Membuat Robot Line Follower Analog

apa saja sich komponen dasar dari sistem robot itu….? setau ku robot terdiri dari komponen input (masukkan, contohnya sensor), pengolah dan output (keluaran), nach sistem robot line follower analog belum lah kompleks jika dibandikan dengan robot seperti humanoid contoh ASIMO,… untuk dasar membuat robot kita gak perlu membuat robot asimo, hehe susah banget kali…., line follower analog juga dah bisa dikatakan robot, sebab dikatakan robot jika benda tersebut telah dapat begerak atw berjalan secara automatik tanpa bantuan operator.

komponen dasar dari sistem robot:

hmmm tulis apa lagi ya…. langsung aja dech nich q share salah satu rangkaian dari robot line follower analog….

rangkaian Line Follower Analog diatas terdapat 3 bagian utama, yaitu bagian sensor, komparator dan driver. Untuk bagian sensor digunakan photodioda sebagai sensor cahaya, sedangkan komparatornya menggunakan IC LM 324 sebagai pembanding tegangan dan untuk drivernya digunakan H- Bridge Transistor.

Cara kerja dari rangkaian-rangkaian Line Follower Analog tersebut adalah sebagai berikut :

A. Prinsip Kerja Sensor

Sensor yang digunakan terdiri dari photo dioda. Sensor ini nilai resistansinya akan berkurang bila terkena cahaya dan bekerja pada kondisi riverse bias. Untuk sensor cahayanya digunakan LED Superbright, komponen ini mempunyai cahaya yang sangat terang, sehingga cukup untuk mensuplai cahaya ke photo dioda.

Gambar Rangkaian sensor

Cara kerjanya :

Gambar Sensor tidak terkena cahaya

Jika photo dioda tidak terkena cahaya, maka nilai resistansinya akan besar atau dapat kita asumsikan tak hingga. Sehingga arus yang mengalir pada komparator sangat kecil atau dapat diasumsikan dengan logika 0.

Gambar Sensor terkena cahaya

Jika photo dioda terkena cahaya, maka photo dioda akan bersifat sebagai sumber tegangan dan nilai resistansinya akan menjadi kecil, sehingga akan ada arus yang mengalir ke komparator dan berlogika 1.

B. 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) diantara kedua OP Amp IC LM 324. Untuk datasheet LM324 silakan unduh disini.

Gambar Rangkaian komparator

► Jika tidak ada arus yang mengalir dari rangkaian sensor ke rangkaian ini maka tegangan masukan untuk rangkaian ini adalah 0 Volt, akibatnya pada IC 1 tegangan di terminal ( + ) > ( – ), maka LED-A on, sedangkan pada IC 2 sebaliknya LED-B off.

► Jika ada arus yang mengalir dari rangkaian sensor ke rangkaian ini maka tegangan masukan untuk rangkaian ini mendekati Vcc, akibatnya pada IC 2 tegangan di terminal ( + ) < ( – ), maka LED-B on, sedangkan pada IC 1 sebaliknya maka LED-A off.

Kondisi antara titik A dan B akan selalu keterbalikan.

C. Prinsip Kerja Driver Motor

Driver adalah rangkaian yang tersusun dari transistor yang digunakan untuk menggerakkan motor DC. Dimana komponen utamanya adalah transistor yang dipasang sesuai karakteristiknya.

Gambar Rangkaian driver H-Bridge Transistor

Pada saat input A berlogika 1, maka ada arus yang mengalir pada rangkaian, akibatnya transistor 1 dan 4 on karena basis terbias, sehingga motor berputar. Sehingga saat input A berlogika 1 maka input B akan berlogika 0, jadi transistor 2 dan 3 akan off.

Pada saat input B berlogika 1, maka ada arus yang mengalir pada rangkaian, akibatnya transistor 2 dan 3 on karena basis terbias, sehingga motor berputar tapi dengan arah yang berlawanan.

