ROBOT PEMBACA JALUR BERBASIS MIKROKONTROLER AVR   ATMEGA8535

ROBOT PEMBACA JALUR BERBASIS MIKROKONTROLER AVR ATMEGA8535

Oleh : 1. Dodi Irawan (5223053206)2. Seto Wibowo (5223053233)

Article : Dahlan Bima Sakti (5223073109)

Kata Kunci : Mikrokontroler ATMEGA8535, LM 324, Transistor, Dioda Inframerah, photodioda, LED, Motor Dc, .

Teknologi yang semakin berkembang saaat ini merupakan implikasi dari perbaikan Sumber Daya Manusia yang semakin lama semakin meningkat. Dalam perkembangan elektroika pada khususnya.Busway adalah salah satu jalan keluar yang diambil pemerintah untuk mengurangi kemacetan. Busway mempunyai jalur khusus yang disediakan dalam pengoperasian busway. Hal ini memberikan ide untuk membuat robot pembaca jalur seperti pada jalur busway.Selain robot bergerak membaca jalur, dalam tugas akhir ini dilengkapi tempat pemberhentian pada busway. Robot akan berhenti ketika terdapat tempat pemberhentian selama beberapa detik yang berfungsi untuk menaik-turunkan penumpang. Ketika robot berada dihalte robot akan berhenti dan pintu akan terbuka, sebaliknya ketika waktu berhentinya robot sudah habis, robot akan kembali jalan dan pintu halte akan tertutup kembali.

LANDASAN TEORI

A. RobotRobot menurut W. Grey seorang psikolog adalah: peralatan elektromekanik atau bio-mekanik, atau gabungan peralatan yang menghasilkan gerakan otonomi maupun berdasarkan gerakan yang diperintahkan.Dapat dikatakan juga Robot adalah kehidupan versi buatan manusia, yaitu mesin yang meniru perilaku hewan dan manusia. Tiap orang mempunyai definisi yang berbeda tentang robot, jadi sangat sulit membuat definisi yang komprehenshif tentang robot, jika dilihat semua mesin yang dikatakan orang sebagai robot, maka bentuknya akan sangat berbeda-beda.Seperti juga pada manusia, robot pada dasarnya mempunyai lima komponen utama, diantaranya :1. Tubuh atau Rangka.2. Otot untuk menggerakan tubuh.3. Sensor yang dapat menerima informasi dari dalam tubuh atau dari lingkungan sekitar.4. Sumber tenaga untuk menggerakan otot dan sensor.

5. Otak yang memproses informasi dari sensor dan memberitahu apa yang harus dilakukan.

B. MikrokontrolerMikrokontroler sering disebut juga single chip computer atau suatu keeping IC dimana terdapat mikroprosesor dan memori program (ROM) serta memori serbaguna (RAM), Input-Output, dan fasilitas pendukung lainnya.Penggunaan mikrokontroler dalam bidang control sangat luas dan populer. Mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc processor) memiliki arsitektur RISC 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bits word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock. 1Mirokontroler berkembang dengan dua alasan utama, yaitu kebutuhan pasar (market need) dan perkembangan teknologi baru, yang dimaksud dengan kebutuhan pasar yaitu, kebutuhan manusia yang semakin besar terhadap alat-alat elektronik dengan perangkat pintar sebagai pengontrol dan pemroses data. Sedangkan yang dimaksud dengan perkembangan teknologi baru adalah perkembangan teknologi semikonduktor yang memungkinkan pembuatan chip dengan kemampuan komputasi yang sangat cepat, bentuk yang semakin mungil, dan harga yang semakin murah. Dalam perkembangannya sampai saat ini, sudah banyak produk mikrokontroler yang telah diproduksi oleh berbagai perusahaan pembuatan IC (Integrated Circuit). Dalam penelitian ini, jenis mikriokontroler yang digunakan adalah AVR ATmega 8535.1. IC AVR AT MEGA 8535

