PERANCANGAN LINE FOLLOWER
TUGAS AKHIR
ARMAN HIDAYAT SIRAIT 122408054
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERANCANGAN LINE FOLLOWER
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
ARMAN HIDAYAT SIRAIT 122408054
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : Perancangan Line Follower
Kategori : Tugas Akhir
Nama : Arman Hidayat Sirait
Nomor Induk Mahasiswa : 122408054
Program Studi : Diploma 3 ( D-3) Fisika
Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disah di
Medan, Agustus 2015
Disetujui Oleh
Prodi D-3 Fisika FMIPA USU Pembimbing, Ketua,
Dr. Susilawati, M.Si Dr.Nasruddin MN, M.Eng.Sc
PERNYATAAN
PERANCANGAN LINE FOLLOWER
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2015
ARMAN HIDAYAT SIRAIT 122408054
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirobbil’alamin,
Segala puji dan syukur bagi Allah Subhanahuwata’ala yang telah melimpahkan barokah, rahmat, hidayah-Nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas Akhir ini sesuia waktu yang telah ditetapkan. Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah Sallallahu’alaihiwassalam sang pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis.
Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma Tiga Fisika Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah PERANCANGAN LINE FOLLOWER Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari Do’a, perhatian, bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc, selaku dekan FMIPA USU
2. Ibu Dr. Susilawati, M.Si, selaku Ketua Program Studi D-3 Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
3. Bapak Drs. Perdinan Sinuhaji, M.S, selaku Sekretaris Program Studi D-3 Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
4. Bapak Dr.Nasruddin MN, M.Eng.Sc selaku dosen pembimbing, yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi D-3 Fisika Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 6. Kedua orang tua penulis serta saudara kandung yang telah memberikan
7. Irwan sirait, Nurhasana Sirait, Fahmi Sirait, Hanif Ray Sirait, Denni Sirait yang telah memberikan semangat bagi saya
8. Armansah, Gunawan, Rison,Alboin, Tulus,Redondo
9. Sahabat dan rekan-rakan mahasiswa/i Prodi D-III Fisika Instrumentasi FMIPA USU khususnya stambuk 2012
10. Seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis didalam menyelesaikan Tugas Akhir yang namanya tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifatnya membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.
Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu yang bermanfaat bagi pembaca.
Amin Yaa Rabbal’alamin
Medan, Juli 2015
PERANCANGAN LINE FOLLOWER
ABSTRAK
Line follower adalah sebuat alat robotika yang dapat bejalan otomatis dengan mengikuti garis berdasarkan perubahan warna hitam ataupun putih, Hasil dari perubahan warna tersebut menyebabkan nilai pada photo diode berubah sehingga menyebabkan nilai yang masuk ke dalam port ADC pada mikrokontroller ATMeg16 berubah, dan nilai ADC tersebut yang akan kita oleh menjadi sebuah input. Dengan memanfaatkan bahasa pemograman Basic compiler merupakan software untuk membuat program yang kemudian dimasukkan ke dalam mikrokontroler ATMega16. Program yang di compile pada Basic compiler , itulah yang di eksekusi oleh mikrokontroler.
Pada alat ini, program yang dibuat adalah untuk mengontrol keceptan laju dari line follower dan pengangkatan barang
DAFTAR ISI
2.11. mikrokontrole ATMega 16 ... 17
2.11.1 fitur mikrokontroler ATMega 16 ... 19
2.11.2 konfigurasi pin ATMega 16 ... 20
2.11.3 peta memori ATMega 16 ... 23
2.12. Bahasa Pemograman BASCOM-AVR ... 26
2.13. komponen komponen pendukung ... 26
2.13.1 resistor ... 26
2.13.2 dioda ... 28
2.13.3 kapasitor ... 29
2.14. pengertian sensor... 30
2.15. lintasan line follower ... 30
BAB III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ... 31
3.1. Diagram Blok Rangkaian ... 31
3.2 sistem sensor dan komparator ... 31
3.3 sistem actuator... 32
3.4. Rancangan Perangkat Keras ...32
3.4.2. Rangkaian minimun Mikrokontroler ATMega16 ... 33
3.4.3 Rangkaian LCD karakter 16x2... 34
3.4.4 Rangakaian tombol/tactile switch/limit switch ... 34
3.4.5 Rangkaian driver L293D ... 35
3.4.6 Rangkaian sensorgaris inframerah dan sensor barang ... 35
3.3.perancangan program pengendai line follower ... 36
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 37
4.1. pengujian rangkaian ... 37
4.1.1 Pengujian Rangkaian Catu Daya... 37
4.2.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ... 38
4.3.3 Pengujian Rangkaian LCD ... 39
4.4.4 Pengujian Rangkaian L293D ... 40
4.5.5 Pengujian Rangkaian tombola atau limit switch ... 41
4.2. Control PID... 42
4.3. Pengujian lintasan line follower ... 47
BAB V. PENUTUP ... 48
5.1. Kesimpulan ... ... 48
5.2. Saran ... 48
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 inframerah ... 8
Gambar 2.2 photodioda ... 9
Gambar 2.3 modul TCRT 5000 ... 10
Gambar 2.4 Simbol dan bentuk limit Switch ... 11
Gambar 2.5 konfigurasi Pin Driver L293D ... 12
Gambar 2.6 Push button switch ... 13
Gambar 2.7 LCD ... 14
Gambar 2.8 Motor DC ... 17
Gambar 2.9 konfigurasi Pin ATMega 16 PDIP ... 21
Gambar 2.10 peta memori ATMega 16 ... 24
Gambar 2.11 resistor ... 28
Gambar 2.12 dioda ... 29
Gambar 2.13 Symbol dan Beberapa Model Kapasitor ... 30
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem ... 31
Gambar 3.2 rangkaian catu daya ... 32
Gambar 3.3 rangkaian minimum system ATMega16 ... 33
Gambar 3.4 rangkaian LCD karakter 16 ... 34
Gambar 3.5 rangakain Tactile Switch / Limit Switch... 34
Gambar 3.6 Rangkaian Driver Motor L293D ... 35
Gambar 3.7 diagram blok system pengendali ... 36
Gambar 4.1 Pengujian Pada Rangkaian Catu Daya ... 37
Gambar 4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ... 38
Gamabar 4.3 Pengujian Rangkaian LCD... 39
PERANCANGAN LINE FOLLOWER
ABSTRAK
Line follower adalah sebuat alat robotika yang dapat bejalan otomatis dengan mengikuti garis berdasarkan perubahan warna hitam ataupun putih, Hasil dari perubahan warna tersebut menyebabkan nilai pada photo diode berubah sehingga menyebabkan nilai yang masuk ke dalam port ADC pada mikrokontroller ATMeg16 berubah, dan nilai ADC tersebut yang akan kita oleh menjadi sebuah input. Dengan memanfaatkan bahasa pemograman Basic compiler merupakan software untuk membuat program yang kemudian dimasukkan ke dalam mikrokontroler ATMega16. Program yang di compile pada Basic compiler , itulah yang di eksekusi oleh mikrokontroler.
