat tegangan positif, dan sebaliknya jika S1 dan S2 pada B, beban L mendapat tegangan positif dari arah yang berlainan. Dengan demikian jika pemindahan saklar S1 dan S2 secara bergantian akan menghasilkan tegangan bolak-balik, dengan amplitudo ditentukan oleh besarnya sumber, dan frekuensi ditentukan oleh perpindahan saklar.

Pada rangkaian DC To AC Inverter ini IC NE555 di set menjadi multivibrator astabil dengan frekuensi output 50Hz.

Multivibrator astabil merupakan multivibrator yang mempunyai dua keadaan namun tidak stabil pada salah satu keadaannya selama sesaat dan kemudian berpindah ke keadaan yang lain, disini multivibrator astabil menetap untuk sesaat sebelum berpindah kembali ke keadaan semula. Perpindahan keadaan pada output multivibrator astabil yang berkesinambungan ini menghasilkan suatu gelombang segi empat dengan waktu naik yang sangat cepat. Karena tak dibutuhkan sinyal masukan untuk memperoleh suatu keluaran, maka multivibrator astabil ini kadang – kadang disebut multivibrator bekerja bebas ( free running multivibrator )

Output dari NE555 digunakan untuk memberi input bagian power inverter yang terdiri dari transistor NPN dan PNP TIP41 dan TIP42

Dua Transistor tersebut bekerja secara bergantian, dan dinamakan Push Pull Transistor. Pengaruh Transistor ini membuat gerakan osilasi pada transformator sehingga menyebabkan terjadi gerakan arus bolak-balik

Kemudian, dengan menggunakan transformator Step Up maka besarnya tegangan pada primer akan dikuatkan (dinaikkan) pada bagian sekunder di transformator, maka terbentuklah tegangan 220v/50Hz AC.