BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Perkembangan teknologi elektronika saat ini sudah sedemikian pesatnya yang kadangkadang berawal dari rangkaian-rangkaian sederhana yang biasa kita jumpai dalam buku-buku hobby elektronika. Kata robot yang, berasal dari bahasa Czech, robota, yang berarti pekerja, mulai menjadi populer ketika seorang penulis berbangsa Czech (Ceko), Karl Capek, membuat pertunjukan dari lakon komedi yang ditulisnya pada tahun 1921 yang berjudul RUR(Rossum‟s Universal 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). 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. Saat ini perkembangan teknologi robotika telah mampu meningkatkan kualitas maupun kuantitas produksi berbagai pabrik. Teknologi robotika juga telah menjangkau sisi hiburan dan pendidikan bagi manusia. Salah satu jenis robot yang paling banyak diminati adalah jenis mobil robot. Ada dua macam robot line follower yaitu line follower biasa tanpa menggunakan program (analog) dan line follower dengan program microkontroler (digital). Pada dasarnya cara 1
kerjanya sama yaitu membaca sebuah garis sebagai lintasannya dan line follower bergerak mengikuti garis yang merupakan lintasannya. Hanya saja yang menggunakan program microkontroler lebih komplek dan lebih sempurna jika di banding line follower yang tanpa menggunakan program. Dari segi biaya sangat jelas bahwa line follower menggunakan program microkontroller lebih mahal dalam pembuatannya.
1.2. Tujuan Mengetahui dan memahami sistem dan cara kerja Line Follower Mengetahui fungsi dari komponen-komponen untuk membuat sebuah line follower. Mengetahui bagaimana cara membuat rangkaian robot line follower. Dapat menjalankan sebuah line follower sesuai cara kerjanya dengan menggunakan microkontroler
2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1.PCB (Printed Circuit Board) Printed Circuit Board atau biasa disingkat PCB adalah sebuah papan yang digunakan untuk mendukung semua komponen-komponen elektronika yang berada diatasnya, papan PCB juga memiliki jalur-jalur konduktor yang terbuat dari tembaga dan berfungsi untuk menghubungkan antara satu komponen dengan komponen lainnya.
Bahan yang digunakan untuk membuat PCB adalah sejenis fiber sebagai media isolasinya yang dilapisi cat berwarna hijau, sedangkan untuk jalur konduktor menggunakan tembaga. Ada beberapa macam jenis PCB menurut kegunaannya yaitu PCB 1 side (biasa digunakan pada rangkaian elektronika seperti radio, TV, dll) PCB double side (maksudnya kedua sisi PCB digunakan untuk menghubungkan komponen) dan PCB multi side ( bagian PCB luar maupun dalam digunakan sebagai media penghantar, misalnya pada rangkaian-rangkaian PC). 2.2. Resistor Resistor adalah komponen elektronik dua kutub yang didesain untuk menahan arus listrik dengan memproduksi tegangan listrik di antara kedua kutubnya, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding dengan arus yang mengalir, berdasarkan hukum Ohm:
3
Resistor digunakan sebagai bagian dari jejaring elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam kompon dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium). Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, desah listrik, dan induktansi. Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar.
Tiga buah resistor komposisi karbon
Resistor kaki aksial 4
2.3. Transistor Pengertian Transistor adalah sebagai piranti komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai tiga elektroda (triode) yaitu dasar (basis), pengumpul (kolektor) dan pemancar (emitor). Rangkaian ini berfungsi sebagai penguat sinyal, penyambung (switching) dan stabilisasi tegangan. Transistor berasal dari bahasa transfer yang artinya pemindahan dan resistor yang berarti pengambat. Jadi pengertian transistor dapat di kategorikan sebagai emindahan atau peralihan bahan setengah penghantar menjadi penghantar pada suhu tertentu. Di bawah ini, gambar dan bentuk fisik dari Pengertian Transistor :
Fungsi dari transistor bermacam-macam, di mana dapat juga berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor. Transistor pertama kali di temukan oleh William Shockley, John Barden, dan W. H Brattain pada tahun 1948. Dan mulai di pakai dalam praktek pada tahun 1958. Ada 2 jenis transistor, yaitu transistor tipe P – N – P dan transistor jenis N – P – N.