Bikin Robot Sendiri

Layout PCB

Buat kalian yang hobi elektronika aku punya sedikit ilmu tentang dunia robotic . tak usah lama-lama, alat dan bahannnya yakni R330, R10K, IC LM324, IC 7400, Tr D400, LED, Photo Dioda, dan pastinya ada minat untuk membuat. layout pcbnya dah da nich :

Membuat Robot Sederhana Pengikut Garis

Robot ini berfungsi sebagai robot pengikut garis, dimana robot dapat mengikuti garis disepanjang jalur hitam yang bisa dibuat menggunakan isolasi tape hitam (isolasi kabel).
Cara kerja robot ini adalah dengan menggunakan dua buah sensor dioda inframerah (LED merah) yang memancarkan sinar ke lantai, kemudian sinar ini diterima oleh dua buah photo dioda sebagai sensor penerima untuk mengidentifikasikan jalur hitam dan putih pada lantai.
Robot ini cukup sederhana,cerdas,lincah dan menyenangkan untuk dipelajari.
Cocok untuk siswa yang ingin belajar robot baik juga untuk ekskul-ekskul robotik atau ekskul elektronika dikalangan SMP atau SMA atau untuk kalangan hobby.
Robot ini membutuhkan perakitan dengan solder untuk memasang komponen elektroniknya.


Spesifikasi :

- Kit robot yang mampu mengikuti jalur garis pada suatu lintasan/permukaan
- Tidak menggunakan mikrokontroler, sehingga tidak memerlukan pemorgraman
- Menggunakan 2 buah LED dan 2 buah photodioda untuk mendeteksi garis di suatu permukaan
- Terintegrasi dengan 2 buah motor DC dan dilengkapi dengan kombinasi gear untuk menggerakan roda
- Menggunakan 2 buah battery 2 x 1,5VDC ukuran AA (include)
- Terdapat 2 buah roda+karet dan 1 roda universal
- Memerlukan proses perakitan kit robot. (soldering)
- Tersedia semua komponen, PCB, motor, dan komponen lain dalam 1 paket pembelian


Dalam perakitan dibutuhkan alat2:


- Solder
- Timah
- Kunci L
- Tang potong kabel
- Tang jepit
- Obeng kembang


Alat Dan Bahan :


- Dinamo
- Kabel
- 2 Roda
- Baterai
- Lampu LED
- Resistor
- Kontroler
- Dan Ge

Membuat robot paling sederhana

mari membuat robot sederhana !

Hai apa kabar? wah kebetulan dirumah banyak mainan yang rusak maklum anak-anak, setiap kali rusak minta dibelikan lagi, iseng lihat-lihat instructables.com ada hal yang menarik yaitu membuat robot sederhana, disamping mudah untuk membuatnya anak-anakpun akan senang jika memainkannya. Okey langsung aja deh saya ingin menjelaskan cara membuat robot sederhananya. Alat-alatnya sangat mudah kita dapatkan yaitu dari bekas mainan yang rusak daripada kita buang lebih baik kita manfaatkan, berikut ini alat-alat yang harus disiapkan:

a. Tempat Battre ukuran 2 battre (Battre Holder) 1 buah, bisa dibeli di toko elektronik dengan harga Rp. 1000

b. SPDT Switch/Micro Switch 2 buah, bisa dibeli di toko elektronik dengan harga Rp. 1500 (2 buah Rp. 3000)

c. Klip kertas secukupnya

d. Konektor terminal kabel (bisa juga tidak menggunakannya)

e. Dinamo (motor) mainan 2 buah, bisa kita dapatkan dari mainan yang rusak seperti mini 4WD (tamiya). Tapi dengan catatan dinamotor tersebut masih berfungsi/berputar/tidak rusak.