AVR ATMEGA 8535 selain mudah didapatkan dan lebih murah ATMEGA 8535 juga memiliki fasilitas yang lengkap. Untuk tipe AVR ada 4 kelas yaitu keluarga AT Tiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMEGA, dan AT86RFxx. Namun yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan funsinya. 2 salah satu contohnya adalah ATMEGA 8535 bentuk fisiknya terlihat pada gambar1.Mikrokontroler ini memiliki teknologi RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz membuat ATMEGA 8535 sebagai mikrokontroler yang powerfull.2. IC L293 DIC ini digunakan sebagai penggerak menggantikan fungsi dari relay, IC ini dapat digunakan pada arah biderictional, outputnya dapat digunakan untuk motor DC, motor stepper, solenoid, dan cocok digunakan pada beban yang membutuhkan arus dan tegangan yan tinggi. Maksimum arusnya 600 mA, dan tegangan 4,5 V – 36 V. IC ini terdiri dari 16 pin dan hadir dalam dua versi , yaitu L293D dan L293, huruf D menunjukkan adanya diode yang berfungsi untuk mengurangi induksi tegangan, jadi motor yang digunakan lebih aman dan awet.3. LED (light Emittting Diode) InfraredLED merah infra (infrared) merupakan piranti semikonduktor, terdiri atas pertemuan semikonduktor, dimana arus gaya sinar infra merah dibangkitkan secara non termik, biala arus mengalir karena terjangkit okeh tegangan yang dikenakan. LED inramerah tebuat dari bahan Arsenida Gallium atau Fosfida Gallium (GaAs atau GaP) dan ditempatka dalam suatu wadah yang tembus pandang.4. Photo DiodaDioda foto adalah suatu diode yang arus reverse-nya berubah bila mendapat penyinaran.

Photodioda sejenis pada umumnya. Perbedaan pokok pada photodiode ini adalah di pasangnnya sebuah lensa pemfokus sinar. Lensa ini berfungsi untuk memfokuskan sinar jatuh. Konduktivitas diode ditentukan langsung oleh cahaya yang jatuh padanya yang dikirim oleh infrared.Nilai resistansi phoodioda akan naik bila cahaya tidak mengenai permukannya dan akan turun apabila dikenai cahaya. Photodiode berfungsi sebagai pen trigger pada jalan masuk inverting dan juga dihubungkan seri dengan resistor, dimana kedua komponen ini saling bekerja sama.5. IC 324LM 324 suatu IC Opperational Amplifier, dengan empat input. IC ini berfungsi sebagai comparator atau pembanding. Jadi, tegangan antara photodiode dan tegangan referensi (dalam hal ini menggunkan potensiometer) dibandingkan. Jika tegangan referensi dihubungkanke inverting dan lebih bedar nilai tegannya, maka hasil outputnyamendekati VCC, begitu pula sebaliknya.6. Motor DCMoto DC adalah sebuah mesin listrikysng berfungsi mengubah tenaga listrik DC menjadi tenaga mekanik (gerak). Tenaga gerak tersebut berupa putaran motor.a. Prinsip keja motor DCPrinsip dasar dari motor arus searah (motor DC) adalah kalau sebuah kawat berarus diletakkan antara kutub magnet utara dan selatan, maka pada kawat itu akan bekerja suatu gaya yang akan menggerakan kawat itu.b. Arah putaran motor DCApabila gerak kawat itu dapat ditentukan dengan “kaidah tangan kiri” yang berbunyi sebagai berikut: “apabila tangan kiri terbuka dan diletakkan diantara kutub utara dan kutub selatan sehingga garis-garis gaya yang keluar dari kutub magnet menembus telapak tangan kiri dan arus didalam kawat mengalir searah dengan keempat jari, maka kawat itu akan mendapat gaya yang arahnya sesuai dengan arah ibu jari”.

PEMBAHASAN ALATPembuatan AlatPada pembuatan robot pembaca jalur dilakukan dalam beberapa tahapan , tahap pertama yaitu pembuatan hardware yang meliputi pembuatan mekanik robot, pembuatan rangkaian control, dan tahap kedua yaitu perancangan software yang meliputi penentuan port yang akan digunakan, pembuatan program dan yang teakhir adalah pengujian alat.