5
Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam sebuah rangkaian elektronika. Seperti halnya dalam rangkaian analog yang di gunakan dalam amplifier (penguat). Dalam sebuah rangkaian-rangkaian digital , transistor di gunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa pengertian transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya. Cara kerja transistor pada umumnya hampir sama dengan resistor, yang memiliki tipetipe dasar modern. Ada dua tipe dasar modern, yaitu bipolar junction transistor (BJT atau transistor bipolar) dan field-effect transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara berbeda. Transistor juga memiliki jenis-jenis yang berbeda-beda. Secara umum transistor dapat dibeda-bedakan berdasarkan banyak kategori, seperti Materi semikonduktor, Kemasan fisik, Tipe, Polaritas, Maximum kapasitas daya, Maximum frekuensi kerja, Aplikasi dan masih banyak jenis lainnya. 2.4 Kapasitor Pengertian Kapasitor adalah komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik yang terdiri dari dua konduktor dan di pisahkan oleh bahan penyekat (bahan dielektrik) tiap konduktor di sebut keping. Kapasitor atau yang sering disebut kondensator merupakan komponen listrik yang dibuat sedemikian rupa sehingga mampu menyimpan muatan listrik. Prinsip sebuah kapasitor pada umumnya sama galnya dengan resistor yang juga termasuk dalam kelompok komponen pasif, yaitu jenis komponen yang bekerja tanpa memerlukan arus panjar. Kapasitor terdiri atas dua konduktor (lempeng logam) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator). Isolator penyekat ini sering disebut sebagai bahan (zat) dielektrik. Di bawah ini, gambar dan bentuk dari komponen kapasitor dan pengertian kapasitor.
6
Zat dielektrik yang digunakan untuk menyekat kedua penghantar komponen tersebut dapat digunakan untuk membedakan jenis kapasitor. Beberapa pengertian kapasitor yang menggunakan bahan dielektrik antara lain berupa kertas, mika, plastik cairan dan lain sebagainya. Kegunaan kapasitor dalam rangkaian elektronika sangat di perlukan terutama untuk mencegah loncatan bunga api listrik pada rangkaian yang mengandung kumparan, menyimpan muatan atau energi listrik dalam rangkaian, memilih panjang gelombang pada radio penerima dan sebagai filter dalam catu daya (power supply). Fungsi Kapasitor adalah sebagai penyimpan arus/tegangan listrik. Untuk arus DC kapasitor berfungsi sebagai isulator/penahan arus listrik, sedangkan untuk arus AC Kapasitor berfungsi sebagai konduktor/melewatkan arus listrik. Dalam penerapannya kapasitor digunakan sebagai filter/penyaring, perata tegangan DC yang di gunakan untuk mengubah tengangan AC ke DC,pembangkit gelombang ac atau oscilator dan sebagainya.
2.5 LED (Light Emitting Diode) Light-Emitting Diode atau LED adalah sejenis diode semikonduktor istimewa. Seperti sebuah diode normal, LED terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh, atau di-dop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur yang disebut p-n junction. Pembawa-muatan - elektron dan lubang mengalir ke junction dari elektrode dengan voltase berbeda. Ketika elektron bertemu dengan lubang, dia jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah, dan melepas energi dalam bentuk photon.
Contoh gambar LED 7
Lampu LED terbuat dari plastik dan dioda semikonduktor yang dapat menyala apabila dialiri tegangan listrik rendah (sekitar 1.5 volt DC). Bermacam-macam warna dan bentuk dari lampu LED, disesuaikan dengan kebutuhan dan fungsinya.
2.6. Photodioda Photodioda adalah dioda yang bekerja berdasarkan intensitas cahaya, jika photodioda terkena cahaya maka photodioda bekerja seperti dioda pada umumnya, tetapi jika tidak mendapat cahaya maka photodioda akan berperan seperti resistor dengan nilai tahanan yang besar sehingga arus listrik tidak dapat mengalir.
Gambar: Photodioda Photodioda merupakan sensor cahaya semikonduktor yang dapat mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Photodioda merupakan sebuah dioda dengan sambungan p-n yang dipengaruhi cahaya dalam kerjanya. Cahaya yang dapat dideteksi oleh photodioda ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Prinsip kerja, karena photodioda terbuat dari semikonduktor p-n junction maka cahaya yang diserap oleh photodioda akan mengakibatkan terjadinya pergeseran foton yang akanmenghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi dari sambungan. Ketika electron electron yang dihasilkan itu masuk ke pita konduksi maka elektron-elektron itu akan mengalir ke arah positif sumber tegangan sedangkan hole yang dihasilkan mengalir ke arah negatif sumber tegangan sehingga arus akan mengalir di dalam rangkaian. Besarnya pasangan elektron ataupun hole yang dihasilkan tergantung dari besarnya intensitas cahaya yang diserap oleh photodioda. 8
Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh Infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared.
