Tutorial Eagle

1. Membuat schematic baru

Buka eagle yang sudah diinstal, kemudian buat new

schematic dengan klik file – new –schematic - maka akan

muncul window baru tempat menggambar schematic

Berikut jendela baru

2. Menyusun schematic diatas editor

Langkah pertama adalah dengan memilih komponen yg

digunakan melalui tombol "ADD" . Jika ada komponen yg

digunakan sejenis dan berulang, hanya diperlukan

pemilihan sekali saja selanjutnya bisa dicopy paste di

editornya

Setelah klik ADD seperti gambar diatas, Maka akan muncul

window seperti berikut

Kemudian kita memilih komponen sesuai yang kita inginkan.

Kami contohkan memlihi mikrokontroler AT-Mega 8535.

Pertama kita cari “Atmel” kemudian pilih MEGA 8535 – P.

Harus diingat jangan sampai memilih, bentuk

mikrokontroller yang asli harus diperhatikan

Kemudian klik OK. Selanjutnya tinggal dilanjutkan lagi

untuk memilih komponen sesuai kebutuhan.

Setelah semua komponen diletakkan di editor maka

dilanjutkan dengan menghubungkan kaki kaki komponen

sesuai keinginan. Toolbar sebelah kiri sangat membantu

pengaturan schematic

Klik wire untuk menghubungkan antar komponen

Setelah semua komponen diletakkan dan disambungkan dengan

wire dalam editor, maka akan muncul seperti berikut (Kami

contohkan Sistem Minimun Atmega 8535)

3. Routing PCB

Setelah semua schematic disusun sesuai keinginan,

lanjutkan menuju ke PCB routing dengan perintah

File==>Switch to Board

Mulanya akan muncul PCB dengan kabel semrawut dan tanpa

grid/kotak seperti gambar dibawah. Pindahkan semua

komponen dengan :toolbal move + toolbar select + drag

mouse ke semua komponen + klik kanan + Move group, ke

dalam kotak PCB layout

Setelah itu susun komponen sesuai keinginan dan

selanjutnya bisa membuat layout PCB secara AUTO dengan

memilih tombol auto route dan memilih jumlah layer pcb yg

diinginkan.

Atau dengan mengatur sendiri tata letak komponen sesuai

estetika masing – masing individu :D

jika ingin kembali ke mode awal sebelum di routing maka

tinggal ikuti urutan ...pilih ripup + pilih select + drag

mouse ke komponen + klik kanan + pilih ripup group

4. Routing manual

Terkadang routing auto akan menghasilkan routing yg aneh2

dan ga masuk akal. Untuk itu perlu dilakukan routing

manual. Toolbar yg penting adalah "ROUTE", "RIPUP" ,

"VIA" dan "RATSNET" sesuai gambar dibawah . Untuk

meroutingkan PCB klik toolbar ROUTE dan klik antara kaki

komponen yg akan di sambung. Ukuran routing dapat dipilih

di toolbar sebelah atas ( "width"). Jika routing manual

tidak memungkinkan maka jurus VIA / Jumper dapat membantu

dengan membuat "AIRWAYS" yg nantinya akan disolder dengan

kabel pada bagian atas PCB

untuk mempercantik PCB dan menghemat waktu "ETCHING",

maka daerah2 yg kosong perlu diberikan suatu gambar

polygon. Pada umumnya polygon juga mewakili sinyal yg

common/dipake berulang di PCB, umumnya sih untuk

menghubungkan semua sinyal ground. Untuk membuatnya

gampang saja, dengan menggambar polygon disekitar

komponen dan menamakannya dengan nama signal yg akan

disambungkan. jika tidak diberi nama maka polygon akan

berdiri sendiri.

dan ketika tombol RATSNET ditekan maka PCB akan menjadi

terhubung seperti ini

tetapi permasalahannya antara polygon dan routing terlalu

mepet...jangan khawatir, kita atur saja jarak antar

routing melalui "DRC RULES"

Setelah itu bisa di print out:D

SISTEM MINIMUM

Apa itu sistem minimun?

Sistem minimum adalah suatu rangkaian yang memungkinkan

sebuah mikrokontroller dapat bekerja. Tanpa adanya

rangkaian ini sebuah mikrokontroller hanyalah barang

kosong yang hanya bisa dipandang. Oleh karena itu

keberadaanya sangatlah PENTING!!

