modul-3

7/17/2019 modul-3

http://slidepdf.com/reader/full/modul-3-568c3d492e4e0 1/10

PELATIHAN ROBOTIKA TINGKAT BEGINNER

MODUL 3

MENDESAIN BODI ROBOT, MERAKIT MOTOR DC dan RODA,

MERAKIT SENSOR PENJEJAK GARIS

Disusun oleh :

Deddy Susilo, ST

Divisi Hardware

CREATE – Centre for Electronic and Information Technology

Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer

Universitas Kristen Satya Wacana

2011

7/17/2019 modul-3


MODUL PELATIHAN ROBOTIKA – CREATE FTEK UKSW Page 30

2.1. Motor DC KR-300

Motor DC yang digunakan adalah motor 300 RPM bermerk KR-300 dari Korea seperti

yang ditunjukkan pada gambar 3.1, biasa di gunakan untuk robot line tracer atau maze

solving yang punya spesifikasi sebagai berikut :

- Jangkah tegangan operasi 4.8 ~ 6.0 Volt DC.

- Kecepatan pengoperasian : 100/126rpm pada 4.8V/6.0V.

- Maximum torque: 4.2kg.f.cm at 4.8V / 5.2kg.f.cm at 6.0V.

- Dimensi KR-300: (p x l x t) 40×20×36.6 mm.

- Berat: 34 gram.

- Bahan mekanik gear: Ultra Resin Bushing.

Untuk roda menggunakan standar yang bisa langsung diaplikasikan pada motor KR-300

Bahan dari Plastik dengan pelapis dari karet

Diameter roda : 55 mm.

Poros roda berupa segi 6

Tebal roda : 7 mm.

Gambar 3.1. Motor KR-300 dan roda standar

Motor ini dapat segera dipasangkan dengan bagian landasan robot yang dapat

dibuat dengan PCB polos seperti yang sudah disertakan dalam paket modul. Dimensi

panjang dari motor kira-kira 40mm atau 4 cm. Untuk ketentuan yang biasanya diberikan

pada perlombaan line follower, dimensi robot maksimum untuk lebar dan panjang adalah

20 cm. Sehingga untuk jarak antara roda ke roda dibuat dibawah 20 cm. Sebagai misal 15cm

seperti pada gambar berikut.

7/17/2019 modul-3


MODUL PELATIHAN ROBOTIKA – CREATE FTEK UKSW 1

Gambar 3.2. Landasan Robot (bentuk sesuai kreativitas siswa)

Note : sediakan gergaji triplek atau cutter untuk memotong PCB polos menjadi bentuk

menyerupai gambar 3.2 atau sesuai dengan kreativitas siswa. Kemudian pasang motor pada

landasan. Posisi motor diatas landasan PCB tersebut. Tugas adik-adik membuat landasan

robot ini sebagus mungkin dan semenarik mungkin.

2.2. Mengatur Arah dan Kecepatan Putar Motor DC

Motor DC dalam penerapannya pada sistem robotika banyak digunakan karena

mudah dalam pengendalian arah putaran dan kecepatannya. Dengan memberikan arah arus

listrik searah dapat memberikan pengaturan arah pada motor DC tersebut. Sebagai contoh

ilustrasi diberikan pada gambar 3.3 kiri arah arus listrik searah jarum jam dan gambar kanan

adalah sebaliknya, hal ini akan menghasilkan arah putaran yang berbeda karena arah medan

magnit dan gaya yang dihasilkan juga berbeda.

P=12,5cm L=3cm

L=3cm

P=9cm

2cm 2cm

12,5cm

Motor

KR300

4cm

Motor

KR300

4cm

7/17/2019 modul-3



Gambar 3.3. Ilustrasi pengendalian arah motor DC

Kesimpulannya gambar 3.3 menunjukkan bahwa dengan mengganti polaritas

sumber, maka arah putaran akan berlawanan dengan sebelumnya.

Gunakan chip driver motor L293D yang telah disediakan pada modul untuk mengatur jalannya robot akan memberikan keluaran untuk menggerakkan motor DC. Cara

pemasangan motor dengan chip driver adalah sebagai berikut. 1 chip driver dapat

digunakan untuk 2 motor DC.

Gambar 3.4. Driver motor DC

Sebagai contoh masukan untuk motor kanan adalah input 1 (C) dan 2 (D), pengendalian arah

putarannya pada tabel berikut:

7/17/2019 modul-3



Gambar 3.5. Cara pemasangan dan tabel kebenaran dari kendali motor DC.

Modul yang ditunjukkan pada gambar 3.4 menggunakan IC driver L293D yang

memiliki kemampuan menggerakkan motor DC sampai arus 0,5A dan tegangan maksimum

40 VoltDC untuk satu kanalnya. Pin Enable A dan B untuk mengendalikan jalan atau

kecepatan motor, pin Input 1 sampai 4 untuk mengendalikan arah putaran. Pin Enable diberi

VCC 5 Volt untuk kecepatan penuh atau memberikan arus maksimum ke motor DC.

Gambar 3.6. Rangkaian didalam IC driver motor

Dengan chip L293D, untuk mengendalikan arah putaran motor digunakan metode bridge-H

dari kombinasi transistor. Dengan metode demikian arus yang mengalir ke motor

polaritasnya dapat diatur dengan memberikan logika ke transistor Q1 sampai Q4.