PEMBUATAN HARDWAREa. Pada pembuatan mekanik, bahan dasar yang digunakan adalah akrilik tebal 2 mm untuk body robot. Setelah itu, akrilik yang sudah dibentuk diberi lubang dengan menggunakan bor 3 mm untuk menempatkan rangkaian dan pondasi yang diinginkan. Karena robot ini dibuat sesuai dengan bus, maka pada robot diberikan penutup berbentu bus dengan menggunakan akrilik.b. Perankat elektronikRangkaian yang digunakan terdiri dari input, proses , dan output. Untuk rangkaian input menggunakan sensor pembaca jalur dan pendeteksi halte, untuk rangkaian proses menggunkan system minimum ATMEGA 8535, dan pada rangkaian output menggunakan IC L293D sebagai driver-nya. Dengan tegangan yang sudah di atur oleh

regulator.PEMBUATAN PROGRAM ROBOTCode Vision AVR C CompilerCode Vision AVR C Compiler pada dasarnya merupakan perangkat lunak pemrograman mikrokontroler keluarga AVR berbasis bahasa C. ada tiga komponen penting yang telah diitegrasikan dalam perangkat lunak ini: Compiler C, IDE, dan program generator.

PENGUJIAN ALAT

Setelah melakukan proses pembuatan alat, maka hal teakhir yang dilakukan adalah pengujian alat yang disertai pengukuran alat. Pengujiana alat dilakukan untuk mengetahui seberapa besar nilai yang dihasilkan, pengukuran ini meliputi system minimum, rangkaian sensor, rangkaian driver, batray, dan pembagi tegangan. Instrument yang digunakan untuk mengukur tegangan menggunakan multimeter digital (Sanwa CD800a).

1. Instrument pengujianMultimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur tegangan, hambatan, dan arus. Baik arus searah (DC) maupun arys bolak balik (AC). Multimeter digital digunakn karena nilai yang dihasilkan lebih aurat dan presisi.

2. Hasil pengujiana. Rangkaian inputRangkaian sensor inframerah sebagai sensor garis dan pendeteksi adanya halte menggunakan IC Comparator LM324. Pengukuran dilakukan dengan cara menghubungkan probe (+) avometer ke pin input (- dan +) dan pin output pada IC LM324, dan probe (-) di hubungkan ke ground.b. Rangkaian outputRangkaian output yang digunakan hanya driver IC L293D, dan pada halte menggunakan motor DC. Pengukuran dilakukan untuk mengetahui seberapa besar nilai input dan output pada driver. Untuk pengujian pengukuran dengan menghubungkan probe (+) pada avometer ke pin input maupun pin output dan probe (-) ke ground.

PENUTUP

A. KesimpulanDari percobaan dan penelitian yang dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :Robot ini dapat berjalan mengikuti jalur lurus, persimpangan, tikungan dengan kelebaran jalur sebesar 2,5 cm dalam lintasan yang terbuat dari melamin. Dimana sensor dapat membedakan jalur hitam menggunakan prinsip oemantulan cahaya dari infrared ke photodiode dan akan berhenti ketika terdapat halte selama lima detik, dan setelah 5 detik maka robot akan berjalan mendeteksi jalur kembali.B. SaranDari hasil penelitian dan uji coba yang dilakukan pada robot ini ternyata masih ada kekurangan , untuk itu agar penelitian berikutnya lebih sempurna maka penulis memberikan saran, yaitu dalam pembuatan robot pembaca jalur agar lebih sempurna,

sebaiknya menggunakan LCD untuk mengetahui kerjanya sensor. Dan menggunakan program pengaturan gerak motor, sehingga gerak motor dapat diatur kecepatan.

Daftar Pustaka

Malvino, Albert Paul, 1981, Prinsip-Prinsip Elektronika, Edisi kedua, Erlangga : Jakarta.Sandy Hali, 2007, Merancang Mobile Robot Pembawa Objek MenggunakanOOPic-R, Elexmedia Komputindo : Jakarta.Lingga Wardhana, 2007, Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATMEGA 8535 Simulasi Hardware dan Simulasi Penerbit ANDI : Yogjakarta.Budiarto Widodo & Gamayel Rizal, 2007, 12 Proyek Mikrokontroler, Elexmedia Komputindo : Jakarta.

PEMBANDING :

Robot Line Follower BerbasisRangkaian Robot Line follower pada intinya ialah 2 buah motor DC yang aktif berdasarkan input dari sensor LDR, jika LDR mendeksi garis putih (terang) dan garis hitam(gelap) maka akan ada perubahan nilai hambatan pada LDR tersebut, yang akan mengaktif/menonaktifkan transistor 2N3904. Untuk mengatur input tegangan ke basis agar dapat membuat transistor 2N3904 saturasi, maka digunakan pembagi tegangan, dalam hal ini trimpot / potensiometer 50k-100k. Perubahan logika pada transistor 2N3904 juga akan menyebabkan LED menyala atau mati, sebagai indikator apakah LDR membaca garis hitam/putih. Perubahan logika pada kaki kolektor 2N3904 juga sebagai input pada basis 2N2907, yang akan mengaktifkan/menonaktifkan motor DC, dimana transistor 2N2907 merupakan transistor switching standar. Perhatikan gambar berikut:

