PENGGUNAAN FILM LITIUM TANTALAT (LiTaO
3)
BERBANTUKAN LIGHT DEPENDENT RESISTOR (LDR)
SEBAGAI DETEKTOR GARIS PADA ROBOT PENGIKUT
GARIS BERBASIS MICROCONTROLLER AVR ATMEGA16
ARI WIDJONARKO
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
ABSTRAK
ARI WIDJONARKO. Penggunaan Film Litium Tantalat (LiTaO
3) Berbantukan Light
Dependent Resistor (LDR) sebagai Detektor Garis pada Robot Pengikut Garis Berbasis
Microcontroller AVR Atmega16. Dibimbing oleh IRZAMAN dan HERIYANTO
SYAFUTRA.
Telah dilakukan pembuatan robot pengikut garis dengan menggunakan film Litium
Tantalat (LiTaO
3) sebagai detektor garisnya. Film LiTaO
3mengalami perubahan
konduktivitas listrik ketika dikenai gelombang inframerah. Konduktivitas listriknya
meningkat dengan meningkatnya intensitas gelombang inframerah yang jatuh pada
permukaan film. Sebagai pengendali robot, digunakan microcontroller AVR Atmega16.
Microcontroller memberikan instruksi kepada kedua motor sebagai respon terhadap
masukan. Masukan pada microcontroller berupa perubahan tegangan jatuh pada film
akibat perubahan intensitas inframerah yang sebelumnya telah dikuatkan dengan
menggunakan rangkaian penguat operasional. Sebelum diterapkan sebagai detektor garis,
film diuji dengan variasi warna transmitter dan jarak bidang pantul. Film LiTaO
3memiliki daerah serapan pada panjang gelombang cahaya tampak dan inframerah. Robot
pada penelitian ini menggunakan dua sampel film, yaitu film yang diproses annealing
pada suhu 800
oC selama 1 jam dan film yang diproses annealing pada suhu 800
oC selama
8 jam karena memiliki karakteristik yang baik untuk diterapkan sebagai sensor detektor
garis serta menggunakan sebuah LDR untuk menjaga stabilitas robot. Sebagai transmitter
digunakan LED inframerah, karena film menghasilkan beda tegangan jatuh tertinggi
antara kondisi gelap dan terang ketika disinari dengan LED inframerah.
PENGGUNAAN FILM LITIUM TANTALAT (LiTaO
3)
BERBANTUKAN LIGHT DEPENDENT RESISTOR (LDR)
SEBAGAI DETEKTOR GARIS PADA ROBOT PENGIKUT
GARIS BERBASIS MICROCONTROLLER AVR ATMEGA16
ARI WIDJONARKO
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Fisika
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul : Penggunaan Film Litium Tantalat (LiTaO
3) Berbantukan Light Dependent
Resistor (LDR) sebagai Detektor Garis pada Robot Pengikut Garis Berbasis
Microcontroller AVR Atmega16
Nama : Ari Widjonarko
NIM
: G74080039
Departemen Fisika Institut Pertanian Bogor
Disetujui
Dr. Ir. Irzaman, M.Si.
Pembimbing I
Heriyanto Syafutra, S.Si, M.Si.
Pembimbing II
Diketahui
Dr. Akhiruddin Maddu, M.Si.
Ketua Departemen
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah Bapa di Surga yang telah melimpahkan
berkat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan penelitian
yang berjudul ”Penggunaan Film Litium Tantalat (LiTaO
3) Berbantukan Light
Dependent Resistor (LDR) sebagai Detektor Garis pada Robot Pengikut Garis Berbasis
Microcontroller AVR Atmega16”. Skripsi ini disusun penulis sebagai salah satu syarat
kelulusan program sarjana di Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor. Skripsi ini juga diharapkan dapat menjadi
sumbangan pemikiran yang nantinya dapat terus dikembangkan khususnya bagi
perkembangan teknologi di Indonesia pada masa yang akan datang. Atas
terselesaikannya skripsi ini, penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:
1. Bapak Sardiyanto dan Ibu Margaretha Suwanti serta saudara-saudara penulis
Stefanus Tika, Christina Endah, Albertus Trisno, Aris Sanyoto, Suharmi, dan
seluruh keluarga besar Titus Samsidi yang selalu memberikan doa, motivasi
kepada penulis, dan bantuan biaya selama penulis mengemban pendidikan
sarjana.
2. Bapak Dr. Ir. Irzaman, M.Si. dan Heriyanto Syafutra, S.Si, M.Si. selaku
pembimbing skripsi atas segala nasehat dan bimbingan yang diberikan kepada
penulis.