2.7 IC (Integrated Circuit) IC adalah komponen yang dipakai sebagai otak peralatan elektronika.
Gambar 2.6. IC IC telah digunakan dimana-mana. Radio, televisi, komputer, telepon selular, dan peralatan digital lainnya yang merupakan bagian penting dari masyarakat modern. Contohnya, sistem transportasi, internet, dll tergantung dari keberadaan alat ini.
2.8 Motor DC Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri. Motor DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energy mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak 9
berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet, maka akan timbul tegangan (GGL) yang berubahubah arah pada setiap setengah putaran, sehingga merupakan tegangan bolak-balik. Prinsip kerja dari arus searah adalah membalik phasa tegangan dari gelombang yang mempunyai nilai positif dengan menggunakan komutator, dengan demikian arus yang berbalik arah dengan kumparan jangkar yang berputar dalam medan magnet. Bentuk motor paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan yang bias berputar bebas di antara kutub-kutub magnet permanen. Catu tegangan dc dari baterai menuju ke lilitan melalui sikat yang menyentuh komutator, dua segmen yang terhubung dengan dua ujung lilitan. Kumparan satu lilitan pada gambar di atas disebut angker dinamo. Angker dinamo adalah sebutan untuk komponen yang berputar di antara medan magnet.
Gambar 2.3 Motor DC Sederhana
Salah satu contoh motor DC adalah dynamo. Dinamo adalah mesin listrik atau pembangkit tenaga listrik. Alat untuk mengubah energy kinetic menjadi tenaga listrik. Jika dynamo itu menghasilkan arus bolak-balik (AC), maka sering disebut alternator. Dalam dynamo, kumparan berada dalam ruangan bermedan magnet homogeny. Jika kumparan berputar, maka fluks magnet yang menembus kumparan itu selalu berubah-ubah setiap waktu. Menurut Faraday, hal ini akan mengakibatkan timbulnya arus listrik yang disebut arus 10
imbas (arus induksi) berupa arus bolak-balik (AC). Jika dilihat dengan osiloskop, grafik arus listrik ini berupa fungsi sinusoida.
Gambar 2.7. Motor/Dinamo Dalam kasus perancangan robot, umumnya digunakan motor DC, karena jenis motor tersebut mudah untuk dikendalikan. Kecepatan yang dihasilkan oleh motor DC berbanding lurus dengan potensial yang diberikan. Untuk membalik arah putarnya cukup membalik polaritas yang diberikan. 2.9 Infrared Infra red adalah gelombang yang panjangnya di bawah panjang gelombang cahaya. infared menggunakan LED (Light Emitting Diode) atau laser untuk membangkitkannya. gelombang ini tidak mampu menembus benda sehingga jarak yang mampu ditempuh relatif pendek dan berjalan pada satu garis lurus (point to point). frekuensi dari gelombang infra red berada pada 1001 Ghz-1000Thz. Inframerah ditemukan secara tidak sengaja oleh Sir William Herschell, astronom kerajaan Inggris ketika ia sedang mengadakan penelitian mencari bahan penyaring optik yang akan digunakan untuk mengurangi kecerahan gambar matahari dalam tata surya teleskop.
2.10 Crystal Crystal lazimnya digunakan untuk rangkaian osilator yang menuntut stabilitas frekuensi yang tinggi dalam jangka waktu yang panjang. Alasan utamanya adalah karena perubahan nilai frekuensi kristal seiring dengan waktu, atau disebut juga dengan istilah faktor penuaan frekuensi (frequency aging), jauh lebih kecil dari pada osilator-osilator lain. Faktor penuaan frekuensi
11
untuk kristal berkisar pada angka ±5ppm/tahun, jauh lebih baik dari pada faktor penuaan frekuensi osilator RC ataupun osilator LC yang biasanya berada diatas ±1%/tahun.
