Pengenalan Robot Line Follower

Pengertian Robot

Robot dapat diartikan sebagai sebuah mesin yang dapat

bekerja secara terus menerus baik secara otomatis maupun

terkendali. Robot digunakan untuk membantu tugas-tugas

manusia mengerjakan hal yang kadang sulit atau tidak bisa

dilakukan manusia secara langsung. Misalnya untuk menangani

material radio aktif, merakit mobil dalam industri perakitan

mobil, menjelajah planet mars, sebagai media pertahanan atau

perang, dan sebagainya. Pada dasarnya dilihat dari struktur dan

fungsi fisiknya (pendekatan visual) robot terdiri dari dua bagian,

yaitu non-mobile robot dan mobile robot. Kombinasi keduanya

menghasilkan kelompok konvensional (mobile dan non-mobile)contohnya mobile manipulator,

walking robot,dll dan non-konvensional (humanoid, animaloid, extraordinary). Saat ini robot

selain untuk membantu pekerjaan manusia juga digunakan sebagai hiburan.

Pengertian Line Follower Robot (LFR)

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.

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.

Untuk menrangkai rangkaian elektroniknya kita perlu tahu dulu diagram blok sistem

yang akan kita bangun, dengan demikian akan menjadi mudah mengerjakannya. Blok sistem

yang akan kita bagun paling tidak tampak seperti gambar berikut. Sistemnya terdiri dari sensor

garis, rangkaian komparator, rangkaian logika NAND gate dan Driver motor.

Sensor garis

Apa itu sensor garis? Yang dimaksud sensor garis disini adalah suatu perangkat/alat yang

digunakan untuk mendeteksi adanya sebuah garis atau tidak. Garis yang dimaksud adalah garis

berwarna hitam diatas permukaan berwarna putih. Alat ini menggunakan teknik pantulan cahaya

inframerah yang ditangkap oleh photodiode dari sebuah LED.

Rangkaian Komparator

Rangkaian komparator berfungsi sebagai signal conditioning, artinya bahwa sinyal atau

tegangan yang dihasilkan oleh sensor garis akan dikondisikan ke level yang sesuai yang sesuai

yang dapat diterima oleh mikrokontroler sebagai logika”0″dan”1″atau sekitar 0-3V(logika”0″)

dan 3-5V (logika”1″).

Komparator sesuai namanya berfungsi untuk membandingkan 2 input tegangan pada

opamp dan akan menghasilkan output berupa tegangan logika 0 dan 5V. Dua tegangan tersebut

kita ambil yang pertama dari keluaran rangkaian sensor garis, dan sebagai pembanding sekaligus

tegangan referensinya kita hasilkan melalui potensiometer yang dihubungkan keVcc.

Motor

Kanan

Sensor

Garis

Rangkaian

Komparator

NAND

gate

Driver

Motor DC

Motor

Kiri

Pengenalan Komponen yang digunakan Robot Line Follower Analog

Yang kita bahas disini adalah komponen-komponen elektronik yang digunakan untuk

membuat robot Line Follower (Pengikut Jejak)Analog khususnya yang dirancang untuk SMA N

7 Yogyakarta. Karena setiap rancangan robot Line Follower berbeda, maka akan berbeda pula

komponen elektroniknya berdasarkan model layout papan rangkaiannya. Pada dasarnya

komponen elektronik dibagi menjadi dua yaitu komponen pasif dan komponen aktif.

Komponen aktif adalah jenis komponen elektronika yang memerlukan arus listrik agar

dapat bekerja dalam rangkaian elektronika yang dapat menguatkan dan menyearahkan

sinyal listrik, serta dapat mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya

,contohnya adalah Dioda, Transistor dan IC (Integrated circuit) dan lain sebagainya.

Komponen pasif adalah jenis komponen elektronika yang bekerja tanpa memerlukan

arus listrik sehingga tidak bisa menguatkan dan menyearahkan sinyal listrik serta tidak

dapat mengubah suatu energi ke bentuk lainnya ,contohnya adalah Resistor, Kapasitor

dan Induktor dan lain sebagainya.

Setelah mengenal komponen aktif dan pasif secara singkat maka selanjutnya dibahas

komponen yang digunakan berdasarkan rancangan untuk SMA N 7 Yogyakarta.