Hanya dengan modal kurang dari Rp. 5000,- kita sudah punya mainan kreatif, canggih! hihihi… maaf berlebihan (Lebay)

Okey. Jika alat-alatnya sudah siap, ayo kita buat ! Caranya sebagai berikut:

1. Langkah pertama:

Letakan kedua SPDT Switch di atas tempat battre, kemudian dilem menggunakan lem power (1). Setelah itu kaki SPDT Switch paling atas kedua-duanya saling menyentuh kemudian kita solder (a), berikutnya kaki tengah kedua-duanya kita sambung dengan kawat lalu di solder (b) tempelkan kedua dinamo pada samping tempat battre menggunakan lem power atau lem bakar, menempelkannya agak miring (c). Lihat gambar dibawah ini:

Sumber: http://www.instructables.com/id/How-to-Build-a-Robot-The-BeetleBot-v2-Revisite/

2. Langkah kedua:

Hubungkan kaki paling bawah SPDT Switch kiri dengan kaki dinamo bagian kiri, begitu juga dengan bagian kanan dengan menggunakan kawat lalu disolder (a). Setelah itu hubungkan kaki dinamo bagian kiri dengan kaki dinamo bagian kanan menggunakan kabel (b). Lihat gambar dibawah ini:

Sumber: http://www.instructables.com/id/How-to-Build-a-Robot-The-BeetleBot-v2-Revisite/

3. Langkah ketiga:

Sambungkan kabel dari dinamo kebagian belakang tempat battre dengan cara di solder, jangan terlalu lama menyoldernya karena akan mengakibatkan plastik tempat battre meleleh, lakukan dengan cepat (a). Setelah itu sambungkan kabel merah tempat battre ke kaki atas SPDT Switch dan kabel hitam tempat battre ke kaki tengah SPDT Switch dengan cara di solder (b). Lihat gambar:

Sumber: http://www.instructables.com/id/How-to-Build-a-Robot-The-BeetleBot-v2-Revisite/

4. Langkah keempat:
Buat roda bagian belakang dengan menggunakan klip caranya klip diluruskan kemudian dilipat menggunakan tang dan masukan klip tersebut kedalam lubang butiran kemudian tempelkan dibagian belakang tempat battre dengan menggunakan lem. Lihat gambar:

Sumber: http://www.instructables.com/id/How-to-Build-a-Robot-The-BeetleBot-v2-Revisite/

5. Langkah ke lima:

Buat antena dengan menggunakan klip kertas, caranya klip tersebut kita luruskan dengan tang, setelah lurus kita lengkungkan perlahan-lahan. Setelah itu kita masukan klip yang sudah dilengkungkan kedalam konektor terminal jepit dengan tang agar kencang (a) lalu masukan kedalam besi SPDT Switch (b) Lihat gambar! Bisa juga tidak memakai konektor terminal langsung di lem klip kertasnya ke SPDT menggunakan lem power.

Sumber: http://www.instructables.com/id/How-to-Build-a-Robot-The-BeetleBot-v2-Revisite/

6. Langkah ke enam:

Buat badan robot dengan menggunakan tutup botol plastik, bisa di cat tutup botol plastik tersebut sesuai dengan warnanya (misalkan kumbang). Lihat gambar:

Sumber: http://www.instructables.com/id/How-to-Build-a-Robot-The-BeetleBot-v2-Revisite/

7. Langkah ke tujuh:

Selesai. Mudahkan, memang mudah asalkan ada kemauan. Sekarang ayo kita mainkan pasti sangat menyenangkan, robot akan berjalan dan ketika antena menyentuh dinding atau penghalang maka robot kumbang tersebut akan membelokan arahnya, menghindari penghalang tersebut. Wuih, seru robotnya bisa bermanuver … hihihi ☺