Setiap mikrokontroller mempunyai spesifikasi sismin yang

berbeda2, namun pada mikrokontroller AVR yang sering kita

pakai, hampir sama semuanya, tinggal kita menyesuaikan

port yang tersedia saja. Dalam merancang robot KRPAI,

sebelumnya kita perlu memperkirakan jumlah input dan

output untuk robot tersebut berapa (berapa jumlah

sensor,motor,dll.) jumlah input dan output itu tadi akan

membantu kita menentukan mikrokontroller yang akan kita

pakai. Misalnya kita memerlukan banyak port kita bisa

menggunakan ATMEGA128, atau ada cara lain untuk mengatasi

keperluan tersebut, yaitu dengan komunikasi mikro secara

serial.

Pada KRPAI 2013, Tim Al – Ghozaly menggunakan ATMEGA 128

buatan creative vision.

ATMEga 128 merupakan mikrokontroller keluarga AVR dengan

jumlah pin mencapai 64 pin

Gambar diatas merupakan konfigurasi pin ATMEGA 128

Gambar diatas adalah sistem minimun ATMEGA 128.

Kelebihan Sistem minimun ATMEGA128 buatan creative vision

1. Tidak perlu repot membuat sendiri sismin

2. Port yang tersedia banyak

3. Sudah siap pakai

Kekurangan

1. Jika ada salah satu bagian yang rusak, akan

merepotkan kita untuk memperbaikinya.

2. Untuk space dalam robot, sangat sulit untuk

menyesuaikan kondisi dalam robot, karena bukan

buatan kita sendiri.

Solusi

Lebih baik membuat sistem minimum sendiri, karena

dengan membuat sendiri kita bisa menentukan sendiri

ukuran sistem minimum dengan menyesuaikan space dalam

robot, jika ada kerusakan kita akan lebih mudah

memperbaikinya, menambha ketrampilan kita dalam membuat

elektronika.

Saran kami, gunakan atmega 32, selain memori yang

lebih besar dari atmega 16. Untuk mengoptimalkan

kelemahan dalam jumlah port, lebih baik gunakan serial

komunikasin 2 mikro.

Berikut gambar sistem minimun ATMEGA 16,32 dan 8535

Sensor Cahaya

Sensor garis sering digunakan pada robot line follower

(line tracking) yang berfungsi mendeteksi warna garis

hitam dan putih. Sensor ini biasa dibuat dari LED sebagai

pemancar cahaya lalu LDR ataupun photodioda sebagai

sensor. Dengan memanfaatkan sifat pemantulan cahaya yang

berbeda dari berbagai macam warna dan diaplikasikan pada

rangkaian pembagi tegangan akan bisa dibedakan warna

hitam dan putih. Output dari sensor garis nantinya

dihubungkan ke komparator atau langsung ke mikrokontroler

yang mempunyai fitur adc.

Sedangkan pada robot KRPAI, sensor garis digunakan untuk

mendeteksi jika akan memasuki sebuah ruangan atau

mendeteksi lingkaran tempat lilin berada.

Prinsip Kerja Sensor Garis

Sifat Pemantulan cahaya yang berbeda dari warna.

LED Pada sensor garis berfungsi sebagai pengirim cahaya

ke garis untuk dipantulkan lalu dibaca sensor (photodioda

ataupun LDR). Sifat pemantulan cahaya yang berbeda dari

berbagai macam warna digunakan dalam hal ini. Ketika LED

memancarkan cahaya ke bidang berwarna putih, cahaya akan

dipantulkan hampir semuanya oleh bidang berwarna putih

tersebut. Sebaliknya, ketika LED memancarkan cahaya ke bidang

berwarna gelap atau hitam, maka cahaya akan banyak diserap

oleh bidang gelap tersebut, sehingga cahaya yang sampai ke

sensor (photodioda atau LDR) sedikit. Karena perbedaan cahaya

yang diterima oleh sensor akan menyebabkan hambatan yang 

berbeda pula di dalam sensor maka prinsip ini yang digunakan

untuk membedakan pembacaan garis. Gambar dibawah ini adalah

ilustrasi mekanisme pemantulan cahaya sensor garis.