Komponen Pasif yang digunakan:

1. Resistor Karbon

Resistor merupakan komponen pasif yang dibuat untuk mendapatkan

hambatan tertentu, ukuran dari resistor adalah ohm (Ω). Banyak macam dan

bentuk dari resistor,untuk robotik kita biasa menggunakan resistor film

karbon (gambar di samping). Nilai resistansinya dicantumkan dalam bentuk kode warna, resistor

film karbon hanya memiliki 4 buah gelang warna. Resistor ini memiliki rating daya sebesar 1/4

watt (sangat kecil), 1/2 watt(kecil), 1 watt, dan 2 watt (dapat dilihat perbedaannya berdasarkan

ukurannya). Kita ibaratkan resistor adalah kran air, dan air adalah arus listrik, misalkan kran air

kita buka sedikit (artinya penghambatnya besar sedangkan yang terbuka kecil) maka air(arus

listrik) yang mengalir adalah kecil, jika kran air kita buka lebih lebar (penghambatnya kecil

sedangkan yang terbuka lebih lebar) maka air (arus listrik) yang mengalir akan lebih besar,

seperti itulah gambaran sederhana kerja dari resistor. Pada rangkaian robot SMA N 7

Yogyakarta, coba kalian perhatikan pada rangkaian komparator, resistor yang dipasang di bawah

menyambung pada LED, fungsinya untuk membatasi arus yang masuk pada LED agar LED

tidak rusak.

Cara penghitungan hambatan resistor dengan gelang warna:

Pita 1 : Warna Merah, berarti = 2

Pita 2 : Warna Hijau, berarti = 5

Pita 3 : Warna Orange, menunjukkan angka 3 berarti = 000

Pita 4 : Warna emas memiliki toleransi 5%

Jadi nilai hambatannya adalah 25000 Ω = 25KΩ dengan toleransi 5%

artinya nilai aslinya bisa berkisar antara (23.750-26.250)Ω. Angka

23.750 didapat dari 25000-(25000x5%) dan angka 26.250 dari 25000+

(25000x5%).

Fungsi resistor dalam rangkaian elektronika :

• Sebagai beban rangkaian

• Untuk membagi tegangan atau arus Simbol Resistor

2. Variable Resistor (VR/ Trimpot)

Resistor Variabel adalah resistor yang nilai resistansinya dapat

dibuah secara langsung baik dengan tuas yang telah tersedia atau

menggunakan obeng. Ada 2 jenis resistor variabel yang ada dipasaran, yaitu

trimpot (trimer potensio) dan potensiometer. Bentuk fisik dari trimpot dapat

dilihat pada gambar di samping. Nilai resistansi dari trimpot tertulis pada

badan trimpot tersebut menggunakan kode angka. Nilai yang trertulis pada badan trimpot

merupakan nilai maksimum dari resistansi trimpot tersebut. Misal trimpot dengan nilai

103,artinya adalah 10 dan angka 3 adalah pangkat, atau bias dibaca 10x 10 3, berarti nilainya

10.000Ω =10KΩ. Maka Variable Resistor tersebut dapat diubah nilai resistansinya dari 0Ω

sampai 10KΩ. Pada robot SMA N 7 Yogyakarta

Variable Resistor digunakan pada rangkaian

Komparator (Lihat halaman Komparator).

3. Kapasitor Elektrolit / ELCO

Nama lainnya adalah kondensator. Adalah komponen yang terdiri

dari 2 pelat logam yang dipisahkan dengan isolator. Isolator ini

menunjukkan nama dari kapasitor tersebut. Fungsi kapasitor adalah untuk

menyimpan arus/tegangan listrik. Untuk arus DC kapasitor berfungsi sebagai isulator/penahan

arus listrik, sedangkan untuk arus AC berfungsi sebagai konduktor/melewatkan arus listrik.

Dalam penerapannya kapasitor digunakan sebagai filter/penyaring,perata tegangan DC pada

pengubah AC ke DC,pembangkit gelombang ac atau oscilator dsb. Ukuran kapasitor adalah

Farad. Elektrolit / ELCO (kondensator yang memiliki polaritas, kaki + dan kaki -). Sifat

kapasitor adalah dapat menerima arus listrik dan menyimpannya dalam waktu yang relatif.

1 Farad (F) = 1.000.000 mikro Farad (F)

1 mikro Farad (F) = 1.000 nano Farad (nF)

1 nano Farad (nF) = 1.000 piko Farad (pF)

Penggunaan kapasitor dalam rangkaian :

• Sebagai perata arus Simbol pada rangkaian adalah C

• Sebagai penyimpan arus listrik

Cara Membaca Elco misalnya dibadan ELCO tertera tulisan 10uF/16v berarti ELCO

tersebut memiliki ukuran 10 mikro farad dan tegangan kerjanya maksimal 16v. Jika tegangan

yang diberikan lebih besar dari tegangan kerja maka ELCO akan rusak. Sisi ELCO yang terdapat

tanda panah menunjukkan kaki disisi tersebut adalah kaki negative (kaki yang pendek).