Robot Line Tracer

Robot Line Tracer merupakan robot sederhana yang bertujuan untuk menyusuri jejak (garis) secara otomatis, dimana jejak atau garis tersebut berupa garis yang dibentuk antara warna hitam dan dan putih. Namun walaupun demikian robot ini dapat dikatakan robot yang cukup lumayan cerdas karena Robot Line Tracer ini mampu melakukan penyusuran garis dengan sendirinya. Sebenarnya prinsip dari Line Tracer adalah sangat sederhana sekali dimana kinerja dari robot ini ditentukan oleh piranti elektroniknya yang terdiri dari sensor dan driver. Sensor pada Robot Line Tracer ini tersusun dari empat buah komparator (pembanding tegangan), dimana empat buah komparator ini nantinya dibagi dalam dua bagian yaitu dua buah komparator untuk melakukan sensor pada bagian kanan dari garis serta dua buah komparator lainnya pada bagian kirinya. Dua bagian tadi diibaratkan sebagai mata daripada robot agar tetap berada pada garis perbatasan hitam dan putih.
Komparator-komparator ini sebenarnya adalah op-amp yang berfungsi sebagai detektor tegangan (pembanding tegangan). Detektor ini menggunakan IC Linier LM324 dimana isi dari chip IC ini terdapat empat buah op-amp dimana tiap komponen ini bekerja dengan sendiri-sendiri (tidak terpengaruh antara satu dan lainnya). Sedangkan pada drivernya digunakan transistor biasa (berdaya rendah) untuk menggerakkan motor DC 3 Volt yang tidak memerlukan konsumsi arus terlalu besar. Transistornya sendiri digunakan tipe C-90XX yang terkenal kehandalannya pada jangkauan daya rendah.

Membuat Robot Line Follower Sederhana

hmm..apakah di antara pembaca ada yang mengerti apa itu “robot line follower”? karena banyaknya request tutorial membuat robot pada postingan saya sebelumnya, sekarang akan saya tunjukkan salah satu contoh pembuatan robot, yaitu robot line follower.. enjoy..

1. Pendahuluan

Secara sederhana, robot line follower adalah robot yang dapat bergerak mengikuti garis secara OTOMATIS! Sebenarnya, kalau pembaca googling, banyak sekali tutorial membuat robot line follower di internet, tapi hampir semuanya ribet dan menggunakan mikrokontroler yang belum dimengerti oleh bocah” smp dan sma yang banyak comment di postingan saya sebelumnya. Hehe.. Di bawah ini contoh robot line follower.

Nah..terlihat bukan di gambar ada sebuah ‘benda’ dengan roda yang dapat bergerak mengikuti garis / jalur berwarna hitam yang berbelok-belok. ‘Benda’ tersebut mengikuti garis dengan otomatis loh. Prinsip dasarnya, sama seperti manusia, mata digunakan untuk melihat, kaki/roda digunakan untuk berjalan, dan otak digunakan untuk berpikir. 3 Komponen utama pada setiap robot : mata, kaki, dan otak. Sama seperti penjelasan saya pada postingan sebelumnya, jangan pikirkan robot itu RIBET, pikirkan robot itu sederhana, jangan dulu mikir yang rumit-rumit, robot line follower yang sekarang akan saya tunjukkan adalah sesuatu yang SEDERHANA..! tanamkan kata” sederhana pada pikiran pembaca sebelum memulai.

Okeh..satu gambar lagi sebelum kita memulai tutorialnya.. Gambar di bawah ini adalah salah satu contoh track yang digunakan untuk lomba Line Follower Robot. Track yang cukup unik bukan? Sekarang udah kebayang kan robot yang mau dibuat seperti apa?

2. Sensor (Rangkaian Photo Dioda)

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.

Pada robot line follower, sensor robot yang dapat digunakan ada 3 jenis, yaitu LDR (Light Dependent Resistor), Photo Dioda, dan Photo Transistor. Saya tidak akan menjelaskan satu” secara detail, di sini kita gunakan photo dioda sebagai sensor robot. Kalau yang masih penasaran dengan sensor lainnya, silahkan tanya om google saja.

Nah..gambar di samping kanan adalah 1 pasang sensor yang akan kita gunakan pada robot line follower. Bentuknya mirip seperti LED, yang berwarna ungu bernama receiver (photo dioda) dan yang berwarna bening bernama transmitter (infrared). Kalau pembaca ingin membeli di toko elektronik, bilang saja 1 pasang infrared sensor. Untuk membuat robot ini, kita gunakan 4 pasang sensor seperti di kanan. Sip? Murah koQ, satu pasangnya 3 ribu rupiah..hehe..