Dari gambar diatas Rbottom biasanya diganti dengan

photodioda. Untuk memperoleh range warna putih dan warna hitam

yang cukup besar, sebaiknya gunakan Rtop sebesar 10k atau 22k.

Sehingga jika menggunakan ADC 8 bit, range warna putih bisa

mencapai <100 dan warna hitam 255. Sehingga dengan perbedaan

yang jauh itulah robot tidak akan bingung jika mendeteksi

sebuah warna berbeda.

Rangkaian ini juga yang dipakai pada robot beroda KRPAI 2013.

Sound aktivasi

Sound aktivasi digunakan untuk mengaktifkan robot KRPAI,

dengan sebuah suara berdasarkan frekuensi yang telah diatur.

Hal ini sesuai regulasi dari KRN 2013.

Sound aktivasi menggunakan LM567 Tone decoder, IC ini mudah

dijumpai di pasaran.

Berikut konfigurasi pin LM 567

Sedangkan rangkaiannya sebagai berikut

Untuk mengatur frekuensinya kita bisa mengatur dengan merubah

C1 sesuai dengan rumus

Sebelumnya kita harus mengatur trimpot R1 sebesar 2,4k.

Setelah itu baru kita menghitung besar C1.

Untuk pemancar kita bisa menggunakan aplikasi di android, atau

dengan membuat dengan IC 555 yang diatur agar mempunyai

frekuensi sama dengan receiver ini.

Driver motor

Aktuator dalam robotika adalah suatu komponen yang sangat

penting, salah satu aktuator yang sering dipakai adalah motor

dc. Dalam penggunaan motor dc yang diperlukan adalah

pengontrolan arah dan pengontrolan kecepatan putar motor dc

tersebut.

Solusi untuk pengontrolan arah putar motor dc adalah

dengan menggunakan driver motor dc berupa h-bridge. Berikut

sedikit penjelasan mengenai h-bridge.

Kenapa disebut H-bridge??  Karena H-bridge adalah hasil

representasi grafis dari rangkaian nya yang menyerupai huruf

H. H-bridge sendiri terdiri dari 4 switch. 

Pengaturan yang dilakukan dalam H-bridge adalah

pengaturan switch untuk mengatur polaritas yang diterima

oleh motor dc sehingga arah putar motor dapat berubah.

Seperti yang diilustrasikan gambar berikut

Terlihat ketika S1 dan s4 dalam keadaan on lalu s3 dan s2

off maka terminal motor akan mendapatkan polaritas (+) lalu

motor akan bergerak forward dan sebaliknya jika s1 dan s4

dalam keadaan off lalu s3 dan s2 on maka terminal motor akan

mendapatkan polaritas (-) sehingga motor akan bergerak

reverse.

Dalam implementasinya h-bridge tidak hanya bisa

mengontrol maju atau mundur ada pula fitur brakes, bahkan

untuk h-bridge berbentuk ic sudah bisa mengontrol kecepatan

putar motor dc tersebut.

Beberapa perancangan h-bridge untuk driver motor dc

adalah

1. Menggunakan Relay DC.

2. Menggunakan Transistor.

3. Kombinasi Relay dan Transistor.

4. Menggunakan IC seperti L298, L293d atau EMS 30A.

Pada KRPAI 2013, driver motor yang digunakan adalah EMS 30 A.

EMS (Embedded Module Series) 30 A H-Bridge merupakan driver H-Bridge berbasis

VNH3SP30 yang didisain untuk mengendalikan arah putar motor dengan

arus kontinu hingga 30 A pada tegangan 5,5 Volt sampai 36 Volt (IC

VNH2SP30 hanya sampai 16V). EMS 30 A dilengkapi dengan rangkaian

sensor arus beban yang dapat digunakan sebagai umpan balik ke

pengendali. Modul ini dapat mengendalikan beban-beban induktif

seperti misalnya motor DC, motor stepper, koil relay, selenoida, dan

beban-beban lainnya.

Dimensi : 7,4 cm (p) x 6,1 cm (l) x 1,9 cm (t)

Berikut konfigurasi pin dalam EMS 30A

Berikut tabel kebenaran