Kapasitor ini pada rangkaian robot SMA N 7 Yogyakarta terdapat pada rangkaian

Komparator, NAND gate,dan Rangkaian Driver.

4. Kapasitor Keramik

Pada dasarnya kegunaan Kapasitor ini sama dengan ELCO yang

membedakan adalah bahannya dan nilai kapasitansinya. Untuk Kapasitor

Keramik nilainya berkisar pada picoFarad (pF) atau lebih kecil dari ELCO.

Cara Membaca Kapasitor Keramik misalnya di badan kapasitor tersebut tertera tulisan 103

artinya :

• Angka I : melambangkan angka

• Angka II : melambangkan angka

• Angka III : melambangkan jumlah nol & ukurannya dalam piko Farad.

Jadi nilai kapasitor tersebut adalah 10.000 pF = 10 nF = 0,01uF.

1 pF → 1 piko Farad = 1 x 10 pangkat (-12) Farad.

Kapasitor Keramik dalam rangkaian robotic SMA N 7 Yogyakarta digunakan pada rangkaian

Driver.

Komponen Aktif yang digunakan:

1. Dioda

Dioda berfungsi terutama sebagai penyearah. Dioda

memiliki dua kutub yaitu kutub anoda dan kutub katoda. Dioda

terbuat dari dua bahan atau yang biasa di sebut dengan dioda

semi konduktor yaitu bahan tipe-p menjadi sisi anode

sedangkan bahan tipe-n menjadi katode.

Secara umum semua dioda memiliki konstruksi dan prinsip kerja yang sama. Macam-

macam dioda pada dasarnya terbentuk oleh sambungan PN yang secara fisik dioda dikenali

melalui nama elektrodanya yang khas yaitu, anode dan katode. Pada sambungan dua jenis

berlawanan ini akan muncul daerah deplesi yang akan membentuk gaya barier. Gaya barier ini

dapat ditembus dengan tegangan + sebesar 0.7 volt yang dinamakan sebagai break down voltage,

yaitu tegangan minimum dimana dioda akan bersifat sebagai konduktor/penghantar arus listrik.

Bergantung pada polaritas tegangan yang diberikan kepadanya, pengertian dioda bisa

berlaku sebagai sebuah saklar tertutup (apabila bagian anode mendapatkan tegangan positif

sedangkan katodenya mendapatkan tegangan negatif) dan berlaku sebagi saklar terbuka (apabila

bagian anode mendapatkan tegangan negatif sedangkan katode mendapatkan tegangan positif).

Secara fisik kaki katoda ( K ) adalah kaki yang dekat

dengan tanda gelang yang terdapat pada body-nya. Jika

dilihat cara membedakan dioda 1 ampere dengan 2 ampere

atau 3 ampere adalah ukurannya yang berbeda, untuk dioda 1

ampere akan lebih kecil dari yang 2 ampere, dan yang 2

ampere akan lebih kecil dari yang 3 ampere. Sedangkan

Nomor seri dioda untuk mengetahui voltage (tegangan)

dioda, misalkan dioda IN 4002, memiliki tegangan 100 V dan arus 1 A. Simbol dioda

dilambangkan dengan huruf “D”. Pada robot Line Follower SMA N 7 Yogyakarta dioda

digunakan pada rangkaian Komparator dan Driver.

2. Dioda Germanium IN 4148

Fungsi dari Dioda IN4148 adalah untuk pengaman dari arus

dan tegangan lebih sehingga IC LM 324 (Komparator) tidak cepat

rusak dan sebagai pengaman rangkaian. Selain itu fungsi diode

IN4148 bertujuan untuk mempercepat pembuangan arus pada saat terjadi reset tidak sempurna

dan sebagai pengaman rangkaian minimum sistem, karena pada saat tegangan dimatikan maka

kapasitor akan membuang tegangan. Setelah arus sampai di reset maka akan menghidupkan

reset, sistem akan mati dan kembali ke kondisi semula atau default . Pada rangkaian Robot Line

Follower SMA N 7 Yogyakarta, dioda ini dipasang pada output IC LM 324 pada rangkaian

Komparator Robot.