Gambar Rangkaian Line Follower dengan LDR

Anda dapat menggunakan sebagian barang bekas untuk membuat robot ini, misalnya menggunakan roda BB REXONA sebagai roda robot. Komponen dan peralatan lengkap yang diperlukan ialah : 2 buah sensor cahaya LDR PCB IC bolong 2 buah transistor 2N3904 2 buah transistor 2N2907 2 buah Trimpot/potensiometer 50k-100k 2 buah resistor 3.3K 2 buah resistor 1K 2 buah LED (Light Emiting Dioda) Spacer (kaki PCB) Acrilic body robot ukuran diameter 20 cm. Solder, timah solder dan kabel secukupnya Kotak baterai 6V Roda bekas penghilang BB REXONA 2 buah motor DC dengan gearbox GT1 dan roda untuk GT1

Atau 2 buah motor DC dengan gearbox GT5 dan rubber Wheel untuk GT5 (lebih bagus) Bor PCB Lem Lilin Multitester analog /digital

PerakitanLangkah-langkah untuk merakit robot ini sebagai berikut :1. Siapkan PCB IC bolong, lalu pasang dan solderlah komponen sesuai rangkaian diatas.2. Beri tegangan 6V, atur pemberian cahaya pada LDR tersebut dengan membuka atau menutup permukaan LDR tersebut dengan jari atau kertas, atur trimpot/potensiometer sehingga hasilnya optimal. Bagian ini ialah bagian yang paling kritis di dalam pembuatan robo tini, karena kalau tuning tidak tepat, aka robot beralan tidak sesuai jalur yang dibuat.3. Jika sudah selesai, pasanglah apda acrilic dengan tampilan seperti berikut :

Roda depanLDRRoda

Gambar Desain Robot Line Follower dengan LDR

4. Pasanglah PCB dan pendukungnya pada acrilic. Hubungkan kabel motor DC ke keluaran PCB. Hubungkan baterai 6V ke input Supply PCB.

Gambar Robot Line Follower dengan LDR tampak bawah

5. Jika sudah dirakit cobalah jalankan pada lantai yang sudah dipasang jalur hitam berkelok (dapat menggunakan lakban), maka robot akan beralan mengikuti jalur tersebut. Jika sensor kurang sensitif, putarlah perlahan-lahan trimpot/potensiometer robot tersebut, untuk hasil yang optimal. Pastikan sensor LDR berada cukup dekat dengan lantai. Jika putaran motor terlalu cepat, Anda dapat mengatur besar tegangan motor DC tersebut, misal menggunakan IC variabel regulator LM317.

Line Follower Robot Juni 15, 2007Posted by arkhan in Elektronika.trackback

Line follower robot merupakan robot yang dibuat untuk mengikuti garis hitam. Robot ini menggunakan dua buah motor dc dan mempunyai empat buah sensor infra merah untuk mendeteksi pita hitam. Ketika sensor mendeteksi pita hitam, output dari komparator menjadi low logic sedangkan yang lainnya menjadi high logic. Mikrokontroler AT89C51 dan L293D digunakan untuk mengendalikan arah dan gerakan dari motor. Robot mengubah haluannya dengan cara menghidupkan dan mematikan motornya secara bergantian sampai robot kemabali di garis hitam.Dalam pembuatan robot ini ditemui masalah pada blok sensor dan Hbridge driver motor. Pada blok sensor, kesalahan terdapat pada pemasangan photodioda, sedangkan pada blok

H-bridge driver motor kesalahan terdapat pada motor dc. Pada blok H-bridge ini perlu dilakukan penggantian motor berulang kali untuk mencari motor yang sesuai dengan L293D.Line follower robot dapat mengikuti garis dengan baik pada sudut tumpul. Pada garis dengan sudut lancip robot tidak dapat mengikuti, kecuali sudut 90 derajat. Robot terkadang dapat mengikuti garis, tergantung dari posisi robot pada saat mendeteksi tikungan.Diambil dari : http://arkhan.wordpress.com/2007/06/15/line-follower-robot/