Pada alat ini, program yang dibuat adalah untuk mengontrol keceptan laju dari line follower dan pengangkatan barang
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Line Follower atau bisa juga disebut Line Tracer Robot merupakan suatu bentuk robot
yang bergerak mengikuti suatu garis pandu yang telah ditentukan. Masalah-masalah yang harus dipecahkan dalam perancangan dan implementasinya adalah arsitektur perangkat keras yang meliputi perangkat elektronik dan mekanik, serta organisasi perangkat lunak untuk basis pengetahuan dan pengendalian sistem. Terdapat dua model kendali sistem, yaitu sistem kendali kalang terbuka dan sistem kendali kalang tertutup. Sistem kendali kalang terbuka merupakan sistem kendali yang tidak memperhatikan nilai terakhir dari sistem, sedangkan sistem kendali kalang tertutup merupakan sistem kendali yang memberikan nilai terakhir sebagai umpan balik terhadap terhadap sistem. Tujuan digunakananya sistem kendali pada kerja robot ini yaitu untuk membuat nilai keluaran dan nilai yang diinginkan (referensi) sedekat mungkin, dengan kata lain untuk menghasilkan galat / error sekecil mungkin. Hasil yang ingin dicapai olen Plan adalah posisi sistem, dalam hal ini posisi robot line follower itu sendiri berada dalam garis yang terdapat dalam lintasan. Plan yang
dimodelkan pada robot line follower ini merupakan jenis plan kalang tertutup (cloose loop), plan akan menerima sinyal umpan balik untuk selanjutnya dijumlahkan dengan
nilai set kendali yang dimasukan oleh pengguna sehingga laju dari robot bisa terlihat smooth.
1.2. Rumusan Masalah
Laporan proyek ini membahas tentang:
1. Bagaimana membuat rancangan line Follower ?
2. Pada simulasi ini garis yang digunakan garis lurus, dan garis berbelok. 3. Bagaimana prinsip kerja line follower ?
4. Komponen apa saja yang digunakan dalam pembuatan line follower ?
1.3. Tujuan Penulisan
Adapun penulisan laporan proyek ini adalah untuk:
1. Memberikan penjelasan tentang pembuatan Line Follower
2. Mengetahui komponen-komponen elektonika yang menjadi fungsi-fungsinya sehingga dapat mengaplikasikannya dalam bentuk sebuah rangkaian
1.4. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam laporan proyek ini adalah : 1. Pembahasan mikrokontroler ATMega 16.
2. Program yang digunakan adalah Basic Compiler . 3. Berat robot Line Follower tidak diperhitungkan .
1.5. Metodologi Penulisan
Adapun metode penulisan yang digunakan dalam menyusun dan menganalisa tugas akhir ini adalah:
1. Studi literatur yang berhubungan dengan perancanangan dan pembuatan alat ini.
2. Perencanaan dan pembuatan alat
Merencanakan peralatan yang telah dirancang. 3. Pengujian alat
Peralatan yang telah dibuat kemudian diuji apakah telah sesuai yang telah direncanakan.
1.6. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dalam tugas akhir ini terdiri dari 5 bab, yaitu:
BAB I : PENDAHULUAN
Berisi latar belakang permasalahan, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan pembahasan, metodologi pembahasan, dan sistematika penulisan dari penulisan laporan proyek ini.
BAB II : LANDASAN TEORI
Membahas tentang robotika, mikrokontroller, dan alat – alat pendukung lainnya.
BAB III : PERANCANGAN SISTEM
BAB IV : PENGUJIAN RANGKAIAN
Berisi tentang uji coba alat yang telah dibuat, pengoperasian dan spesifikasi alat.
BAB V : PENUTUP
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Macam-macam Bentuk Robot 1. Mobile Robot
Robot Mobil atau Mobile Robot adalah konstruksi robot yang ciri khasnya adalah mempunyai aktuator berupa roda untuk menggerakkan keseluruhan badan robot tersebut, sehingga robot tersebut dapat melakukan perpindahan posisi dari satu titik ke titik yang lain.Robot mobil ini sangat disukai bagi orang yang mulai mempelajari robot.Hal ini karena membuat robot mobil tidak memerlukan kerja fisik yang berat.Untuk dapat membuat sebuah robot mobile minimal diperlukan pengetahuan tentang mikrokontroler dan sensor-sensor elektronik.Base robot mobil dapat dengan mudah dibuat dengan menggunakan plywood / triplek, akrilik sampai menggunakan logam ( aluminium ). Robot mobil dapat dibuat sebagai pengikut garis ( Line Follower ) atau pengikut dinding ( Wall Follower ) ataupun pengikut cahaya.