Pengaturannya seperti tabel kebenaran pada gambar 3.5. Kondisi high atau level ’1’ untuk

semua input tidak diizinkan sebab akan mengakibatkan semua transistor aktif dan akan

7/17/2019 modul-3



merusakkan transistor karena secara otomatis arus dari kolektor Q1 dan Q2 langsung

mengalir ke Q2 dan Q3 sehingga arus sangat besar tanpa melalui beban motor DC. Fungsi

Rsense 1 dan 2 adalah untuk mengindera arus untuk keperluan umpan balik kestabilan

sistem, jika tidak perlu feedback langsung saja hubungkan dengan ground.

(a) (b)

(c)

Gambar 3.7. (a) Bentuk fisik chip L293D ; (b) Pinout L293D versi DIP ; (c) Diagram skematik

2.3. Sensor Photodioda

Sensor dapat dianalogikan sebagai ‘mata’ dari sebuah sistem robot. Mata di sini

digunakan untuk ‘membaca’ garis hitam dari track atau jalur robot. Track robot biasa

disebut maze, dan lombanya dinamakan Maze Solving Robot. Kapan dia akan berbelok ke

kanan, kapan dia berbelok ke kiri. Semua berawal dari mata bukan? Manusia tahu arah kitaberjalan karena kita memiliki mata.

7/17/2019 modul-3



Pada robot line follower, sensor robot yang dapat digunakan ada 3 jenis, yaitu LDR

(Light Dependent Resistor), Photo Dioda, dan Photo Transistor. Pada paket modul

digunakan photo dioda sebagai sensor robot.

Gambar 3.8. Bentuk fisik receiver (penerima) photodiode dan led transmitter (pengirim)

Pada gambar 3.8 adalah 1 pasang sensor yang akan kita gunakan pada robot line

follower. Bentuknya mirip seperti LED, yang berwarna ungu bernama receiver (photo dioda-

pada paket modul berwarna putih bening) dan yang berwarna bening bernama transmitter

(infrared).

Kemudian, setelah kita mengetahui sensor apa yang akan kita pakai, coba buat dulu

rangkaian seperti di bawah ini untuk setiap 1 pasang sensor :

Gambar 3.9 menunjukkan pasangan led dan photodioda dan posisi pemasangannya.

Ingat untuk photodiode kaki katoda (tanda garis pada lambang) malah terkena polaritas

7/17/2019 modul-3



lebih positif. (Asisten akan lebih menjelaskan dengan peragaan). Untuk nilai R1 pada led

diberi resistor antara 220 hingga 1kohm dan pada receiver bisa diberi resistor 5k sampai

100kOhm. Maka coba R1 diatur 1000ohm dan resistor photodiode 100kohm saja.

Nah, untuk 2 pasang sensor..kita perlu membuat 2 rangkaian seperti pada gambar

3.9 tersebut.

Lambang LED yang berwarna hitam adalah transmitter atau infrarednya yang

memancarkan cahaya infrared terus menerus jika disusun seperti rangkaian di gambar 3.9.

Lambang LED yang kanan adalah receiver atau photo dioda-nya yang menangkap cahaya

infrared yang ada di dekatnya. INGAT masang photo dioda-nya HARUS terbalik. Dari

rangkaian sensor ini, kita ambil OUTPUT (to comparator, A/D converter, dll) yang

ditunjukkan oleh gambar 3.9.

Gambar 3.10 Ilustrasi pemancar dan penerima IR pada bidang gelap dan terang

Ketika transmitter (infrared) memancarkan cahaya ke bidang berwarna putih,

cahaya akan dipantulkan hampir semuanya oleh bidang berwarna putih tersebut.

Sebaliknya, ketika transmitter memancarkan cahaya ke bidang berwarna gelap atau hitam,

maka cahaya akan banyak diserap oleh bidang gelap tersebut, sehingga cahaya yang sampaike receiver tinggal sedikit. Nah, artinya kita sudah bisa membedakan pembacaan garis dari

sensor bukan? Kalau kita sudah tahu, perbedaan cahaya yang diterima oleh receiver akan

menyebabkan hambatan yang berbeda-beda di dalam receiver (photo dioda) tersebut.

Ilustrasinya seperti gambar di bawah ini.

7/17/2019 modul-3



Gambar 3.11. Langkah kerja sensor jika melihat garis putih dan hitam

Setelah kita tahu ilustrasi sensor, tinjau kembali rangkaian sensornya, bisa kita analogikan

seperti :

Tadi kita tahu kalau hambatan receiver berubah-ubah, jadi otomatis rangkaian sensor yang

bagian kanan bisa kita analogikan seperti gambar. Receiver bisa kita analogikan dengan

resistor variabel, yaitu resistor yang nilai hambatannya bisa berubah. Otomatis, dengan

pembagi tegangan, nilai tegangan di output rangkaian juga akan berubah-ubah bukan? Jadi,

baca putih akan mengeluarkan output dengan tegangan rendah (sekitar 0 Volt) dan baca

hitam akan mengeluarkan output dengan tegangan tinggi (mendekati Vcc = 5 Volt). Kalau

rangkaian sensor pembaca sudah jadi, bisa dibandingkan dengan punya saya yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini.

7/17/2019 modul-3



Silakan mencoba. God Bless You. Sampai jumpa di modul 4.

modul-3

Documents

Transcript of modul-3