3. Bapak Jajang Juansah, M.Si. sebagai penguji yang telah bersedia menyempatkan
waktunya dan memberikan masukan kepada penulis.
4. Bapak Ir. Hanedi Darmasetiawan, MS. atas revisi dan masukan dalam penulisan
skripsi ini.
5. Anggi Maniur, Roynizar, Uwie Hardiyanti, Fery Nurdin, Epa, Bambang sahabat
seperjuangan di departemen fisika tercinta dalam belajar kelompok serta telah
banyak memberi motivasi dan penghiburan bagi penulis.
6. Martinus Surya, Bruder Tamada, Vinsen, Mona, Stevanus Budi yang telah
banyak memberi motivasi, hiburan, dan sharing.
7. Keluarga Puella Domini Choir IPB. Di sini penulis dapat mengembangkan
talenta dan lebih mendekatkan diri dengan Tuhan serta memperoleh motivasi
dan penghiburan.
8. Rekan-rekan tim robotika D’Razor (Fery dan Rady) teman seperjuangan dalam
lomba robotika nasional.
Semoga skripsi ini dapat berguna bagi kita semua. Namun karena keterbatasan
penulis sehingga membuat penulis merasa perlu kritik dan saran dari rekan-rekan demi
perbaikan selanjutnya. Terima kasih.
Bogor, Januari 2013
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta, 23 Februari 1990 dari pasangan
Sardiyanto dan Margaretha Suwanti. Penulis menyelesaikan
pendidikan Taman Kanak-kanak hingga Sekolah Menengah
Pertama di Klaten, Jawa Tengah yaitu TK Kanisius Delanggu,
SDN 2 Ngreden, dan SMPN 3 Delanggu. Penulis menyelesaikan
Sekolah Menengah Atas di Jakarta yaitu SMAN 59 Jakarta. Penulis
melanjutkan pendidikan ke jenjang perkuliahan di Departemen
Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut
Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB
(USMI). Selama kuliah, penulis aktif di organisasi Keluarga Mahasiswa Katolik IPB
sebagai pengurus Divisi Kerohanian (2008-2010), di acara kepanitiaan Santa Claus Day
sebagai anggota Sie Dokumentasi (2008), acara kepanitian Reuni Akbar Alumni
Keluarga Mahasiswa Katolik IPB yang diselenggarakan di IPB International Convention
Center sebagai Penanggungjawab Stand Kewirausahaan (2008), dan acara kepanitiaan
Paskahan Bersama Mahasiswa Katolik Se-Keuskupan Bogor sebagai Penanggungjawab
Divisi Liturgi (2009).
Selama menjadi mahasiswa, penulis juga memiliki prestasi non-akademik
diantaranya Juara I bersama Puella Domini Choir IPB dalam Festival Paduan Suara
Gerejawi (FESPARAWI) antar Mahasiswa Katolik se-Jabodetabek di Unika Atmajaya
Jakarta (2011), meraih 1 medali perak bersama Vera Laude Choir dalam Magnificat
Choir Competition (2011), dan Finalis lomba robotika tingkat nasional JRC yang
diselenggarakan oleh Mendikbud di ITS, Surabaya (2012).
Selama masa studi di IPB Penulis juga berkesempatan menjadi Asisten Praktikum
Elektronika Dasar (2010-2011), Asisten Praktikum Elektronika Lanjut (2011-2012), dan
Pengajar Fisika di Bimbingan Belajar Mahasiswa Katalis (2010).
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR LAMPIRAN ... ix
BAB 1 PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan Penelitian ... 1
1.3 Perumusan Masalah ... 1
1.4 Hipotesis ... 1
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ... 1
2.1 Litium Tantalat ... 1
2.2 Microcontroller ... 2
2.3 Sensor Pendeteksi Garis ... 3
2.4 Rangkaian Op-Amp ... 4
2.5 Driver Motor DC ... 4
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN ... 5
3.1 Tempat dan Waktu ... 5
3.2 Alat dan Bahan ... 5
3.3 Prosedur Penelitian ... 5
3.3.1 Pemilihan film LiTaO
3...
5
3.3.2 Perancangan simulasi dan pemrograman robot ... 5
3.3.3 Pembuatan badan dan rangka robot ... 5
3.3.4 Perancangan rangkaian elektronika ... 6
3.3.4.1 Perancangan sensor pendeteksi garis ... 7
3.3.4.2 Perancangan rangkaian regulator ... 7
3.3.4.2 Perancangan rangkaian aktuator robot ... 7
3.3.5 Pengintegrasian rangkaian robot ... 7
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ... 7
4.1 Uji Sensitivitas Film LiTaO
3...