2. Mobile Jaringan
tuntutan teknis yang jauh lebih kompleks.Salah satu robot jaringan yang sudah berhasil dikembangkan adalah LIPI Wireless Robot (LWR) yang dikembangkan oleh Grup Fisika 6 Teoritik dan Komputasi – GFTK LIPI.Seperti ditunjukkan di LWR, seluruh proses kontrol dan monitoring bisa dilakukan melalui perambah internet. Lebih jauh, seluruh sistem dan protokol yang dikembangkan untuk LWR ini telah dibuka sebagai open-source dengan lisensi GNU Public License (GPL) di SourceForge dengan nama openNR.
3. Robot Manipulator ( robot tangan )
Robot ini hanyak memiliki satu tangan seperti tangan manusia yang fungsinya untuk memegang atau memindahkan barang, contoh robot ini adalah robot las di Industri mobil, robot merakit elektronik dll.
4. Robot Humanoid
Robot yang memiliki kemampuan menyerupai manusia, baik fungsi maupun cara bertindak, contoh robot ini adalah Ashimo yang dikembangkan oleh Honda. Robot adalah sebuah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik menggunakan pengawasan dan kontrol manusia, ataupun menggunakan program yang telah didefinisikan terlebih dulu (kecerdasan buatan). hiburan, dan alat pembantu rumah tangga, seperti penyedot debu, dan pemotong rumput.
5. Robot Berkaki
6. Flying Robot ( Robot Terbang )
Robot yang mampu terbang, robot ini menyerupai pesawat model yang deprogram khusus untuk memonitor keadaan di tanah dari atas, dan juga untuk meneruskankomunikasi.
2.2. Robot Line Follower Omniwheel- dan non omniwheel
Robot Line Follower merupakan suatu bentuk robot bergerak otonom yang mempunyai misi mengikuti suatu garis pandu yang telah ditentukan.Robot line follower ini pada bagiannya bawahnya mempunyai sensor lantai, sehingga dapat
2.3 LED Infra Merah
LED adalah suatu bahan semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika diberi tegangan maju. Pengembangan LED dimulai dengan alat inframerah dibuat dengan galliumarsenide. Cahaya infra merah pada dasarnya adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang yang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio, dengan kata lain infra merupakan warna dari cahaya tampak dengan gelombang terpanjang, yaitu sekitar 700 nm sampai 1 mm.
Gambar 2.1 Inframerah
Cahaya LED timbul sebagai akibat penggabungan elektron dan hole pada persambungan antara dua jenis semikonduktor dimana setiap penggabungan disertaidengan pelepasan energi. Pada penggunaannya LED infra merah dapat diaktifkan dengan tegangan DC untuk transmisi atau sensor jarak dekat, dan dengan teganganAC (30–40 KHz) untuk transmisi atau sensor jarak jauh
2.4 Photodioda
Gambar 2.2. 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, sinar-X.
sifat dari Photodioda adalah :
1. Jika terkena cahaya maka resistansi nya berkurang
2. Jika tidak terkena cahaya maka resistansi nya meningkat.
2.5. sensor inframerah TCRT5000
Gambar 2.3 modul TCRT5000
Untuk mendeteksi ada atau tidaknya barang di depan robot, digunakan sensor jarak yang berbasis pada inframerah juga. Modul yang digunakan adalah modul sensor E18-D80NK. Modul ini mempunyai lensa untuk memfokuskan pengiriman dan penerimaan sinyal inframerah, sehingga modul ini dapat digunakan untuk mendeteksi inframerah sampai pada 80cm. Jangakauan sensor ini dapat diubah sesuai kebutuhan dengan cara memutar trimmer yang ada pada belakang sensor ini. Sensor barang digunakan untuk mendeteksi ada tidaknya barang diahadapan robot. Ketika sensor ini mendeteksi adanya barang di depannya, sensor akan mengirimkan logika 0 pada mikrokontroler
2.6 Limit switch
dari limit switch adalah sebagai sensor posisi suatu benda (objek) yang bergerak. Simbol limit switch ditunjukan pada gambar berikut.
Gambar 2.4. Simbol dan bentuk limit Switch
Limit switch umumnya digunakan untuk : Memutuskan dan menghubungkan rangkaian menggunakan objek atau benda lain. Menghidupkan daya yang besar, dengan sarana yang kecil. Sebagai sensor posisi atau kondisi suatu objek. Prinsip kerja limit switch diaktifkan dengan penekanan pada tombolnya pada batas/daerah yang telah ditentukan sebelumnya sehingga terjadi pemutusan atau penghubungan rangkaian dari rangkaian tersebut. Limit switch memiliki 2 kontak yaitu NO (Normally Open) dan kontak NC (Normally Close) dimana salah satu kontak akan aktif jika tombolnya tertekan.
2.7 Driver L293D
Gambar 2.5 konfigurasi Pin Driver L293D Fungsi Pin Driver Motor DC IC L293D
1. Pin EN (Enable, EN1.2, EN3.4) berfungsi untuk mengijinkan driver menerima perintah untuk menggerakan motor DC.
2. Pin In (Input, 1A, 2A, 3A, 4A) adalah pin input sinyal kendali motor DC 3. Pin Out (Output, 1Y, 2Y, 3Y, 4Y) adalah jalur output masing-masing driver
yang dihubungkan ke motor DC Pin VCC (VCC1, VCC2) adalah jalur input tegangan sumber driver motor DC, dimana VCC1 adalah jalur input sumber tegangan rangkaian kontrol dirver dan VCC2 adalah jalur input sumber tegangan untuk motor DC yang dikendalikan.
4. Pin GND (Ground) adalah jalu yang harus dihubungkan ke ground, pin GND ini ada 4 buah yang berdekatan dan dapat dihubungkan ke sebuah pendingin kecil.
2.8 Push button switch
akan bekerja sebagai device penghubung atau pemutus aliran arus listrik saat tombol ditekan, dan saat tombol tidak ditekan (dilepas), maka saklar akan kembali pada kondisi normal.
