LINE FOLLOWER ROBOT - bayyou2.files.wordpress.com · Web viewRobot ini dapat dikembangkan lagi...

Laporan Line Follower Robot Lampiran

LINE FOLLOWER ROBOT

LAPORANDiajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan

Kelulusan Mata Kuliah Robotik

Disusun oleh

BAYU PUTRA KUSUMANIM : 71 05 040 089

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONALJOINT PROGRAM BA MALANG

TEKNIK ELEKTRO2008

Bayu Putra Kusuma MK 5-2 1


I KAJIAN TEORI

1.1 Penjelasan Umum

Gambar 1.1 Line Follower Robot

Line Follower Robot adalah sebuah alat yang dapat berjalan secara

otomatis mengikuti garis berdasarkan perubahan warna pada garis baik hitam

dan putih. Hasil dari perubahan warna tersebut menyebabkan nilai pada photo

diode berubah sehingga menyebabkan nilai yang masuk ke dalam port ADC

pada mikrokontroller berubah, dan nilai ADC tersebut yang akan kita oleh

menjadi sebuah input.

Line Follower ini mempunyai dua buah motor DC 6 Volt yang dapat

digerakkan maju dan mundur dengan menggunakan driver motor L293D, saat

sensor mendeteksi adanya garis hitam ditengah dari wilayah sensor maka

kedua motor akan berjalan searah jarum jam sehingga robot maju, dan ketika

sensor mendeteksi adanya garis hitam dipinggir wilayah sensor maka salah

satu motor akan berputar searah jarum jam dan yang satu berlawanan arah

jarum jam sehingga robot akan bergerak ke arah kanan atau kiri. Dan ketika

sensor tidak mendeteksi adanya garis pada wilayah sensor maka robot akan

berjalan mundur.

Robot ini dapat dikembangkan lagi menjadi sebuah aplikasi yang

berguna baik di masyarakat maupun di industri, contohnya sebagai sebuah alat

pengantar barang secara otomatis atau terprogram.



1.2 ATMEGA 16

ATMEGA 16 adalah IC low-power yang dibuat berdasarkan arsitektur

dari RISC. Dengan memberikan perintah yang tepat dalam satu single clock

cycle, ATMEGA 16 dapat merespon perintah tersebut 1 MIPS per MHz untuk

mengoptimalkan konsumsi tegangan.

Gambar 1.2 Pin Out dari ATMEGA 16

IC ATMEGA 16 mempunyai empat buah port. Port A sebagai inputan

pngonversi dari sinyal analog menjadi sinyal digital. Port B dapat difungsikan

sebagai port download dan upload program. Port C sebagai port I/O biasa. Dan

port D dapat digunakan sebagai port komunikasi serial.

Minimum sistem pada robot ini kita menggunakan dua buah port yaitu

port A sebagai input, dan port C sebagai ouput. Setiap port pada minimum

sistem di robot telah kita lengkapi dengan pin Vcc, dan pin Ground pada pin 8

dan pin 9.



1.3 Photo Diode Sebagai Pembagi TeganganPengaplikasian sensor cahaya pada robot ini, dibuat dengan

menggunakan 4 buah infrared, dan 4 buah photo diode. Sebuah photo diode

akan berubah nilai R-nya tergantung dengan cahya yang dikenakan padanya.

Gambar 1.3. Grafik respon R terhadap Cahaya pada photo diode

Dengan demikian kata dapat membuat suatu pembagi tegangan dengan

menggunakan photo diode ini. Dapat dicontohkan dengan rangkaian berikut :

Gambar 1.4. Photo diode saat tidak mendapat cahaya.

Gambar 1.5. Photo diode saat mendapat cahaya.

Pada gambar terlihat pada saat LDR tidak mendapat cahaya nilai R pada

LDR tinggi, dan ketika mendapat cahaya nilai R dari LDR mengecil sehingga



tegangan pada R6 mendekati supply. Dapat dicontohkan jika pada saat tidak

mendapat cahaya LDR (RL) = 1 Kohm

VR6 =

=

= 0,8 Volt

dan ketika mendapat cahaya nilai Rl = 20 Kohm maka ;

VR6 =

=

= 8.65 Volt (simulasi)

= 16,36 Volt (perhitungan)

Dengan cara tersebut maka dapat kita dapat memperoleh nilai yang

akan kita masukkan pada input ADC pada mikrokontroller.

1.4 Driver Motor L293DL293 dan L293D adalah driver yang digunakan untuk arus tinggi. L293

dibuat untuk menyediakan arus yang dapat diarahkan hingga 1 A pada

tegangan 4,5 Volt 36 volt. Sedangkan L293D dibuat untuk menyediakan arus

yang dapat diarahkan hingga 600 mA pada tegangan 4,5 volt hingga 36 volt.

Kedua driver tersebut didisain untuk dapat mengendalikan beban yanng bersifat

induktif seperti relay, solenoid, dc, dan motor stepping bipolar, maupun beban

yang mempunyai tegangan tinggi dan arus tinggi dalam penggunaan positif-

supply.