3. LED (Light Emitting Diode)

Light Emiting Diode (LED) adalah suatu jenis dioda yang lain

yang dapat mengeluarkan cahaya bila diberikan forward bias. Bila anoda

diberi potensial positif dan katoda negatif, dikatakan dioda diberi forward

bias . Dioda jenis ini banyak digunakan sebagai indikator dan display.

LED memiliki dua kutub yaitu (+) dan (-), cirinya adalah kaki (+) lebih panjang disbanding kaki

(-). Pemasangan LED juga tidak boleh terbalik karena bias menyebabkan kerusakan pada LED.

Warna dari LED bermacam-macam,yang biasa kita temui

dipasaran adalah kuning, hijau, biru, merah dan putih. Pada

rangkaian Komparator, NAND gate, dan Driver ,LED ini

digunakan sebagai indicator, sedangkan pada rangkaian sensor

digunakan sebagai pemancar cahaya untuk membaca Line (garis)

yang kemudian pantulan cahayanya ditangkap oleh Photodioda.

4. Photodioda

Photodioda atau dioda foto mempunyai sifat yang

berkebalikan dengan LED yaitu akan menghasilkan arus listrik

bila terkena cahaya. Besarnya arus listrik tergantung dari

besarnya cahaya yang masuk.

Photodioda dibuat dari semikonduktor dengan bahan

yang populer adalah silicon ( Si) atau galium arsenida ( GaAs), dan yang lain meliputi InSb,

InAs, PbSe. Material ini menyerap cahaya dengan karakteristik panjang gelombang mencakup:

2500 Å – 11000 Å untuk silicon, 8000 Å – 20,000 Å untuk GaAs. Photodioda juga memiliki dua

kutub yaitu (+) dan (-), cirinya adalah kaki (+) lebih panjang disbanding kaki (-).

Pemasangannya juga tidak boleh terbalik. Dilihat secara fisik Photodioda sangat mirip dengan

LED, perbedaannya adalah jika photodiode dilihat dari atas maka akan tampak titik hitam di

tengah-tengahnya. Photodioda digunakan sebagai sensor penerima cahaya pada rangkaian

sensor pada robot Line Follower .

5. Transistor Bipolar Junction Transistor (BJT)

Transistor adalah komponen elektronika terbuat dari alat

semikonduktor yang banyak di pakai sebagai penguat, pemotong

(switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal dan masih banyak

lagi fungsi lainnya. Pengertian Transistor pada alat semikonduktor

mempunyai 3 elektroda (triode), yaitu dasar (basis), pengumpul

(kolektor) dan pemancar (emitor). Dalam rangkaian analog ini komponen transistor dapat di

gunakan dalam penguat (amplifier). Untuk Rancangan robot Line Follower SMA N 7

Yogyakarta, kita menggunakan transistor jenis BJT dengan tipe N-P-N. Transistor NPN (katoda

anoda katoda / kaki anoda yang disatukan).

Transistor memiliki 3 kaki yaitu :

• EMITOR (E)

• BASIS (B)

• COLECTOR (C) Skema kaki transistor N-P-N

Kita menggunakan transistor dengan seri BC 357 BK032, transistor ini dipasang pada

rangkaian Driver dan NAND gate.

6. Transistor FET

FET bentuk fisiknya seperti transistor. Fungsinya adalah untuk

menaikkan tegangan atau menurunkan tegangan. FET memiliki tiga

kaki juga yaitu :

• GATE (G) adalah kaki input

• DRAIN (D) adalah kaki output

• SOURCE (S) adalah kaki sumber

Kakinya biasanya sudah pasti yaitu bila kita hadapkan FET ke arah kita maka urutan

kakinya dari kiri ke kanan adalah GATE, DRAIN, SOURCE. Dalam rangkaian robot Line

Follower SMA N 7 kita menggunakan FET pada rangkaian Driver, yang kita gunakan adalah

tipe IRF 630 dan IRF 9630. IRF 630 digunakan sebagai penaik tegangan sedangkan IRF 9630

digunakan sebagai penurun tegangan.

7. IC Regulator

Regulator Voltage berfungsi sebagai filter tegangan agar sesuai

dengan keinginan. Oleh karena itu biasanya dalam rangkaian power

supply maka IC Regulator tegangan ini selalu dipakai untuk stabilnya

outputan tegangan.

Dalam Robot rancangan SMA N 7 yogya, menggunakan IC

regulator dengan tipe 7805. IC regulator 7805 adalah regulator untuk

mendapat tegangan +5 volt. Dipasang pada rangkaian Komparator.

8. IC Komparator

IC adalah gabungan dari beberapa komponen yang disatukan.