Gambar 2.6 Push button switch
Sebagai device penghubung atau pemutus, push button switch hanya memiliki 2 kondisi, yaitu On dan Off (1 dan 0). Istilah On dan Off ini menjadi sangat penting karena semua perangkat listrik yang memerlukan sumber energi listrik pasti membutuhkan kondisi On dan Off.
Karena sistem kerjanya yang unlock dan langsung berhubungan dengan operator, push button switch menjadi device paling utama yang biasa digunakan untuk memulai dan mengakhiri kerja mesin di industri. Secanggih apapun sebuah mesin bisa dipastikan sistem kerjanya tidak terlepas dari keberadaan sebuah saklar seperti push button switch atau perangkat lain yang sejenis yang bekerja mengatur pengkondisian On dan Off.
2.9 . LCD
CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD (Liquid Cristal Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.
Material LCD (Liquid Cristal Display) LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan
Gambar 2.7 LCD
Memori yang digunakan microcontroler internal LCD adalah :
2. CGROM (Character Generator Read Only Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana pola tersebut merupakan karakter dasar yang sudah ditentukan secara permanen oleh pabrikan pembuat LCD (Liquid Cristal Display) tersebut sehingga pengguna tinggal mangambilnya sesuai alamat memorinya dan tidak dapat merubah karakter dasar yang ada dalam CGROM.
Register control yang terdapat dalam suatu LCD diantaranya adalah.
1. Register perintah yaitu register yang berisi perintah-perintah dari mikrokontroler ke panel LCD (Liquid Cristal Display) pada saat proses penulisan data atau tempat status dari panel LCD (Liquid Cristal Display) dapat dibaca pada saat pembacaan data.
2. Register data yaitu register untuk menuliskan atau membaca data dari atau keDDRAM. Penulisan data pada register akan menempatkan data tersebut keDDRAM sesuai dengan alamat yang telah diatur sebelumnya.
Pin, kaki atau jalur input dan kontrol dalam suatu LCD (Liquid Cristal Display) diantaranya adalah :
1. Pin data adalah jalur untuk memberikan data karakter yang ingin ditampilkan menggunakan LCD (Liquid Cristal Display) dapat dihubungkan dengan bus data dari rangkaian lain seperti mikrokontroler dengan lebar data 8 bit.
3. Pin R/W (Read Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika low tulis data, sedangkan high baca data. Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar.
4. Pin VLCD berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin ini dihubungkan dengan trimpot 5 Kohm, jika tidak digunakan dihubungkan ke ground, sedangkan tegangan catu daya ke LCD sebesar 5 Volt.
2.10. Motor DC
Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/direct-unidirectional.
Motor DC memiliki 3 bagian atau komponen utama untuk dapat berputar sebagai berikut.
1. Bagian Atau Komponen Utama MOtor DC Kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. 2. Current Elektromagnet atau Dinamo. Dinamo yang berbentuk silinder,
dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. 3. Commutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC.
Gambar 2.8. Motor DC
2. 11. Mikrokontroler ATMega 16
Mikrokontroler merupakan sebuah single chip yang didalamnya telah dilengkapi dengan CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memori), ROM (Read Only Memori), Input dan Output, Timer/Counter, Serial com port secara spesifik digunakan untuk aplikasi – aplikasi kontrol dan aplikasi serbaguna. Perangkat ini sering digunakan untuk kebutuhan kontrol tertentu seperti pada sebuah penggerak motor. Read Only Memori (ROM) yang isinya tidak berubah meskipun IC kehilangan catu daya. Memori penyimpanan program dinamakan sebagai memori program. Random Access Memori (RAM) isinya akan langsung hilang ketika IC kehilangan
catudaya yang dipakai untuk menyimpan data pada saat program bekerja. RAM yang dipakai untuk menyimpan data ini disebut sebagai memori data.
Mikrokontroler biasanya dilengkapi dengan UART (Universal Asychronous Receiver Transmitter) yaitu port serial komunikasi serial asinkron, USART (Universal
Syncrhronous and Asyncrhronous Serial Receiver and Transmitter) yaitu port yang
CAN (Control Area Network) merupakan standart pengkabelan SAE (Society of Automatic Engineers).
Mikrokontroler saat ini sudah dikenal dan digunakan secara luas pada dunia industri. Banyak sekali penelitian atau proyek mahasiswa yang menggunakan berbagai versi mikrokontroler yang dapat dibeli dengan harga yang relative murah. Mikrokontroler saat ini merupakan chip utama pada hamper setiap peralatan elektronika canggih. Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur RISC 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit (16 bit word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock, berbeda dengan instruksi CS51 yang membutuhkan siklus 12 clock. AVR berteknologi RISC (Reduce Instruction Set Computing), sedangkan seri MCS51berteknologi CISC (Complex Instruction Set
Computing). Secara umum, AVR dikelompokkan menjadi beberapa kelas, yaitu
keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing – masing kelas adalah memori, peripheral dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bias dikatakan hampir sama.
2.11.1 Fitur Mikrocontroler ATMega 16
Fitur-fitur yang dimiliki ATMega 16 sebagai berikut :
4. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D. 5. CPU yang terdiri atas 32 buah register.
6. Unit interupsi internal dan eksternal. 7. Port USART untuk komunikasi serial.
Fitur Peripheral.
a. Tiga buah Timer/ Counter dengan kemampuan pembandingan.
1. 2(dua) buah Timer/ Counter 8 bit dengan Prescaler terpisah dan Mode
Compare.
2. 1(satu) buah Timer/ Counter 16 bit dengan Prescaler terpisah, Mode
Compare, dan Mode Capture.
b. Real Time Counter dengan Oscillator tersendiri.
c. 4 channel PWM
e. Byte-oriented Two-wire Serial Interface. f. Programmable Serial USART.
g. Antarmuka SPI.
h. Watchdog Timer dengan oscillator internal.
2.11.2 Konfigurasi PIN ATMega 16
Konfigurasi pin ATMega 16 dengan kemasan 40 pin DIP (Dual Inline Package) dapat dilihat Dari gambar dibawah ini dapat dijelaskan fungsi dari
masing-masing pin ATMega 16 sebagai berikut :
1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai masukan catu daya.