Gambar 2.9. Kristal/Xtal Kristal juga mempunyai stabilitas suhu yang sangat bagus. Lazimnya, nilai koefisien suhu kristal berada dikisaran ±50ppm direntangan suhu operasi normal dari -20°C sampai dengan +70°C. Bandingkan dengan koefisien suhu kapasitor yang bisa mencapai beberapa persen. Untuk aplikasi yang menuntut stabilitas suhu yang lebih tinggi, kristal dapat dioperasikan didalam sebuah oven kecil yang dijaga agar suhunya selalu konstan. 2.11 Electrolyt Condensator (ELCO) Kondensator biasa di sebut dengan kapasitor dengan lambang C, merupakan komponen yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu tertentu. Kondensator yang digunakan dalam proyek ini adalah kondensator tetap yang merupakan nilai kondensator yang nilai kapasitasnya sudah di tetapkan oleh pabrik pembuatnya.
2.12 ATmega16 AVR merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 32 register general-purpose, timer/counter fleksibel dengan mode compare, interrupt internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, dan mode power saving, ADC dan PWM internal. AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash on-chip yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI. ATMega16. 12
ATMega16 mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per MHz membuat disainer sistem untuk mengoptimasi konsumsi daya versus kecepatan proses.
Pin-pin ATMega16 kemasan 40-pin Pin-pin pada ATMega16 dengan kemasan 40-pin DIP (dual inline package)ditunjukkan oleh gambar 1. Guna memaksimalkan performa, AVR menggunakan arsitektur Harvard (dengan memori dan bus terpisah untuk program dan data). Port sebagai input/output digital ATMega16 mempunyai empat buah port yang bernama PortA, PortB, PortC, dan PortD. Keempat port tersebut merupakan jalur bidirectional dengan pilihan internal pull-up. Tiap port mempunyai tiga buah register bit, yaitu DDxn, PORTxn, dan PINxn. Huruf „x‟mewakili nama huruf dari port sedangkan huruf „n‟ mewakili nomor bit. Bit DDxn terdapat pada I/O address DDRx, bit PORTxn terdapat pada I/O address PORTx, dan bit PINxn terdapat pada I/O address PINx. Bit DDxn dalam register DDRx (Data Direction Register) menentukan arah pin. Bila DDxn diset 1 maka Px berfungsi sebagai pin output. Bila DDxn diset 0 maka Px berfungsi sebagai pin input.Bila PORTxn diset 1 pada saat pin terkonfigurasi sebagai pin input, maka resistor pull-up akan diaktifkan. Untuk mematikan resistor pull-up, PORTxn harus diset 0 atau pin dikonfigurasi sebagai pin output. Pin port adalah tri-state setelah kondisi reset. Bila PORTxn diset 1 pada saat pin terkonfigurasi sebagai pin output maka pin port akan berlogika 1. Dan bila PORTxn diset 0 pada 13
saat pin terkonfigurasi sebagai pin output maka pin port akan berlogika 0. Saat mengubah kondisi port dari kondisi tri-state (DDxn=0, PORTxn=0) ke kondisi output high (DDxn=1, PORTxn=1) maka harus ada kondisi peralihan apakah itu kondisi pull-up enabled (DDxn=0, PORTxn=1) atau kondisi output low (DDxn=1, PORTxn=0).
14
BAB III ALAT DAN BAHAN 3.1 Alat
Solder Penyedot Timah Tang Bor
3.2 Bahan o o o o o o o o o o o o o
o o o o o o o o o o o o o
PCB Atmega 16 Pin Header Jantan dan betina IC Regulator 7805 IC Regulator 7809 LED Camping Photodioda Inframerah Resistor 1 KΩ Resistor 330Ω Capasitor Capasitor Ceramic IC L293D
15
Socket IC Push Buttom Cristal 12 Hz Heat Sink Gear Box Kabel Pelangi Motor DC 9 Volt Timah Lem Lilin Battere Ban Fiber Pelarut PCB
BAB IV LANGKAH KERJA 4.1.1 BAGIAN UTAMA ROBOT 4.1.2 Rangka Dan Body
Gambar 41 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.
16
4.1.3 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. 4.1.4 Sensor
Gambar 2.3 Sensor garis pada Line Follower
17
Sensor digunakan sebagai input dari robot, pada sensor ini terdapat 8 buah photo diode, 8 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) 4.1.5
Motor
Gambar 2.7 Motor pada Line Follower
Motor yang kami gunakan disini adalah motor DC 9 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.