Kemudian, setelah kita mengetahui sensor apa yang akan kita pakai, coba buat dulu rangkaian seperti di bawah ini untuk setiap 1 pasang sensor :

Nah, untuk 4 pasang sensor..kita perlu membuat 4 rangkaian seperti di samping kiri ini. Cara kerjanya cukup sederhana, hanya berdasarkan pembagi tegangan. Penjelasan di paragraf berikutnya aja yaa..hehe.. Lambang LED yang berwarna hitam adalah transmitter atau infrarednya yang memancarkan cahaya infrared terus menerus jika disusun seperti rangkaian di samping. Lambang LED yang kanan adalah receiver atau photo dioda-nya yang menangkap cahaya infrared yang ada di dekatnya. INGAT masang photo dioda-nya HARUS terbalik, seperti gambar rangkaian di samping. Dari rangkaian sensor ini, kita ambil OUTPUT (to comparator, A/D converter, dll) yang ditunjukkan oleh gambar di sampin

3. Sensor (Cara Kerja)

Sekarang pertanyaannya, koQ lucu yaa sensor CUPU kaya gitu bisa baca garis? Cara kerjanya ditunjukkan oleh gambar di bawah ini.

Ketika transmitter (infrared) memancarkan cahaya ke bidang berwarna putih, cahaya akan dipantulkan hampir semuanya oleh bidang berwarna putih tersebut. Sebaliknya, ketika transmitter memancarkan cahaya ke bidang berwarna gelap atau hitam, maka cahaya akan banyak diserap oleh bidang gelap tersebut, sehingga cahaya yang 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. Ilustrasinya seperti gambar di bawah ini.

Kalau cahaya yang dipancarkan ke bidang putih, sensor akan :

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

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

Tadi kita tahu kalau hambatan receiver berubah-ubah, jadi otomatis rangkaian sensor yang bagian kanan bisa kita analogikan seperti gambar. Receiver bisa kita analogikan dengan resistor variabel, yaitu resistor yang nilai hambatannya bisa berubah. Otomatis, dengan pembagi tegangan, nilai tegangan di output rangkaian juga akan berubah-ubah bukan? Jadi, baca putih akan mengeluarkan output dengan tegangan rendah (sekitar 0 Volt) dan baca hitam akan mengeluarkan output dengan tegangan tinggi (mendekati Vcc = 5 Volt). Kalau rangkaian sensor pembaca sudah jadi, bisa dibandingkan dengan punya saya yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini.

4. Processor (Pendahuluan)

Processor yang kita gunakan di sini bukanlah processor” canggih seperti intel dan amd. Bahkan, kita sama sekali TIDAK menggunakan mikrokontroler, karena saya anggap mikrokontroler cukup rumit untuk ukuran smp dan sma. Dalam hal ini, kita gunakan 2 IC (integrated circuit) saja, yaitu 1 buah LM339 (Komparator) dan 1 buah 74LS00 (NAND gate). Simple bukan? Di bawah ini gambar kedua IC tersebut :

5. Processor (IC LM339)

IC LM339 biasa disebut sebagai komparator. Yah, dari istilahnya saja sudah ketahuan kalau gunanya adalah untuk meng-compare (membandingkan). Dengan kata lain, sesuatu yang berbentuk analog harus dikonversi dulu ke dalam bentuk digital (deretan biner) pada dunia elektronika. Hal ini bertujuan untuk mempermudah processing. Gambar di bawah ini adalah datasheet LM339. Coba perhatikan dulu sebentar

Nah, 1 IC LM339 terdiri dari 4 buah komparator (yang berbentuk segitiga ). Knapa kita hanya gunakan 1 buah IC ini? Soalnya kita juga hanya menggunakan 4 buah sensor. Kemudian, tinjau bagian komparator yang di sebelah kanan.