Untuk menetukan baik tidaknya IC tidak bisa diukur dengan multitester

tapi langsung dicoba ke rangkaian.

IC memiliki seri-seri tertentu. IC ada yang memiliki 3 pin (kaki),

8 pin, 16 pin, dan sebagainya. Dalam Rrangkaian Komparator kita menggunakan IC LM 324. IC

LM324 merupakan IC Operational Amplifier, IC ini mempunyai 4 buah op-amp yang berfungsi

sebagai comparator. IC ini mempunyai tegangan kerja antara +5 V sampai +15V untuk +Vcc dan

-5V sampai -15V untuk -Vcc. Adapun definisi dari masing-masing pin IC LM324 adalah sebagai

berikut:

a. Pin 1,7,8,14 (Output).

Merupakan sinyal output.

b. Pin 2,6,9,13 (Inverting Input.)

Semua sinyal input yang berada di pin

ini akan mempunyai output yang

berkebalikan dari input.

c. Pin 3,5,10,12 (Non-inverting input).

Semua sinyal input yang berada di pin

ini akan mempunyai output yang sama

dengan input (tidak berkebalikan).

d. Pin 4 (+Vcc)

Pin ini dapat beroperasi pada tegangan

antara +5 Volt sampai +15 Volt.

e. Pin 11 (-Vcc)

Pin ini dapat beroperasi pada tegangan

antara -5 Volt sampai -15 Volt.

9. IC NAND

Dalam rangkaian NAND gate yang dipasang pada bagian bawah

rangkaian Komparator, kita menggunakan IC 74LS00. IC 74LS00

merupakan NAND gate (gerbang digital NAND)yang sangat berguna

dalam teknologi digital. NAND gate terkait dengan logika 0 dan 1

sebagai sinyal keluarannya yang akan disalurkan pada rangkaian Driver.

Komponen Tambahan yang digunakan:

1. Socket IC

Socket IC adalah dudukan /tempat kaki IC yang langsung disolder

dengan papan rangkaian (layout rangkaian) Socket IC berfungsi sebagai

pelindung IC ketika dilakukan pensolderan, karena IC sangat mudah

rusak jika terkena suhu yang tinggi seperti solder. Socket yang kita

gunakan adalah socket dengan jumlah kaki 14, karena IC yang kita gunakan adalah LM 324 dan

74LS00 yang jumlah kakinya 14 buah.

2. Pin/ Socket Deret

Socket deret berbentuk seperti sisir ini berfungsi sebagai soket

sambungan/ sebagai penyambung antar rangkaian yang terletak pada

papan rangkaian terpisah. Terdapat dua jenis yaitu pin deret lurus dan

yang bengkok seperti huruf L. Dalam penggunaannya socket ini dapat

dipotong-potong sesuai kegunaan.

3. Papan PCB polos

Papan PCB polos ini bagian depan merupakan lempeng

tembaga yang sangat baik untuk mengahtarkan arus listrik. Dalam

pembuatan robot, papan PCB polos ini nantinya dicetak menjadi

papan rangkaian baik itu untuk Komparator, Sensor, Driver, dan

lain-lain. Cara pencetakannya dibahas pada petunjuk pencetakan

papan rangkaian.

Petunjuk Pencetakan Layout

1.

Siapkan papan PCB polos .Papan PCB polos

dapat dibeli di toko elektronik.

2.

Cuci bersih papan PCB dengan serabut besi

yang biasa untuk mencuci piring, agar

permukaannya sedikit kasar dan bersih. Lalu

keringkan.

3.

Siapkan gambar layout yang akan dicetak

pada PCB. Syarat gambar bisa dicetak,

gambar harus diprint menggunakan print

laser atau difotocopy, dan kertasnya harus

kertas gloss atau Art Paper. Potong bagian

yang akan dicetak. Kemudian tempelkan

gambar pada PCB, jika susah dapat juga

menggunakan isolasi. Letak gambar

menghadap ke PCB.

4.

Kemudian setrika bagian belakang kertas,

suhu setrika jangan terlalu panas. Pastikan

disetrika hingga merata kurang lebih 15

menit, hingga gambar menjadi timbul atau

kertas menjadi gosong dan menempel pada

PCB, setelah itu diamkan hingga agak

dingin.

5.

Kemudian rendam di dalam air kurang lebih

5 menit agar kertas menjadi lembek, lalu

sambil diguyur air, lepaskan kertas dari PCB

6.

Setelah dikeringkan, hasilnya akan seperti

pada gambar, jika ada bagian yang rusak,

maka dapat disambung atau ditutupi dengan

spidol permanen.