Gambar 1.6. Tampak atas LM293

II PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

2.1 Bagian Utama Robot2.2.1 Rangka Dan Body

Gambar 2.1 Rangka dari Line Follower

Bagian ini digunakan untuk meletakkan semua komponen yang

melengkapi robot seperti minimum sistem, baterai, sensor, driver motor,

dan lain – lain. Bagian ini juga yang menentukan kestabilan dari

pergerakkan robot tersebut.

2.2.2 Minimum System

Gambar 2.2 Minimum system ATMEGA 16 pada Line Follower



Minimum sistem merupakan bagian utama dari robot ini, dimana

pada bagian ini digunakan untuk meletakkan semua komponen dari

mikrokontroller baik ATMEGA 16, port I/O, supply utama, dan lain – lain.

2.2.3 Sensor

Gambar 2.3 Sensor garis pada Line Follower

Sensor digunakan sebagai input dari robot, pada sensor ini

terdapat 4 buah photo diode, 4 buah infra red, dan beberapa resistor

sebagai pembagi tegangan. Pada gambar dibawah diperlihatkan salah

satu penggunaan photo diode dan infra red sebagai input.

Gambar 2.4 Perangkaian Photo Diode dan Infra Red

Dengan rangkaian diatas kita dapat memperoleh perbedaan nilai yang

ditangkap oleh photo diode melalui Output CN1, output tersebut kita jadikan

input pada mikrokontroller melalui port A (ADC)

Dari hasil percobaan didapatkan nilai perbandingan untuk setiap sensor

pada tabel dibawah :



Tabel 2.1 Perbandingan Nilai pada sensor.

SensorKeadaan (Volt)

Putih Hitam

S1 0.04 0.08

S2 0.06 0.11

S3 0.05 0.1

S4 0.04 0.14

Tabel diatas menunjukkan nilai yang ditangkap oleh photo diode, terlihat

nilai – nilai tersebut sangat kecil untuk diperbandingkan, sehingga untuk

mendapatkan range yang lebih luas kita akan memodifikasi pada program

robot. Dengan catatan pada program yang kita modifikasi adalah nilai ADC dari

input yang didapat dari sensor.

2.2.4 Driver Motor

Gambar 2.5 Driver motor pada Line Follower

Driver motor digunakan untuk mengendalikan motor sehingga dapat

berputar searah maupun berlawanan jarum jam sehingga membuat

motor dapat bergerak maju dan mundur.



Schematic dari driver motor diperlihatkan pada gambar dibawah

Gambar 2.6 Schematic Driver Motor

2.2.5 Motor

Gambar 2.7 Motor pada Line Follower

Motor yang kita gunakan disini adalah motor DC 6 Volt, tepatnya

motor untuk pemutar kaset, motor ini dapat dibeli ditoko elektronik

terdekat. Kelemahan dari motor ini adalah tidak mempunyai torsi yang

cukup besar untuk menahan beban, walaupun mempunyai kecepatan

yang cukup baik.



2.2 Flow Chart Dan Cara KerjaFlow Chart dari program robot



Keterangan Flow Chart

< 135 : sensor medeteksi warna putih

> 135 : sensor medeteksi warna hitam

Robot maju : motor kanan berputar searah jarum jam, motor kiri berputar

searah jarum jam (dilihat pada satu sisi)

Robot belok kiri : motor kanan berputar searah jarum jam, motor kiri

berputar berlawanan jarum jam (dilihat pada satu sisi)

Robot belok kanan : motor kanan berputar berlawanan jarum jam, motor kiri

berputar searah jarum jam (dilihat pada satu sisi)

Robot mundur : motor kanan berputar berlawanan jarum jam, motor kiri

berputar berlawanan jarum jam (dilihat pada satu sisi)

Cara Kerja Robot

- Pada saat sensor S2 dan S3 mendeteksi warna hitam serta S1 dan S4

mendeteksi warna putih maka robot akan bergerak maju sebab S2 dan

S3 bernilai > 135 dan S1, S4 < 135

- Ada tiga kondisi untuk robot agar belok ke kiri yaitu pada saat S1 > 135,

atau S1 dan S2 > dari 135, atau S1, S2, dan S3 > 135

- Dan ada tiga kondisi juga untuk robot agar belok ke kanan yaitu pada

saat S4 > 135, atau S4 dan S3 > dari 135, atau S4, S3, dan S2 > 135

- Untuk perintah mundur akan dieksekusi pada saat sensor membaca S1,

S2, S3, S4 < 135 atau S1, S4 > 135 dan S2, S3 > 135.