Satu buah komparator terdiri dari 2 input, yaitu Vin (input masukan dari sensor) dan Vref (tegangan referensi). Pada dasarnya, jika tegangan Vin lebih besar dari Vref, maka Vo akan mengeluarkan logika 1 yang berarti 5 Volt atau setara dengan Vcc. Sebaliknya, jika tegangan Vin lebih kecil dari Vref, maka output Vo akan mengeluarkan logika 0 yang berarti 0 Volt. Knapa kita bisa membandingkan seperti ini? Nah, seperti yang sudah saya bahas di poin sensor, sensor akan menghasilkan tegangan yang berbeda-beda ketika dia membaca bidang putih atau hitam kan?

Kemudian, jangan lupa untuk menambahkan resistor pull-up di keluaran komparator (Vo). Hal ini disebabkan oleh perilaku IC LM339 yang hanya menghasilkan logika 0 dan Z (bukan logika 1), sehingga si logika Z ini harus kita tarik ke Vcc dengan resistor pull-up agar menghasilkan logika 1. Sip?

Setelah digabung dengan sensor, ilustrasi rangkaian menjadi seperti ini.

6. Processor (IC 74LS00)

IC 74LS00 merupakan “NAND gate” yang berguna dalam teknologi digital. NAND gate terkait dengan logika 0 dan 1 serta merupakan gate yang paling simple dan bisa merepresentasikan semua jenis gate yang ada. Saya rasa bocah smp atau sma blom bisa memahami bagian ini. Jadi saya skip saja.. Di bawah ini adalah datasheet IC 74LS00.

7. Processor (Motor)

Sekarang kita tinjau, bagaimana cara motor bekerja ketika robot berbelok ke kiri dan ke kanan. Lihat ilustrasi di bawah ini ketika robot akan berbelok ke arah kanan.

Kemudian, lihat ilustrasi di bawah ini ketika robot akan berbelok ke arah kiri.

Nah..Ketika robot bergerak lurus, motor akan menyala dua”nya.

8. Processor (Transistor)

Nah..Sekarang knapa tiba” muncul transistor?!
Jawabannya cukup simple. Output dari IC NAND tidak mungkin kuat untuk mendrive transistor. Kalau saya tidak salah, output IC hanya sekitar 2 V. Jadi, kita membutuhkan sambungan langsung motor ke baterai untuk menggerakkannya. Knapa kita pakai transistor? Ada yang tahu apa guna transistor?

Transistor dapat berfungsi sebagai saklar / switch on off. Motor tidak menyala terus menerus bukan? Sudah saya jelaskan di bab sebelumnya, pada jalur tertentu motor akan mati dan menyala. Nah,, nyala mati motor tersebut diatur oleh transistor. Transistor yang digunakan di sini adalah NPN. Pada dunia elektronika, transistor terdiri dari dua jenis, yaitu PNP dan NPN. Berikut ilustrasi gampangnya terkait dengan motor.

Jadi, sejauh ini kita punya rangkaian lengkap seperti di bawah ini.

9. Mekanik

Hmm..
sebenarnya,,jujur saja saya kurang mengerti bagian mekanik. Soalnya saya bukan orang mesin..hehe.. Saya cuma tahu sedikit tips, yaitu buat gear yang besar” agar torsi-nya besar. Jadi, robotnya bisa berbelok dengan kuat. Kalau torsi kecil, robot akan sulit untuk berbelok. Gampangnya gitu aja..hehe..

10. PCB Layout

Berikut ini pcb layout dari sensor robot line follower, terdiri dari 4 sensor. Layout PCB ini dibuat dengan menggunakan software eagle.

Di bawah ini layout pcb dari rangkaian processor, yang terdiri dari 1 IC NAND dan 1 IC komparator.

yang jadinya akan seperti gambar di bawah ini

oke..sekian tulisan saya tentang membuat robot line follower sederhana.