7.

Setelah itu potong sesuai dengan ukuran,

atau sesuai keinginan asal tidak merusak

gambar/memotong layout.

8.

Kemudian siapkan bubuk Feriklorida

secukupnya,semakin banyak maka akan

lebih baik, asal tidak terlalu banyak,

tuangkan pada wadah kemudian beri air

jangan terlalu banyak, Perhatian: zat ini

panas, jadi jangan dipegang langsung

dengan tangan. Lalu masukkan PCB yang

sudah dicetak kedalam larutan,lalu

goyangkan wadah hingga lapisan tembaga

pada PCB yang tidak tertutup gambar

melarut dengan sendirinya. Kalau bisa saat

melarutkan diusahakan di tempat terbuka

dan dekat sumber air. Setelah larut, maka

angkat PCB dengan bantuan kayu atau alat.

Kemudian cuci hingga bersih, dan sisa

larutan dibuang pada saluran pembuangan

air, atau tempat kusus agar tidak mencemari.

9.

Setelah dicuci hasilnya akan seperti gambar

diatas kemudian gosok bagian yang tertutup

hitam dengan serabut besi.

10.

Maka hasilnya akan seperti gambar diatas

jika sudah dibersihkan.

11.

Kemudian yang terakhir tinggal dibor

bagian lubang yang akan di pasang

komponen. Bor menggunakan bor listrik

kecil.

Petunjuk Teknik Menyolder

Dalam praktek elektronika, memasang atau melepas

komponen diperlukan solder. Menyolder harus ada teknik dan

cara-cara tertentu. Tidak boleh asal menyolder karena hasilnya

bisa jadi tidak memuaskan atau rangkaian menjadi tidak bekerja

sesuai dengan semestinya. Menyolder adalah kemampuan yang

penting didalam elektronika.

Tiap titik sambungan komponen harus disolder. Penyolderan yang tidak sempurna dapat

menyebabkan rangkaian tidak bekerja. Teknik menyolder adalah sebagai berikut :

1. Pilih solder yang berdaya 60-80 Watt untuk hasil yang sempurna.

2. Buatlah tatakan untuk menyolder jika diperlukan.

3. Gunakan timah yang bagus untuk hasil yang sempurna.

4. Sebelum kawat (kaki) komponen disolder, lebih baik dibersihkan / dikerik dulu dengan

cutter untuk memudahkan menempelnya timah pada kawat / kaki komponen tersebut.

5. Pastikan solder sudah panas untuk memulai penyolderan

6. Pasang kaki komponen pada PCB kemudian tempelkan mata solder pada kawat / kaki

komponen sebentar (agar panas dan memudahkan timah menempel), kemudian

tempelkan timah sedikit demi sedikit sesuai dengan kebutuhan. Jangan terlalu banyak

karena hasilnya menjadi tidak rapi. Ujung solder dan ujung timah menempel pada pad

PCB dengan arah berlawanan. Jangan memberikan timah yang terlalu banyak.

Berikut posisi yang salah yang membuat

hasil solderan tidak maksimal.

Petunjuk Rangkaian Komparator

Bahan:

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 4 LED, yang berfungsi

sebagai indikator. Untuk mengatur tagangan pada pembanding, disambungkan Variable Resistor

(VR) pada kaki Inverting Op Amp (Lihat data sheet pada halaman pengenalan komponen) yang

dibandingkan dengan tegangan dari sensor yang masuk pada kaki Non-Inverting Op Amp.

Dipasang di bagian bawah

Dipasang di bagian bawah

CATATAN: Pada intinya prinsip Kerja Komparator adalah untuk membandingkan tegangan yang masuk

dari sensor dengan tegangan masuk dari Variable Resistor (VR). Kemudian outputnya masuk

ke rangkaian selanjutnya (NAND gate) untuk diproses lagi.

Rangkailah komponen

sesuai letak pada gambar

1 Buah IC Regulator 7805

4 Buah Variable Resistor 50KΩ

4 Dioda IN 4148

4 Buah Resistor ¼ watt 330Ω untuk bagian bawah

2 Buah Resistor ¼ watt 10KΩ untuk bagian atas

4 Buah LED 3mm

1 Buah Dioda IN 5392 2A

1 Buah Dioda IN 4007 1A

1 Buah Kapasitor 1000µF/25 V

1 Buah Socket IC 14 kaki

1 Buah pin deret bengkok 8 kaki untuk bagian atas

1 Buah pin deret lurus 8 kaki untuk bagian bawah

+ -

+ -

-

+

Pada rangkaian ini kita menggunakan IC LM 324

Petunjuk Rangkaian NAND gate

Bahan:

Pada dasarnya baik rangkaian komparataor maupun rangkaian NAND gate keduanya

mengunakan IC(Integrated Circuit). Dalam IC terdapat gerbang logika,dalam ilmu elektronika

gerbang logika ini erat kaitannya dengan teknologi digital. Mengenai gerbang logika, tidak akan

dibahas di sini, karena akan sedikit sulit untuk dipahami baik oleh anak SMP maupun SMA.