2. GND merupakan pin Ground.
3. Port A (PA.0...PA.7) merupakan pin input/ output dua arah dan pin masukan
ADC.
4. Port B (PB.0...PB.7) merupakan pin input/ output dua arah dan pin fungsi khusus,
5. Port C (PC.0...PC.7) merupakan pin input/ output dua arah dan pin fungsi
Khusus
6. Port D(PD.0...PD.7) merupakan pin input/ output dua arah dan pin fungsi
khusus
7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler. 8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.
9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.
Gambar 2.9 konfigurasi Pin ATMega 16 PDIP
Berikut ini penjelasan mengenai konfigurasi pin ATMega 16 sebagai berikut 1. Port A (PA7..PA0) Port A berfungsi sebagai input analog pada konverter A/D.
Port A juga sebagai suatu port I/O 8-bit dua arah, jika A/D konverter tidak digunakan. Pin - pin Port dapat menyediakan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk masing-masing bit). Port A output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Ketika pin PA0 ke PA7 digunakan sebagai input dan secara eksternal ditarik rendah, pin– pin akan memungkinkan arus sumber jika resistor internal pull-up diaktifkan. Port A adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
sumber. Sebagai input, Pin B yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pin B adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
3. Port C (PC7..PC0)Pin C adalah suatu pin I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Pin C output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pin C yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. pin C adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
4. Port D (PD7..PD0) Pin D adalah suatu pin I/O 8-bit dua arah dengan resistor internal pull-up (yang dipilih untuk beberapa bit). Pin D output buffer mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Sebagai input, pin D yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika resistor pull-up diaktifkan. Pin D adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.
• RESET (Reset input) • XTAL1 (Input Oscillator) • XTAL2 (Output Oscillator)
2.11.3 Peta Memori ATMega 16
ATMega 16 memiliki dua jenis memori yaitu Data Memori dan Program Memori ditambah satu fitur tambahan yaitu EEPROM Memori untuk penyimpan data.
1. Memori Program
Arsitektur ATMega16 mempunyai dua memori utama, yaitu memori data dan memori program. Selain itu, ATMega16 memiliki memori EEPROM untuk menyimpan data. ATMega16 memiliki 16K byte On-chip In-System Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program.
Instruksi ATMega16 semuanya memiliki format 16 atau 32 bit, maka memori flash diatur dalam 8K x 16 bit. Memori flash dibagi kedalam dua bagian, yaitu bagian program boot dan aplikasi. Bootloader adalah program kecil yang bekerja pada saat sistem dimulai yang dapat memasukkan seluruh program aplikasi ke dalam memori prosesor.
2. Memori Data (SRAM)
Gambar 2.10 peta memori ATMega 16 3. Memori Data EEPROM
ATMega16 terdiri dari 512 byte memori data EEPROM 8 bit, data dapat ditulis/dibaca dari memori ini, ketika catu daya dimatikan, data terakhir yang ditulis pada memori EEPROM masih tersimpan pada memori ini, atau dengan kata lain memori EEPROM bersifat nonvolatile. Alamat EEPROM mulai dari $000 sampai $1FF.
4. Analog To Digital Converter
disesuaikan dengan kebutuhan dari ADC itu sendiri. ADC pada ATMega16 memiliki fitur-fitur antara lain :
1. AREF adalah pin referensi analog untuk konverter A/D. 2. Resolusi mencapai 10-bit
3. Akurasi mencapai ± 2 LSB 4. Waktu konversi 13-260µs
5. 8 saluran ADC dapat digunakan secara bergantian
6. Jangkauan tegangan input ADC bernilai dari 0 hingga VCC 7. Disediakan 2,56V tegangan referensi internal ADC
8. Mode konversi kontinyu atau mode konversi tunggal 9. Interupsi ADC complete
10. Sleep Mode Noise canceler
2.12 Bahasa Pemograman BASCOM-AVR
digunakan, karena ditulis dengan bahasa manusia yang lebih mudah dimengerti dan tidak tergantung pada mesin.
Penulisan program dalam bahasa BASCOM-AVR ini tidak mengenal aturan penulisan dikolam tertentu. Jadi bisa dimulai dari kolom manapun. Namun demikian, untuk mempermudah dalam pembacaan program dan untuk keperluan dokumentasi, sebaiknya penulisan program dalam bahasa BASCOM-AVR ini diatur sedemikian rupa sehingga mudah dibaca.
2.13 Komponen-Komponen Pendukung 2.13.1. Resistor
Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Kemampuan resistor dalam menghambat arus listrik sangat beragam disesuaikan dengan nilai resistansi resistor tersebut. Resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol Ω (Omega). Bentuk resistor yang umum adalah seperti tabung dengan dua kaki di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk cincin kode warna untuk mengetahui besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan Ohmmeter. Kode warna tersebut adalah standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association).
lain : Potensiometer dan Trimpot. Selain itu ada juga Resistor yang nilai resistansinya berubah bila terkena cahaya namanya LDR ( Light Dependent Resistor ) dan Resistor yang yang nilai resistansinya berubah tergantung dari suhu disekitarnya namanya NTC ( Negative Thermal Resistance .
Fungsi resistor adalah sebagai pengatur dalam membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Dengan adanya resistor menyebabkan arus listrik dapat disalurkan sesuai dengan kebutuhan. Adapun fungsi resistor secara lengkap adalah sebagai berikut :
1. Berfungsi untuk menahan sebagian arus listrik agar sesuai dengan kebutuhan suatu rangkaian elektronika.
2. Berfungsi untuk menurunkan tegangan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh rangkaian elektronika.
3. Berfungsi untuk membagi tegangan.
4. Berfungsi untuk membangkitkan frekuensi tinggi dan frekuensi rendah dengan bantuan transistor daan kondensator (kapasitor).