18
4.2
SKEMATIK ROBOT LINE FOLLOWER
Gambar 5.6. Sistem Minimum ATmega16
5.1.1. SKEMATIK SENSOR
Gambar 5.7. Sistem Minimum Sensor
19
5.1.2. SKEMATIK DRIVER MOTOR L293D
Gambar 5.8 skematik driver motor IC293D
5.2.
Program /***************************************************** This program was produced by the CodeWizardAVR V1.24.5 Evaluation Automatic Program Generator © Copyright 1998-2005 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l. http://www.hpinfotech.com e-mail:
[email protected] Project : Version : Date : 7/13/2011 Author : Freeware, for evaluation and non-commercial use only Company : Comments:
Chip type : ATmega16 Program type : Application Clock frequency : 12.000000 MHz Memory model : Small External SRAM size : 0 Data Stack size : 256 *****************************************************/
20
#include
#include #include int i; int Mu,Ma; char LCD_buffer[16]; char buffer1[16],buffer2[16], buffer3[16],buffer4[16],ref, sensor[8], n_sensor ; unsigned int ADCIN0, ADCIN1, ADCIN2, ADCIN3, ADCIN4, ADCIN5, ADCIN6, ADCIN7; unsigned char x,input,td,start=0,parkir=0,counting,loop,pwm_kiri,pwm_kanan; eeprom unsigned char max_speed; eeprom unsigned char ref0,ref1,ref2,ref3,ref4,ref5,ref6,ref7;
// Alphanumeric LCD Module functions #asm .equ __lcd_port=0x15 ;PORTC #endasm #include #define ADC_VREF_TYPE 0x00 interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) { // Place your code here TCNT0=0xEE; x++; if(x>=pwm_kiri) PORTD.4=0; else PORTD.4=1; if(x>=pwm_kanan) PORTD.5=0; else PORTD.5=1; } // Read the AD conversion result unsigned int 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; //0x40; // Wait for the AD conversion to complete while ((ADCSRA & 0x10)==0); ADCSRA|=0x10; return ADCW; } 21
// Declare your global variables here void maju() //mundur {PORTD.0=1; PORTD.1=0; PORTD.2=1; PORTD.3=0; } void mundur() //maju {PORTD.0=0; PORTD.1=1;PORTD.2=0; PORTD.3=1;} void b_kanan() //belok kanan {PORTD.0=0; PORTD.1=1;} void b_kiri() //belok kiri {PORTD.2=0; PORTD.3=1;} void s_kanan() {PORTD.2=1; PORTD.3=0;} void s_kiri() {PORTD.0=1; PORTD.1=0;} void mtr_kanan() { PORTD.0=0;PORTD.3=1; PORTD.2=1; PORTD.1=0; } void mtr_kiri() {PORTD.0=1;PORTD.3=0; PORTD.2=0; PORTD.1=1;} void stop() //stop {PORTD.0=0;PORTD.1=0;PORTD.2=0;PORTD.3=0;} void scaning(){ unsigned char xsensor; //maju(); // n_sensor=~PINA; // n_sensor=n_sensor & 0b00000000; switch(n_sensor){ case 0b11111110: mtr_kanan();pwm_kiri=200; pwm_kanan=200;
td=1;
break; case 0b11111101: mtr_kanan();pwm_kiri=200;pwm_kanan=max_speed+200; td=1; break; case 0b11111000: maju();pwm_kiri=200;pwm_kanan=200; td=1; break; case 0b11111001: maju(); pwm_kiri=200; pwm_kanan=100; td=1; break; case 0b11111011: maju(); pwm_kiri=200; pwm_kanan=100; td=1; break; case 0b11110011: maju(); pwm_kiri=240; pwm_kanan=150; td=1; break; case 0b01111111: mtr_kiri();pwm_kiri=max_speed+150;pwm_kanan=150 ; td=2; break; case 0b11110111: maju(); pwm_kiri=250; pwm_kanan=250; td=1; break; case 0b11100111: maju(); pwm_kiri=250; pwm_kanan=250; break; case 0b11101111: maju(); pwm_kiri=100; pwm_kanan=250; break;
22
case 0b11001111:
maju(); pwm_kiri=200; pwm_kanan=200;
td=2;