Pada intinya dalam robot Line Follower Analog kalau rangkaian komparator berguna sebagai

pembanding input yang masuk dari sensor, maka rangkaian NAND ini berfungsi mengolah input

dari komparator sehingga menghasilkan output yang dapat dibaca oleh Rangkaian penggerak

motor (Rangkaian Driver).

4 Buah Resistor ¼ watt 10KΩ

2 Buah Resistor ¼ watt 4700Ω

1 Buah Resistor ¼ watt 330Ω

1 Buah Socket IC 14 kaki

1 Buah pin deret bengkok 4kaki

2 Buah soket female pin deret 3 kaki

1 Buah soket female pin deret 2 kaki

1 Buah Kapasitor 47µF/25 V

2 Buah Transistor BC 547

Input dari komparator

Output ke Driver

+

-

+ -

1 Buah LED 3mm

+

-

Garis abu-abu yang di tunjuk oleh panah adalah jumper dari kawat apa saja yang bisa menghantarkan listrik, jumper dalam rangkaian ini dipasang paling pertama

Pada rangkaian ini kita menggunakan IC 74LSOO

Catatan: Letak IC pada gambar adalah yang terletak di tengah-tengah

yang memiliki banyak kaki

Petunjuk Rangkaian Sensor

Bahan:

Sensor dapat dianalogikan sebagai „mata‟ dari sebuah robot. Mata di sini digunakan

untuk „membaca‟ garis hitam dari track robot. Kapan dia akan berbelok ke kanan, kapan dia

berbelok ke kiri. Semua berawal dari mata bukan? Kita sebagai manusia tahu arah kita berjalan

karena kita memiliki mata. Yaah, sama seperti robot.

Disamping adalah gambar transmitter (pemancar) dan receiver

(penerima). Yang berwarna putih bening adalah LED sebagai transmitter

(pemancar cahaya) dan yang berwarna hitam adalah photodiode sebagai

receiver (sensor penangkap cahaya).

Cara Kerja:

Ketika transmitter (LED) 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 sampai ke 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.

+ -

+ -

- +

- + - +

- +

+ -

+ -

4 Buah Resistor ¼ watt 10KΩ 4 Buah Resistor ¼ watt 330Ω

4 Buah LED 3mm warna putih

4 Buah photodiode 3mm

Lanjutan Rangkaian Sensor

Kalau cahaya yang dipancarkan ke bidang putih, sensor akan :

Sebaliknya, kalau cahaya yang dipantulkan oleh bidang hitam, maka sensor akan :

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

baca hitam akan mengeluarkan output dengan tegangan tinggi.

Petunjuk Rangkaian Driver

Bahan:

Cara Kerja Driver:

Driver adalah rangkaian yang tersusun dari

transistor yang digunakan untuk menggerakkan motor

DC. Dimana komponen utamanya adalah transistor

yang dipasang sesuai karakteristiknya. Driver motor

yang kita bangun menggunakan 6 buah transistor, 4

transistor FET (bentuknya kotak), dan 2 transistor BC

547. Knapa kita pakai transistor? Transistor dapat

berfungsi sebagai saklar / switch on off. Motor

(dinamo) tidak menyala terus menerus bukan? pada

jalur tertentu motor akan mati dan menyala. Nah, nyala

mati motor tersebut diatur oleh transistor. Transistor

yang digunakan di sini adalah transistor BC 547 (tipe

NPN). Sekarang kita tinjau, bagaimana cara motor

bekerja ketika robot berbelok ke kiri dan ke kanan.

Lihat ilustrasi di samping ini ketika robot akan

berbelok arah.