2.13.2. Dioda
Dioda adalah komponen aktif bersaluran dua (dioda termionik mungkin memiliki saluran ketiga sebagai pemanas). Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat dapat mengalir, dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah yang dimilikinya. Dioda varikap (Variable Capacitor/kondensator variabel) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan. Sifat kesearahan yang dimiliki sebagian besar jenis dioda seringkali disebut karakteristik menyearahkan. Fungsi paling umum dari dioda adalah untuk memperbolehkan arus listrik mengalir dalam suatu arah (disebut kondisi panjar maju) dan untuk menahan arus dari arah sebaliknya (disebut kondisi panjar mundur). Karenanya, dioda dapat dianggap sebagai versi elektronik dari katup.
Gambar 2.12 Dioda
2.13.3. Kapasitor
Sebuah kapasitor (sebelumnya dikenal sebagai kondensor) adalah pasif dua terminal komponen listrik yang digunakan untuk menyimpan energi dalam medan listrik . Bentuk-bentuk kapasitor praktis sangat bervariasi, tetapi semua mengandung setidaknya dua konduktor listrik yang dipisahkan oleh dielektrik (isolator). Kapasitor yang digunakan sebagai bagian dari sistem listrik, misalnya terdiri dari foil logam yang dipisahkan oleh sebuah lapisan film isolasi. Ketika ada perbedaan potensial (tegangan) di konduktor, statis medan listrik berkembang di dielektrik, menyebabkan muatan positif untuk mengumpulkan pada satu pelat dan muatan negatif di piring lain. Energi disimpan dalam medan elektrostatik. Sebuah kapasitor ideal adalah ditandai dengan nilai konstan tunggal, kapasitansi , diukur dalam farad.
2.14 Pengertian Sensor
sensor adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk mendeteksi gejala-gejala atau sinyal-sinyal yang berasal dari perubahan suatu energi seperti energi listrik, energi fisika, energi kimia, energi biologi, energi mekanik dan sebagainya. Dalam memilih peralatan sensor dan transduser yang tepat dan sesuai dengan sistem yang akan disensor maka perlu diperhatikan persyaratan umum sensor berikut ini
a. Linearitas Sensor
b. Sensitivitas Sensor
Sensitivitas akan menunjukan seberapa jauh kepekaan sensor terhadap kuantitas yang diukur. Sensitivitas sering juga dinyatakan dengan bilangan yang menunjukan “perubahan keluaran dibandingkan unit perubahan masukan”.
c. Tanggapan Waktu Sensor (Respon Time)
Tanggapan waktu pada sensor menunjukan seberapa cepat tanggapannya terhadap perubahan masukan. Sebagai contoh, instrumen dengan tanggapan frekuensi yang jelek adalah sebuah termometer merkuri. Masukannya adalah temperatur dan keluarannya adalah posisi merkuri. Misalkan perubahan temperatur terjadi sedikit demi sedikit dan kontinyu terhadap waktu,
4.15 Lintasan line follower
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.
BAB III
PERANCANGAN KHUSUS
3.1 Diagram Blok Sistem.
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem
3.2. Sistem Sensor dan Komparator
3.3 Sistem Aktuator
Aktuator adalah perangkat elektromagnetik yang menghasilkan daya gerakan, pada line follower robot ini yang menghasilkan suatu gerakan adalah motor DC yang
digunakan sebagai penggerak robot (roda). Struktur robot sebagian besar dibangun berdasarkan konstruksi mekanik. Robot yang memiliki kemampuan navigasi dan manipulasi secara relatif memiliki konstruksi mekanik lebih rumit dibandingkan dengan yang berkemampuan navigasi saja.
Hal yang mendasar yang perlu diperhatikan dalam disain mekanik robot adalah perhitungan kebutuhan torsi untuk menggunakan roda motor,
3.4 Rancangan Perangkat keras 3.4.1 Rangkaian Catu Daya
Adapun rangkaian catu daya yg digunakan pada alat ini sebagai berikut
Gambar 3.2 rangkaian catu daya
tegangan yang rendah. Sebagai input tegangan dari rangkaian ini digunakan sebuah baterai 9V yang banyak beredar di pasaran.
3.4.2 Rangkaian Minimum Sistem ATMega16
Adapun rangkaian minimum system ATMega16 yg digunakan pada alat ini sebagai berikut
Gambar 3.3 rangkaian minimum system ATMega16
3.4.3. Rangkaian LCD Karakter 16x2
Berikut ini merupakan rangkaian yang digunakan untuk mengoperasikan LCD karakter 16x2.
Gambar 3.4 rangkaian LCD karakter 16
Pada rangkaian ini digunakan trimpot yang dihubungkan pada pin 3 dari LCD. Hal ini bertujuan agar kontras pada karakter yang ditampilkan pada LCD dapat diatur tingkat kecerahannya. Pin 5 pada LCD dihubungkan langsung pada GND shingga logika pada pin ini selalu low. Hal ini akan menyebabkan LCD akan selalu pada mode Write, dimana LCD sifatnya akan selalu untuk menampilkan data dari mikrokontroler saja.
3.4.5 Rangkaian Tombol / Tactile Switch / Limit Switch
adapun rangkaian tombol / Tactile Switch / Limit Switch yang digunakan
Rangkaian ini merupakan sarana input logika digital bagi mikrokontroler. Dari rangkaian dapat dilihat bahwa ketika sakelar tidak tekan, semua pin pada SL1 akan tetap bertegangan 5V (logika 1). Ketika salah satu sakelar ditekan, maka outputnya menjadi 0V (berlogika 0).
3.4.6 Rangkaian Driver Motor L293D
Berikut merupakan rangkaian driver penggerak motor DC yang digunakan pada rangkaian ini:
Gambar 3.6 Rangkaian Driver Motor L293D
Digunakan 2 buah IC L293D pada alat ini. 1 buah L293D digunakan sebagai penggerak motor kanan dan kiri pada robot dan 1 buah L293D yang lainnya digunakan untuk menggerakkan motor DC pengangkat beban pada robot. IC L293D dibutuhkan karena arus dari mikrokontroler tidak cukup besar untuk menggerakkan motor DC. 1 buah sensor ini berfungsi sebagai penggerak motor DC untuk menggerakkan robot.