break; case 0b11011111: mtr_kiri(); pwm_kiri=max_speed+200; pwm_kanan=200; td=2; break; case 0b00011111: maju(); pwm_kiri=max_speed+50; pwm_kanan=250; td=2; break; case 0b10111111: mtr_kanan(); pwm_kiri=max_speed+200; pwm_kanan=200; td=2; break; case 0b00111111: mtr_kiri();pwm_kiri=max_speed+0;pwm_kanan=200 ; td=2; break; case 0b10111110: mtr_kanan();pwm_kiri=max_speed+150;pwm_kanan=150 ; td=1; break; case 0b01011111: mtr_kiri(); pwm_kiri=max_speed+200;pwm_kanan=max_speed+200 ; td=2; break; if(td==2){mtr_kiri();pwm_kiri=max_speed+30;pwm_kanan=max_speed+30;} if(td==1){mtr_kanan();pwm_kiri=max_speed+30;pwm_kanan=max_speed+30;} break; } } void main(void) { // Declare your local variables here // Input/Output Ports initialization // Port A initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTA=0x00; DDRA=0x00; // Port B initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTB=0x00; DDRB=0xff; // Port C initialization
23
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTC=0x00; DDRC=0x00; TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00; // Port D initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTD=0x00; DDRD=0xff; // Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 1382.400 kHz // Mode: Normal top=FFh // OC0 output: Disconnected TCCR0=0x03; TCNT0=0xee; OCR0=0x00;;
// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x01; // Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off // Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80; SFIOR=0x00; // ADC initialization // ADC Clock frequency: 24
// ADC Voltage Reference: AREF pin // ADC Auto Trigger Source: None ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff; ADCSRA=0x84; //0x84; // LCD module initialization lcd_init(16); #asm("sei") lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("tes"); while (1) { //mtr_kiri();pwm_kanan=200;pwm_kiri=200;
//PORTD.5=1; // mtr_kanan(); // lcd_gotoxy(0,0); //lcd_putsf("Bismillah"); scaning(); //max_speed++; //max_speed--; //counting++; //if (PINC.1==0){max_speed++;delay_ms(50);} //if (PINC.0==0){max_speed--;delay_ms(50);} //sprintf( buffer4,"%3u",max_speed ); //lcd_gotoxy(7,1); //lcd_puts(buffer4); //if (PINC.5==0){mtr_kanan();pwm_kiri=max_speed+0;pwm_kanan=max_speed+0;} //if (PINC.4==0){mtr_kiri();pwm_kiri=max_speed+0;pwm_kanan=max_speed+0;} //if (PINC.2==0){start=1;parkir=0;} //if (start==1)(scaning()); //if (PINC.3==0){(parkir=1);(start=0);} //if (parkir==1)(stop()); //if (PINC.5==0){mtr_kanan();pwm_kiri=40;pwm_kanan=40;delay_ms(500);} //if (PINC.4==0){mtr_kiri();pwm_kiri=40;pwm_kanan=40;delay_ms(500);} //sprintf( buffer1,"%03u,%03u,%03u,%03u",read_adc(0),read_adc(1),read_adc(2),read_adc(3));
25
//sprintf( buffer2,"%03u,%03u,%03u,%03u",read_adc(4),read_adc(5),read_adc(6),read_adc(7)); //lcd_gotoxy(0,0);lcd_puts(buffer1); //lcd_gotoxy(0,1);lcd_puts(buffer2); ADCIN0=read_adc(0);ADCIN1=read_adc(1);ADCIN2=read_adc(2);ADCIN3=re ad_adc(3); // pembacaan pohotodioda sebagai masukan ADC. ADCIN4=read_adc(4);ADCIN5=read_adc(5);ADCIN6=read_adc(6);ADCIN7=re ad_adc(7);
if (ADCIN0<120){sensor[0]=0;}else {sensor[0]=1;} //di samping adalah data hasil dari refrensi warna hitam dan putih.. if (ADCIN1< 140){sensor[1]=0;}else {sensor[1]=1;} //refrensi adalah data bilangan hitam tambah bilangan putih bagi 2. Atw H+P/2= ref. if (ADCIN2< 100){sensor[2]=0;}else {sensor[2]=1;} if (ADCIN3< 120){sensor[3]=0;}else {sensor[3]=1;} if (ADCIN4< 160){sensor[4]=0;}else {sensor[4]=1;} if (ADCIN5< ){sensor[5]=0;}else {sensor[5]=1;} if (ADCIN6< 40){sensor[6]=0;}else {sensor[6]=1;} if (ADCIN7< 30){sensor[7]=0;}else {sensor[7]=1;} /* if (ADCIN0
26
} };