7
4.2 Rancangan Film LiTaO
3sebagai Sensor Pendeteksi Garis ... 9
4.3 Sensitivitas Robot Pengikut garis ... 16
4.4 Rangkaian Catu Daya ... 16
4.5 Rancangan Driver Motor DC ... 17
4.6 Rangkaian Pengendali Sistem Robot ... 17
4.7 Pengujian Robot ... 17
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 18
5.1 Kesimpulan ... 18
5.2 Saran ... 18
DAFTAR PUSTAKA ... 19
LAMPIRAN ... 22
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1 Hasil uji sensitivitas LiTaO
3...
7
Tabel 2 Hasil pengujian film pada bidang pantul dengan LED
superbright hijau ... 9
Tabel 3 Hasil pengujian film pada bidang pantul dengan LED
superbright biru ... 10
Tabel 4 Hasil pengujian film pada bidang pantul dengan LED
superbright kuning ... 10
Tabel 5 Hasil pengujian film pada bidang pantul dengan LED
superbright putih ... 11
Tabel 6 Hasil pengujian film pada bidang pantul dengan LED
superbright merah ... 11
Tabel 7 Hasil pengujian film pada bidang pantul dengan LED
high power inframerah ... 12
Tabel 8 Hasil pengujian input pada driver motor dan arah pergerakan
motor ... 17
Tabel 9 Hasil pengujian fungsional sensor ... 18
Tabel 10 Hasil pengujian fungsional robot dengan variasi sudut
tikungan ... 19
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1
Bentuk fisik AVR Atmega16 ... 2
Gambar 2
Konfigurasi pin Atmega16 ... 3
Gambar 3
Hubungan antara keluaran sensor fotodioda dan intensitas
cahaya ... 3
Gambar 4 Ilustrasi mekanisme sensor garis ... 4
Gambar 5 Rangkaian op-amp inverting ... 4
Gambar 6 Rangkaian op-amp non-inverting ... 4
Gambar 7 Konfigurasi IC L293D ... 5
Gambar 8
Diagram alir penelitian ... 6
Gambar 9 Beda tegangan output pada ulangan 1 dan 2 ... 8
Gambar 10 Sensitivitas film LiTaO
3pada ulangan 1 dan 2 ... 9
Gambar 11 Rangkaian uji film LiTaO
3terhadap tegangan output ...
9
Gambar 12 Beda tegangan output sampel 2 dengan variasi warna LED dan
jarak bidang pantul ... 12
Gambar 13 Beda tegangan output sampel 24 dengan variasi warna LED dan
jarak bidang pantul ... 13
Gambar 14 Skema rangkaian penguat operasional Thevenin ... 14
Gambar 15 Skema rangkaian komparator ... 14
Gambar 16 Skema rangkaian robot pengikut garis tanpa transmitter... 15
Gambar 17 Ilustrasi sensor garis pada bidang pantul berwarna hitam ... 16
Gambar 18 Ilustrasi sensor garis pada bidang pantul berwarna putih ... 16
Gambar 19 Rangkaian catu daya ... 16
Gambar 20 Posisi sensor dan arah pergerakan roda pada robot ketika pada
(a) lintasan lurus (b) tikungan ke kiri (c) tikungan ke kanan
(d) lintasan buntu ... 19
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Pemrograman robot pengikut garis ... 23
Lampiran 2 Skema rancangan robot pengikut garis secara keseluruhan ... 26
Lampiran 3 Gambar rancangan robot pengikut garis ... 27
Lampiran 4 Perhitungan gain berdasarkan persamaan penguat operasional
Thevenin pada sampel 2 dan 24 ... 28
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan jaman, manusia berlomba-lomba mengembangkan peralatan dengan sistem otomatis, misalnya peralatan dengan sistem robot yang dianggap lebih efisien dalam membantu mengerjakan tugas-tugas manusia. Salah satu robot yang dikembangkan adalah robot pengikut garis. Robot pengikut garis merupakan salah satu bentuk robot bergerak otonom yang banyak dirancang baik untuk penelitian, industri maupun kompetisi robot. Sesuai dengan namanya, tugas yang harus dilakukan oleh robot pengikut garis adalah mengikuti garis pemandu yang dibuat dengan tingkat presisi tertentu.1 Garis pemandu yang dimaksud adalah garis berwarna gelap di atas permukaan yang berwarna terang atau sebaliknya. Untuk dapat mengikuti garis lintasan, robot pengikut garis membutuhkan sebuah sensor.