Tabel 2.2 Input Output dari robotInput Output

Sensor Port A Pin Driver Port C Putaran Motor

S1 Pin 1 1A Pin 1 M Kanan CW

S2 Pin 3 2A Pin 3 M Kanan CCW

S3 Pin 5 3A Pin 5 M Kiri CCW

S4 Pin 7 4A Pin 7 M Kiri CW



2.3 Program Robot#include <mega16.h>#include <delay.h>#include <stdio.h>#define ADC_VREF_TYPE 0x20int i; int mj,md;// Read the 8 most significant bits// of the AD conversion result

unsigned char read_adc(unsigned char adc_input){ ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff); // Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage delay_us(10); // Start the AD conversion ADCSRA|=0x40; // Wait for the AD conversion to complete while ((ADCSRA & 0x10)==0); ADCSRA|=0x10; return ADCH;}

void maju(){ PORTC=0x77; delay_ms(70); PORTC=0xFF; delay_ms(100); }void mundur(){ PORTC=0xDD; delay_ms(70); PORTC=0xFF; delay_ms(100); } void blkkiristgh(){ PORTC=0xF7; delay_ms(50); PORTC=0xFF; delay_ms(100); i=0; }



void blkkananstgh(){ PORTC=0x7F; delay_ms(50); PORTC=0xFF; delay_ms(100); i=0; } // Declare your global variables herevoid main(void){unsigned int ADCIN1, ADCIN3, ADCIN5, ADCIN7,S4,S3,S2,S1;

// ADC initialization// ADC Clock frequency: 750.000 kHz// ADC Voltage Reference: AREF pin// ADC Auto Trigger Source: None// Only the 8 most significant bits of// the AD conversion result are usedADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff;ADCSRA=0x84; /*// USART initialization// Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity// USART Receiver: Off// USART Transmitter: On// USART Mode: Asynchronous// USART Baud rate: 9600UCSRA=0x00;UCSRB=0x48;UCSRC=0x86;UBRRH=0x00;UBRRL=0x4D; */

DDRC=0xFF; DDRB=0xFF; while (1) { ADCIN1=read_adc(1); ADCIN3=read_adc(3); ADCIN5=read_adc(5); ADCIN7=read_adc(7); ADCIN1=ADCIN1+2; // 2 adalah penyamaan nilai S4=ADCIN7*20; // 20 adalah penguatan nilai S3=ADCIN5*20; S2=ADCIN3*20; S1=ADCIN1*20;



//==========KONDISI BELOK KANAN========================= if (S1 > 135 && S2 < 135 && S3 < 135 && S4 < 135) { PORTC=0x7D;

delay_ms(50); PORTC=0xFF; delay_ms(100); i=0; // belok kanan full }

else if (S1 > 135 && S2 > 135 && S3 < 135 && S4 < 135) blkkananstgh();

else if (S1 > 135 && S2 > 135 && S3 > 135 && S4 < 135) blkkananstgh();

//=================KONDISI BELOK KIRI===================== else if (S1 < 135 && S2 < 135 && S3 < 135 && S4 > 135) {

PORTC=0xD7; delay_ms(50); PORTC=0xFF; delay_ms(100); i=0; // belok kiri full}

else if (S1 < 135 && S2 < 135 && S3 > 135 && S4 > 135)

blkkiristgh();

else if (S1 < 135 && S2 > 135 && S3 > 135 && S4 > 135)blkkiristgh();

//==================KONDISI MAJU=========================== else if (S2 >135 && S3 > 135 && S1 < 135 && S4 < 135) { maju(); mj=mj+1; } else if (S2 >135 && S3 < 135 && S1 < 135 && S4 < 135) { maju(); mj=mj+1; }

else if (S2 < 135 && S3 > 135 && S1 < 135 && S4 < 135) { maju(); mj=mj+1; } else if (S2 > 135 && S3 > 135 && S1 > 135 && S4 > 135) {



maju(); mj=mj+1; } //================KONDISI MUNDUR======================= else if (S2 < 135 && S3 < 135 && S1 < 135 && S4 < 135)

{ mundur(); md=md+2; } else if (S2 < 135 && S3 < 135 && S1 > 135 && S4 > 135)

{ mundur(); md=md+2; } else PORTC=0x77; if (md>mj) { mj=0; md=0; for(i=1;i>1000;i++) // perintah mundur jika menemukan jalan buntu beberapa kali { PORTC=0xDD; } } //==================KOMUNIKASI TO HYPERTERMINAL============= /* printf("S4 = %u ",S4); printf("S3 = %u ",S3);

printf("S2 = %u ",S2);printf("S1 = %u ",S1); printf("mj = %u ",mj); printf("md = %u \r ",md); */

};}



Schematic Sensor Robot

Schematic Minimum Sistem AVR



Schematic Motor Driver



Gambar Robot Base tampak atas

Gambar Robot Base tampak samping


LINE FOLLOWER ROBOT - bayyou2.files.wordpress.com · Web viewRobot ini dapat dikembangkan lagi...

Documents

Transcript of LINE FOLLOWER ROBOT - bayyou2.files.wordpress.com · Web viewRobot ini dapat dikembangkan lagi...