Pada tahap awal hal yang perlu dibuat adalah rangkaian minimum system ( perangkat Mikrokontroller ) , proses awal yang perlu dilakukan dalam membentuk minimum system ini yaitu menata letak dari komponen , kemudian membentuk jalur dari susunan komponen tersebut dalam bentuk skema di kertas. Setelah itu skema tersebut dipindahkan ke dalam PCB , jika digambar dengan proses manual maka kita menggunakan spidol OHP / Permanent namun dapat juga digambar dengan proses pencetakan gambar dengan teknik menyetrika. Setelah itu PCB dilarutkan dengan larutan FeCl , kemudian setelah dilarutkan kemudian masuk ke proses Pengeboran. Ukuran mata bor sesuai dengan ukuran kaki komponen ( 0,8 mm ). Setelah itu pasangkan komponen minimum system , komponen yang dipergunakan pada minimum system seperti Elco 10 uF, resistor 1 kiloohm dan 10 kiloohm, push button , socket ( 40 kaki / AT89S51 ), pin brush , pin header , Kondensator Keramik 33 pF, Kristal 12 MHz, dan LED sebagai indikato pada rangkaian minimum system . Lakukan selanjutnya penyolderan pada komponen tersebut , sebelum melakukan penyolderan dilakukan proses penggosokan pada jalur agar timah mampu melebur dengan sempurna pada jalur. Kemudian lakukan proses testing pada rangkaian agar mengetahui apakah terdapat trouble pada rangkaian ?. Setelah membuat minimum system kemudian masuk pada proses pembuatan Driver untuk Line Follower. Sedikit penjelasan minimum system. Minimum System merupakan rangkaian yang berfungsi sebagai pememroses dalam rangkaian Line Follower. Minimum System mengolah input dari sensor kemudian memproses Input , kemudian mengolahnya lalu menentukan Output. 1. Driver Line Follower Pembuatan Driver Line Follower kurang lebih sama dengan tahap pada proses perancangan dan pembuatan Minimum System. Namun pada proses pembuatan terdapat juga perbedaan. Seperti pada pembentukan jalur dan pemasangan komponen sebab pada PCB Minimum System lebih membutuhkan ruang yang lebih sedikit dibanding dengan Driver Line Follower sebab pada Driver Line Follower terdapat komponen actuator berupa motor DC sehingga membutuhkan ruang lebih untuk komponen tersebut. Pada bagian Driver Line Follower komponen yang dibutuhkan seperti Transistor NPN 9013, Resistor 560 Ohm, Motor DC Mainan + gear set ( 5 V ) , dan Kabel Secukupnya. Selain itu pada bagian Driver disisipkan juga Tempat Sumber ( Baterai 27
). Setelah proses Perancangan, Pembuatan, dan Penyolderan Komponen , maka dilakukan proses Testing rangkaian tersebut agar mengetahui apakah terdapat trouble , jika terdapat trouble maka lakukan proses pengecekan secara terperinci dan tepat pada rangkaian. Setelah itu masuk pada perancangan dan pembuatan rangkaian Sensor Line Follower. Penjelasan mengenai Driver Line Follower , Driver berfungsi sebagai penggerak dari Line Follower. 2. Sensor Line Follower Melangkah ke rangkaian selanjutnya yaitu rangkaian Sensor Line Follower. Sebelum itu sedikit penjelasan mengenai Sensor Line Follower , memiliki fungsi sebagai pendeteksi jalur. Sensor memiliki prinsip membaca warna yang gelap ( mengarah ke warna Hitam ) namun jika sensor bertemu pada warna cerah seperti Putih maka sensor secara otomatis tidak mampu berfungsi. Jika pada jalur yang warna hitam maka sensor mengirimkan data menuju ke minimum system namun jika sensor bertemu warna cerah maka sensor tidak mengirimkan input ke minimum system. Data yang dikirim minimum system berupa tegangan , input tersebut menuju ke port minimum system. Proses pembentukan Sensor Line Follower kurang lebih sama dengan proses sebelum – sebelumnya. Seperti perancangan jalur , kemudian menggambarkan pada PCB , Pelarutan, Pengeboran dan Penyolderan. Komponen pada sensor line follower seperti LED, LDR, resistor 220 ohm & 3 kilo ohm, dan Kabel Penghubung. Kemudian lakukan proses Testing , dengan melakukan pengukuran pada output yang menuju ke minimum system. Namun ada antisipasi yang baik untuk bagian sensor ini , yaitu dengan memasang rangkaian indikator. Berupa LED, jadi rangkaian tersebut dipasang berhubungan dengan Sensor Line Follower. Jadi ketika Sensor mendapatkan tegangan maka secara otomatis indikator akan menunjukkan output dari rangkaian sensor tersebut. Apabila sensor menghasilkan output maka LED akan menyala dan jika tidak menghasilkan maka LED akan padam. Ini juga menjadi indikasi apakah bagian sensor mengalami trouble. 