Seperti yang telah dijelaskan pada batasan masalah, bahwa perangkat lunak
yang dibahas lebih mendalam adalah perancangan program dengan menggunakan software Basic Compiler
Perancangan pengendali pada software Basic Compiler ini lebih berorientasi pada pengolahan data dari pembacaan posisi sensor garis line follower robot yang kemudian berfungsi untuk mengatur arah putar gerak motor DC agar line follower robot dapat bergerak dengan sesuai mengikuti garis yang dibuat. Jadi dapat
disimpulkan bahwa perancangan program pada software ini berfungsi sebagai pengendali dari line follower robot yang dirancang (ON/OFF).
Sensor garis
PORT I / O PROGRAM PENERIMA PROGRAM PROSES
PENGOLAHAN DATA
PROGRAM KELUARAN PORT I/O
DRIVER MOTOR
MOTOR
BAB IV
PENGUJIAN RANGKAIAN
4.1. Pengujian Rangkaian
4.1.1 Pengujian Rangkaian Catu Daya
Gambar 4.1 Pengujian Pada Rangkaian Catu Daya
4.1.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler
Gambar 4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler
Untuk memastikan rangkaian mikrokontroler dalam keadaan baik, maka dilakukan pengujian rangkaian. Pengujian dilakukan dengan cara merangkai rangkaian seperti terlihat pada gambar dan kemudian menginputkan program pada mikrokontroler tersebut. Berikut merupakan program sederhana yang diinputkan untuk menguji rangkaian ini:
$regfile = "m16def.dat"
$crystal = 12000000
Do
Toggle portd.7
Loop
Ketika program tersebut berjalan, maka LED yang terhubung pada mikrokontroler akan tampak berkedip dengan jeda waktu tertentu. Jika sudah dalam keadaan demikian, maka dapat dikatakan rangkaian tersebut sudah beroperasi dengan baik.
4.1. 3 Pengujian Rangkaian LCD
Gambar 4.3 Pengujian Rangkaian LCD
Rangkaian LCD diuji dengan cara menghubungkannya dengan mikrokontroler seperti pada gambar diatas. Kemudian pada mikrokontroler diinputkan program sebagai berikut:
Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portb.0 , Db5 =
4.1.4 Pengujian Rangkaian L293D
Untuk menguji rangkaian L293D, dilakukan dengan cara memberikan logika 0 dan 1 pada pin-pin input dari ic ini. Berikut ini merupakan table kebenaran dari percobaan yang dilakukan
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Rangkaian L293D
Enable 2 Input 1 Input 2
0 0 0 Diam
1 0 0 Diam
0 1 0 Diam
0 0 1 Diam
1 1 1 Diam
1 1 0 Putar Kanan
1 0 1 Putar Kiri
Dari table diatas inputan yang digunakan 3, yang dimana enable untuk mengaktipkan perintah dan inputan 1 untuk mengarahkan motor kekiri dan inputan 2 untuk mengarahkan motor kekanan, maka dari hasil analisa dapat disimpulkan bahwa keadaan pin enable harus berada dalam keadaan logika high, dan input 1 dan input 2 ic tersebut harus memiliki logika yang berbeda agar motor dapat bergerak sesuai arah inputan yang berlogika high.
4.1.5 Pengujian Rangkaian Tombol / Limit Switch
Pengujian rangkaian ini dilakukan dengan mengukur tegangan pada titik seperti yang ditunjukkan pada gambar. Setelah itu, dilakukan penekanan pada tombol dan pengukuran tegangan dilanjutkan agar mengetahui tombol-tombol sudah beroperasi dengan baik atau tidak. Berikut merupakan table pengukuran yang dilakukan:
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Rangkaian Tombol di Setiap Titik Uji
Titik
4.2 Kontrol PID
PID (dari singkatan bahasa Proportional Integral Derivative controller) merupakan kontroler untuk menentukan presisi suatu sistem instrumentasi dengan karakteristik adanya umpan balik pada sistem tesebut. Komponen kontrol PID ini terdiri dari tiga jenis yaitu Proportional, Integratif dan Derivatif. Ketiganya dapat dipakai bersamaan maupun sendiri-sendiri tergantung dari respon yang kita inginkan terhadap suatu plant. Kontroler Proporsional (P) Pengaruh pada sistem :
1. Menambah atau mengurangi kestabilan.
2. Dapat memperbaiki respon transien khususnya : rise time, settling time 3. Mengurangi (bukan menghilangkan) Error steady state.
Kontroler Proporsional memberi pengaruh langsung (sebanding) pada error.Semakin besar error, semakin besar sinyal kendali yang dihasilkan kontroler. Kontroler Integral (I) Pengaruh pada sistem :
1. Menghilangkan Error Steady State
2. Respon lebih lambat (dibandingkan dengan P)
3. Dapat Menambah Ketidakstabilan (karena menambah orde pada sistem) Kontroler Derivatif (D) Pengaruh pada sistemMemberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga bisa memperbesar pemberian nilai Kp
1. Memperbaiki respon transien, karena memberikan aksi saat ada perubahan error
jika kita berbicara kontrol robot line follower dengan PID maka bukanlah kontrol PID yang sebenarnya sebab pada robot line follower elemen ukur (sensor) tidak terdapat pada plant (motor penggerak) dari robot, yang serharusnya \adalah sensor terdapat di plant(motor penggerak), dengan contoh tachometer sebagai sensor pada motor, encoder atau yang lainnya yang terletak pada plant. sedangkan pada robot line follower sensor berupa pendeteksi garis (tidak terletak pada plant) dan dari hasil kondisi garis tersebut barulah dikontrol ke motor (plant), walaupun begitu kontrol PID masih dapat diterapkan untuk mengendalikan robot line follower. dengan metode mencoba-coba (eksperimental) nilai proporsional derivatif dan integratif pada formula PID hingga ditemukan hasil sistem yag stabil, adapun cara yang dilakukan untuk mentuning PID pada robot line follower ialah sebagai berikut:
1. Langkah awal gunakan control proporsional terlebih dahulu, abaikan konstanta integrative dan derivatifnya dengan memberikan nilai nol pada integratif dan derivatif.