Pin deret yang diberi tanda silang

merah tidak digunakan

1 Buah LED 3mm

4 Buah Dioda IN 4002 1A

1 Buah Kapasitor 220µF/25 V

2 Buah Resistor ¼ watt 10KΩ 3 Buah Resistor ¼ watt 4700Ω

Nampak atas

Nampak samping

2 Buah Transistor FET IRF 9640

2 Buah Transistor FET IRF 640

2 Buah pin deret bengkok 2kaki

1 Buah pin deret bengkok 4 kaki

2 Buah Transistor BC 547

1 Buah Induktor ruang udara 6 lilitan. Catatan: Dibuat sendiri

4 Buah kapasitor keramik 3000 pico Farad (simbol angka 33)

Catatan: Untuk jalan lurus, kedua dinamo

berjalan maju

IRF 9640 IRF 9640

IRF 640 IRF 640

Petunjuk Merangkai Mekanik dan Chassis

Tahap terahir pada pembuatan robot Line Follower adalah perangkaian mekanik dan

chassis. Robot Line Follower bergerak dengan menggunakan Motor(dynamo) DC, oleh karena

itu tahap pembuatan mekanik kita harus merancang Gear Set-nya dan membuat Gear Box.

1. Pembuatan Gear Set

Untuk Gear set kita menggunakan 3 buah gear,

tetapi dapat juga kita menggunakan 2 buah

gear (gear langsung). Setting rasio Gear tengah

dan Gear roda menggunakan gear yang besar .

Keuntungannya adalah torsinya besar. Torsi

dibutuhkan agar putaran mesin tidak mudah

berhenti ketika terhambat.

Untuk gear dynamo, terhubung langsung pada

motor Dc, sedangkan gear tengah kita

menggunakan double gear artinya ditengah-

tengahnya ada gear lagi dengan ukuran yang

lebih kecil sebagai penghubung ke gear roda.

2. Perangakaian Gear Box

Untuk Gearbox, susunanya dapat

dilihat pada gambar di samping, kita

membuat gearbox dari dua papan

PCB yang ditempatkan di kiri dan

kanan Gear (lihat gambar) untuk

menjaga gear tetap pada tempatnya.

Gear box ini menyambung langsung

pada Dinamo Motor Dc (penggerak)

dan Roda. Jangan lupa untuk gear

tengah harus diberi batang besi (as)

agar gear tengah tetap pada

tempatnya.

Gear Dinamo

Gear Tengah (double gear)

Gear Roda

Plat Gearbox, dapat menggunakan papan PCB Mur dan Sekrup

Nampak Atas

Gear Tengah (double gear)

Gear Roda

Gear Dinamo

Mur dan Sekrup

Dinamo Motor DC

Plat PCB, untuk Gearbox (tempat Gear)

Roda

3. Pembuatan Chassis

Depan

Tahap berikutnya adalah pembuatan Chassis. Chassis

adalah bagian dasar atau rangka. Sama halnya dengan mobil,

robot Line Follower juga memerlukan chassis. Chassis ini dapat

kita buat dengan plat besi atau juga bisa dengan plat PCB. Di

samping adalah contoh gambar chassis. Biasanya Chassis robot

Line Follower untuk lomba memiliki ukuran maksimal 20cm x

20cm x 20cm, tinggi,panjang,dan lebar. Oleh karena itu

usahakan panjang chassis dari depan ke belakang adalah kurang

dari 20 cm. Bahan chassis juga perlu diperhitungkan, gunakan

bahan yang ringan dan kuat, karena untuk lomba, akan ada batas

maksimal berat robot.

Belakang

4. Perakitan Robot

Tahap awal adalah

pemasangan part

berikut:

Pasang rangkaian Sensor di bawah Chassis dengan sekrup

Pasang kedua susunan Gearbox di atas chassis seperti pada gambar.

Tahap kedua,

memasang rangkaian

driver di atas chassis

dengan sekrup seperti

pada gambar.

Kemudian pasang

rangkaian NAND di

bawah Rangkaian

Komparator, seperti

gambar di samping.

Pasang kedua kabel Motor DC merah dan hitam seperti pada gambar,jika laju motor terbalik, maka balik warna hitam ke merah dan sebaliknya.

Rangkaian Komparator di atas

Rangkaian NAND gate di bawah

Setelah kedua

rangkaian tersebut

digabungkan kemudian

pasang kedua rangkaian

tersebut paling atas di

Chassis dengan sekrup

seperti pada gambar di

samping. Yang terakhir

adalah menyambungkan

kabel-kabel, kabel pada

sensor di sambungkan ke 6

pin bengkok komparator

paling depan. Kemudian 4

pin deret bengkok

rangkaian NAND

disambung ke 4 pin

bengkok rangkaian Driver.

Dengan begini

rangkaian robot sudah jadi

dan siap dicoba di lintasan.

Input Batrei

+ -