USER MANUAL

LEGO LINE FOLLOWING

MATA DIKLAT : SISTEM OTOMASI DAN PENGENDALIAN

ELEKTRONIKA

SISWA XII TEI-1 – ELEKTRONIKA INDUSTRI 2008 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

SEKOLAH DI SMKN 3 BOYOLANGU

Elka 2010

2 CREW

CREW

MOH.BAHRUDIN

INDRA PANCA K.

FARID FIRMANSYAH

Elka 2010

3 DAFTAR ISI

DAFTAR ISI

1. Pengertian Line Following ................................................................... 4

2. Spesifikasi ........................................................................................... 6

3. Dasar Teori .......................................................................................... 7

Pendahuluan ....................................................................................... 7

Prinsip Kerja ......................................................................................... 12

4. Troubleshooting .................................................................................. 15

5. Skema Rangkaian Power Amplifier ...................................................... 16

6. Layout PCB ........................................................................................... 19

7. Daftar Komponen ................................................................................ 20

8. Curriculum vitae .................................................................................. 21

Elka 2010

4 1 pengertian line following

1 PENGERTIAN LINE FOLLOWING

Line Follower Robot (Robot Pengikut Garis) adalah robot yang dapat berjalan

mengikuti sebuah lintasan, ada yang menyebutnya dengan Line Tracker, Line

Tracer Robot dan sebagainya. Garis yang dimaksud adalah garis berwarna hitam

diatas permukaan berwarna putih atau sebaliknya, ada juga lintasan dengan

warna lain dengan permukaan yang kontras dengan warna garisnya. Ada juga

garis yang tak terlihat yang digunakan sebagai lintasan robot, misalnya medan

magnet.

Bagaimana bisa mengikuti garis

Seperti layaknya manusia, bagaimana manusia dapat berjalan pada mengikuti

jalan yang ada tanpa menabrak dan sebagainya, tentunya karena manusia

memiliki “mata” sebagai penginderanya. Begitu juga robot line follower ini, dia

memiliki sensor garis yang berfungsi seperti “mata” pada manusia.Sensor garis ini

mendeteksi adanya garis atau tidak pada permukaan lintasan robot tersebut, dan

informasi yang diterima sensor garis kemudian diteruskan ke prosesor untuk

diolah sedemikian rupa dan akhirnya hasil informasi hasil olahannya akan

diteruskan ke penggerak atau motor agar motor dapat menyesuaikan gerak tubuh

robot sesuai garis yang dideteksinya.

Pada konstruksi yang sederhana, robot line follower memiliki dua sensor garis (A-

Kiri dan B-Kanan), yang terhubung ke dua motor (kanan dan kiri) secara bersilang

melalui sebuah prosesor/driver (lihat gambar). Sensor garis A (Kiri)

mengendalikan motor kanan, sedangkan sensor garis B (kanan) mengendalikan

motor kiri.

Elka 2010

5 1 pengertian line following

1. Ketika sensor A mendeteksi garis sedangkan sensor B keluar garis ini

berarti posisi robot berada lebih sebelah kanan dari garis, untuk itu

motor kanan akan aktif sedangkan motor kiri akan mati. Akibatnya motor

akan berbelok kearah kiri.

2. Begitu sebaliknya ketika sensor B mendeteksi garis, motor kiri aktif dan

motor kanan mati, maka robot akan berbelok ke kanan.

3. Jika kedua sensor mendeteksi garis maka kedua motor akan aktif dan

robot akan bergerak maju.

Elka 2010

6 2 SPESIFIKASI

2 SPESIFIKASI

Baterai: 9 Volt DC

Connector: header 1X6 ,1X2,1X4

Dimensi: Tinggi 12 cm, Panjang 17 cm, Lebar

7cm. Tinggi sudah termasuk rodanya

Berat: 0,5 Ons

Elka 2010

7 3 dasar teori

3 DASAR TEORI

2.1 Pendahuluan

Komponen-komponen Line Follower

Komponen-komponen pada rangkaian Line Follower 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).

Gambar 2.1. Simbol resistor

Gambar 2.2. Garis warna resistor

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.

Elka 2010

8 3 dasar teori

Gambar 2.3. Bentuk transistor

( NPN )

Gambar 2.4. 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

Elka 2010

9 3 dasar teori

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 2.5 Simbol Led

Gambar 2.6 Led dan Superbright

D. Photo Dioda

Photo dioda berfungsi sebagai sensor cahaya. Cara pemasangannya dengan LED

indikator yaitu terbalik. Bekerja pada bias reverse.

Elka 2010

10 3 dasar teori

Gambar 2.7. Simbol photo dioda

Gambar 2.8. 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 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.