2. Tambahkan terus konstanta proporsional maksimum hingga keadaan stabil namun robot
masih berosilasi.
3. Untuk meredam osilasi, tambahkan konstanta derivatif dengan membagi dua nilai proporsional, amati keadaan sistem robot hingga stabil dan lebih responsif. Jika sistem robot telah stabil, kontrol integratif dapat menjadi opsional, dalam artian jika ingin mencoba-coba tambahkan kontrol integratif tersebut, namun pemberian nilai integratif yang tidak tepat dapat membuat sistem robot menjadi tidak stabil. 4. Nilai set point kecepatan dan nilai batas bawah/atas memberikan patokan
data yang cepat, maka karena data yang dibaca oleh sensor lebih cepat sehingga nilainya pembacaannya tidak akurat.
5. Nilai time sampling (waktu cuplik) juga mempengaruhi perhitungan PID, tentunnya saat penggunaan kontrol integratif dan derivatif.
4.3 Pengujian Lintasan line follower
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 . 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.
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan
1. Robot line follower berjalan sesuai dengan lintasan
2. Dari hasil penelitian lebar jalur lintasan harus lebih kecil dari jarak antar sensor karena sangat mempengaruhi kecepatan data yang dibaca oleh sensor garis.
3. Kecepatan putaran dynamo harus benar dikontrol karena pada saat line follower berjalan dilintasan agar tidak keluar dari arena
5.2. SARAN
1. Untuk pembuatan alat selanjutnya dapat memutar 360 derajat dengan menggunakan roda khusus robotika, dan sensor inframerah dikontrol 2. Robot masih melewati persimpangan jalur dikarenakan tingkat kesensitifan
sensor masih kurang baik, maka sebaiknya sensor harus dikalibrasikan dengan baik saat pembacaan
3. Garis yang digunakan harus bersifat memantulkan cahaya
DAFTAR PUSTAKA
Putra Eko, Afgianto. 2010. Mudah Menguasai Pemrograman Mikrokontroler Atmel AVR Menggunakan BASCOM-AVR. Yogyakarta: Penerbit Graha Ilmu
Wahyudin, Didin. 2007. Belajar Mudah Mikrokontroler ATMega16 Dengan Bahasa BASIC Menggunakan BASCOM-8051. Yogyakarta: Penerbit ANDI.
Winoto, Ardi. 2008. Mikrokontroler AVR ATMega8/32/16/6535 dan pemogramannya dengan bahasa C pada WinAVR. Bandung: Penerbit Informatika.
http://purnomosejati.wordpress.com/2011/08/25/peracangan-line-follower-sederhana/
Diakses pada tanggal: 29 April 2015
http://akhdanazizan.com/tombol-tekan-push-button
Diakses pada tanggal: 29 April 2015 http://www.alldatasheet.com
Lampiran program
$regfile = "m16def.dat"
$crystal = 16000000
Moka1 Alias Portc.0
Moka2 Alias Portc.1
Moki1 Alias Portd.6
Moki2 Alias Portd.7
Enka Alias Portd.5
Enki Alias Portd.4
Atas Alias Pinc.6
Bawah Alias Pinc.7
Step1 Alias Portc.2
Step2 Alias Portc.3
Step3 Alias Portc.4
Step4 Alias Portc.5
Kiri_depan Alias Pinb.0
Kanan_depan Alias Pinb.1
Kiri_belakang Alias Pinb.2
Kanan_belakang Alias Pinb.3
Config Lcdpin = Pin , Db4 = Porta.2 , Db5 = Porta.3 , Db6
= Porta.4 , Db7 = Porta.5 , Rs = Porta.0 , E = Porta.1
Config Lcd = 16 * 2
Cursor Off
Cls
Config Timer1 = Pwm , Prescale = 64 , Compare A Pwm =
Clear Down , Compare B Pwm = Clear Down
Gosub Berhenti
Do
If Kanan_depan = 1 And Kiri_depan = 1 Then
Locate 1 , 1
Lcd " Posisi Salah "
Else
Locate 1 , 1
Lcd " Posisi Benar "
End If
If Kiri_belakang = 1 And Kanan_belakang = 0 Then
Loop Until Kiri_belakang = 1 And Kanan_belakang = 1
Locate 1 , 1
Lcd " Ready! "
Waitms 250
Loop
Maju:
Pwm1a = 178
Pwm1b = 178
Set Moka1
Reset Moka2
Set Moki1
Reset Moki2
Return
Mundur:
Pwm1a = 178
Pwm1b = 178
Reset Moka1
Set Moka2
Reset Moki1
Set Moki2
Loop Until Bawah = 0
Gosub Mati_step
End If
Return
Angkat:
If Atas = 0 Then
Gosub Mati_step
Else
Do
Reset Step1
Reset Step2
Reset Step3
Set Step4
Waitms 10
Reset Step1
Reset Step2
Set Step3
Set Step4
Reset Step1
Reset Step2
Set Step3
Reset Step4
Waitms 10
Reset Step1
Set Step2
Set Step3
Reset Step4
Waitms 10
Reset Step1
Set Step2
Reset Step3
Reset Step4
Waitms 10
Set Step1
Set Step2
Waitms 10
Set Step1
Reset Step2
Reset Step3
Reset Step4
Waitms 10
Set Step1
Reset Step2
Reset Step3
Set Step4
Waitms 10
Loop Until Atas = 0
Gosub Mati_step
End If
Return
Mati_step:
Reset Step1
Reset Step3
Reset Step4