1. Perakitan Pada bagian ini seluruh rangkaian yang yang tadi dibuat kemudian dihubungkan Rangkain Minimum System menjadi CPU , Sensor Line Follower berfungsi sebagai Input dan Driver Line Follower sebagai output. Setelah seluruh rangkain terhubung lakukan proses testing lagi. Untuk mengetahui apakah seluruh rangkaian telah terhubung. Lakukan dengan dengan mengecek tegangan yag keluar dari Sensor kemudian tes lagi bagian driver dengan memberikan tegangan dan lihat apakah motor mampu bergerak sesuai dengan keinginan. Setelah rangkaian line follower telah selesai kemudian masuk ke bagian membuat Program / Instruksi.
28
2.
Pembuatan Instruksi / Program Setelah pembuatan fisik Line Follower , kemudian berlanjut ke pembuatan program / instruksi. Dalam mikrokontroller , program merupakan bagian terpenting dari line follower sebab instruksi yang menentukan action yang akan dilakukan oleh driver. Susunan instruksi ini yang mengatur dari kerja seluruh line follower. Jadi ketika input diterima maka mikrokontroller akan segera membandingkan input dengan instruksi , kemudian mikrokontroller akan menentukan instruksi yang akan dieksekusi ke driver sehingga driver akan bergerak. Setelah melalui proses pembuatan program, kemudian progam didownload ke mikrokontroller. Dan kemudian aktifkan line follower untuk melihat apakah program line follower telah sukses. Dapat dilakukan perubahan yang pada program untuk mendapat kan Line Follower yang mampu bergerak secara smooth.
29
BAB VI PENUTUP 6.1. Kesimpulan
Photo dioda atau pendeteksi chaya akan berlofika 1 jika cahaya yang d pamcarkan oleh led sebagian besar d terima oleh photo dioda i. Dan berlogika 0 jika hanya sedikit cahaya yang di terima nya.
Photo dioda akan bekerja apabilaa cahaya yang di serapnya sangat sedikit atau pancaran lampu led mengenai permukaan gelap.
6.2. Saran Adapun kritik dan saran kami adalah sebagai berikut: 1) Saat membuat layout PCB sebaiknya kita teliti dalam menentukan jarak kaki-kaki komponen dan jalur-jalur komponen. Hal ini bertujuan agar tata letak komponen pada PCB terlihat lebih rapi. 2) Sebelum memasang transistor sebaiknya kita memperhatikan kakinya karena jika terjadi kesalahan pada penentuan kaki transistor dapat membuat rangkaian tidak bekerja. 3) Gunakan solder dengan mata solder yang masih baru agar hasil solderan bagus dan terlihat rapi. 4) Kami juga menyarankan kepada pembimbing agar lebih meningkatkan kerja sama dan komunikasi yang jelas dengan mahasiswa, agar hasil praktek dapat terselesaikan sesuai dengan yang diinginkan, semoga kedua belah pihak mendapatkan hasil yang positif dengan diadakannya praktek kali ini.
30
BAB VII DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Resistor http://www.sisilain.net/2010/12/pengertian-pcb-printed-circuit-board.html http://komponenelektronika.net/pengertian-kapasitor.htm http://indo-ware.indonetwork.co.id/group+143447/ic-regulator.htm http://nonoharyono.blogspot.com/2009/12/saklar-tekan-push-button.html http://diary-mybustanoel.blogspot.com/2012/04/photodioda.html http://id.wikipedia.org/wiki/Diode_pancaran_cahaya http://pengertianpengertian.blogspot.com/2012/06/pengertian-infrared.html http://www.energyefficiencyasia.org/docs/ee_modules/indo/ChapterElectricmotorBahasaI donesia.pdf
31
32