Gambar 2.9. IC

Elka 2010

11 3 dasar teori

Gambar 2.10. Op-Amp dalam rangkaian 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 2.11. Motor

Elka 2010

12 3 dasar teori

2.2 Prinsip Kerja

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.

Gambar 3.2. Rangkaian sensor

Cara kerjanya : 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

Elka 2010

13 3 dasar teori

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.

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.

Elka 2010

14 3 dasar teori

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.

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.

Elka 2010

15 4 TROUBLESHOOTING

4 TROUBLESHOOTING

Berbagai Permasalahan yang mungkin terjadi pada saat pengoperasian Power

Amplifier dan cara menanganinya sebagai berikut:

Jika line following tidak dapat menyala:

1. Hubungkan komparator dengan dua driver motor.

2. Hubungkan dinamo motor dengan driver motor

3. Pasang kabel power dan hubungkan ke sumber tegangan DC 9 Volt.

4. Periksa apakah kabel tegangan tersambung dengan benar.

5. Periksa jalur rangkaian tegangan ,ada yang putus apa tidak.

6. Periksa led keadaan baik apa tidak.

Jika line folowing tidak mengikuti garis jalurnya:

1. Periksa sensor photodioda rusak apa tidak.

2. Periksa kabel input.

3. Periksa kabel output yang menghubungkan komparator dengan sensor.

4. Atur ulang Trimpot

PERHATIAN!

Sebelum menghidupkan line following, check tegangan yang masuk tidak

boleh lebih dari 9,5Volt

Elka 2010

16 5 SKEMA RANGKAIAN line following

5 SKEMA RANGKAIAN LINE FOLLOWING

Elka 2010

17 5 SKEMA RANGKAIAN line following

Elka 2010

18 5 SKEMA RANGKAIAN line following

Elka 2010

19 6 LAYOUT PCB

6 LAYOUT PCB

Elka 2010

20 7 DAFTAR KOMPONEN

7 DAFTAR KOMPONEN

Komponen-komponen yang dibutuhkan dalam pembuatan LINE

FOLLOWING ini, adalah sebagai berikut:

Daftar Komponen

Resistor 330 ohm ¼ Watt............................................. 8 buah

Resistor 560 ohm ¼ Watt............................................. 8 buah

Resistor 1k atau 1k 2 ohm ¼ Watt.............................. 4 buah

Trimpot 10k atau lebih dari 10k.................................. 2 buah

Led................................................................................... 7 buah

Photo Dioda.................................................................... 2 buah

IC LM 324 + Socket...................................................... 1 pasang

Konektor 1x6................................................................... 1 buah

Transistor (C9014)........................................................... 8 buah

Elka 2010

21 8 curriculum vitae

8 CURRICULUM VITAE

Nama : Indra Panca Kusuma

Tempat/Tgl Lahir : Tulungagung,17 Juli 1993

Jenis Kelamin : Laki-Laki

Alamat : DSN Suruahan

RT/RW : 003/001

Desa : Suruhan Lor

Kecamatan : Bandung

Kabupaten : Tulungagung

Agama : Islam

Riwayat Pendidikan : SDN Suruhan Lor 1 (1998-2005)

SMPN 3 Bandung (2005-2008)

SMKN 3 Boyolangu (2008-2011)

Prestasi : Finalis Lomba Line Tracer Se-Karesidenan kediri

E-mail : panca_caem@ymail.com

No Tlpn/Hp : 085736528817

Elka 2010

22 8 curriculum vitae

Nama : Mohammad Bahrudin

Tempat/Tgl Lahir : Kediri,20 Oktober 1991

Jenis Kelamin : Laki-Laki

Alamat : DSN Ngerco

RT/RW : 003/003

Desa : Rembang

Kecamatan : Ngadiluwih

Kabupaten : Kediri

Agama : Islam

Riwayat Pendidikan : SDN Rembang 1 (1997-2005)

SMPN 2 Ngunut (2005-2008)

SMKN 3 Boyolangu (2008-2011)

Prestasi : Finalis Lomba Line Tracer Se-Karesidenan kediri

E-mail : Mohammadbahrudin@rocketmail.com

No Tlpn/Hp : 085735836296

Elka 2010

23 8 curriculum vitae

Nama : Farid Firmansyah

Tempat/Tgl Lahir : Tulungagung,09 Mei 1992

Jenis Kelamin : Laki-Laki

Alamat : DSN Krajan

RT/RW : 003/003

Desa : Pucangan

Kecamatan : Kauman

Kabupaten : Tulungagung

Agama : Islam

Riwayat Pendidikan : SDN Pucangan 1 (1998-2005)

SMPN 2 Kauman (2005-2008)

SMKN 3 Boyolangu (2008-2011)

Prestasi : Finalis Lomba Line Tracer Se-Karesidenan kediri

E-mail : -

No Tlpn/Hp : 081359702708/085233610678