Litium tantalat (LiTaO3) merupakan bahan yang sudah digunakan dalam dunia industri untuk pembuatan sensor inframerah karena memiliki sifat piroelektrik. Sensor piroelektrik berbasis LiTaO3 ini paling peka terhadap radiasi inframerah. Sensor piroelektrik berbasis LiTaO3 dapat beroperasi pada suhu yang relatif rendah dan suhu ruang. Selain itu, bahan ini juga memiliki prospek yang baik untuk pembuatan sensor suhu. Dalam pembuatan sensor piroelektrik ini lapisan LiTaO3 dilapiskan pada substrat silikon (Si).2
Film LiTaO3 ini diharapkan dapat dijadikan sebagai sensor pendeteksi garis pada robot pengikut garis. Pendeteksi garis ini bekerja dengan menerima pantulan gelombang inframerah dari garis pemandu dimana sumber gelombang inframerah berasal dari light emitted by diode (LED) inframerah dengan panjang gelombang 850 nm. Perbedaan warna garis dan bidang pantul akan menyebabkan perbedaan besarnya intensitas gelombang inframerah yang dipantulkan. Pantulan gelombang inframerah ini akan diterima oleh film LiTaO3 dan diubah menjadi sinyal listrik. Sinyal listrik ini akan dikuatkan dengan menggunakan rangkaian penguat operasional (Op-Amp). Sinyal keluaran dari rangkaian Op-Amp akan menjadi masukan bagi rangkaian komparator. Sinyal
keluaran dari komparator akan menjadi masukan bagi microcontroller Atmega16 untuk diolah menjadi gerakan-gerakan robot pengikut garis.
1.2 Tujuan Penelitian
1. Melakukan uji karakteristik sensitivitas film LiTaO3 yang telah tersedia.
2. Membuat prototipe robot pengikut garis berbasis microcontroller AVR Atmega16.
3. Menerapkan film LiTaO3 sebagai sensor pendeteksi garis pada robot pengikut garis.
1.3 Perumusan Masalah
Apakah film LiTaO3 dapat digunakan sebagai sensor pendeteksi garis pada robot pengikut garis?
1.4 Hipotesis
Film LiTaO3 dapat diterapkan sebagai pendeteksi garis pada robot pengikut garis.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Litium Tantalat (LiTaO
3)
Litium tantalat (LiTaO3) merupakan bahan yang sudah digunakan dalam dunia industri untuk pembuatan sensor inframerah karena memiliki sifat piroelektrik yang sangat baik. Sensor piroelektrik berbasis LiTaO3 ini paling peka terhadap radiasi inframerah. Sensor piroelektrik berbasis LiTaO3 dapat beroperasi pada suhu yang relatif rendah dan suhu ruang. Selain itu, bahan ini juga memiliki prospek yang baik untuk pembuatan sensor suhu. Dalam pembuatan sensor piroelektrik ini lapisan LiTaO3 dilapiskan pada substrat silikon (Si). Substrat Si memiliki konduktivitas termal yang tinggi.2
Film LiTaO3 dapat dibuat dengan berbagai metode antara lain chemical vapor
deposition (CVD), liquid phase epitaxy (LPE), chemical beam epitaxy (MBE), R.F.
sputtering, pulsed laser deposition (PLD), dan chemical solution deposition (CSD).3 Persamaan reaksi pembentukan bahan film LiTaO3 adalah:
2Li(C2H3O2) + Ta2O5 + 4O2 → 2LiTaO3 + 3H2O + 4CO2 (2.1)
2
Film LiTaO3 yang digunakan pada penelitian ini, sebelumnya telah dibuat dengan menggunakan metode CSD. Metode ini memiliki beberapa keunggulan yaitu memiliki kontrol stokiometri yang baik, mudah dalam pembuatan dan sintesisnya dapat dilakukan pada temperatur yang relatif rendah (70oC).4-5 Metode ini merupakan metode pembuatan lapisan dengan cara pendeposisian larutan kimia di permukaan substrat, kemudian diikuti dengan proses spin coating pada kecepatan putaran 3000 rpm.6
2.2 Microcontroller
Microcontroller adalah sebuah sistem
komputer fungsional yang dikemas dalam sebuah chip. Didalamnya terkandung sebuah inti processor, memori program, RAM, dan perlengkapan input-output. Microcontroller juga dapat disebut sebagai pengganti fungsi komputer dalam pengendalian kerja suatu sistem. Microcontroller biasanya dikelompokkan dalam satu keluarga, yang masing-masing microcontroller memiliki spesifikasi yang berbeda-beda tetapi masih
compatible dalam pemrogramannya.7
Teknologi microprocessor telah mengalami perkembangan. Hal tersebut juga diikuti perkembangan teknologi
microcontroller. Microprocessor terdahulu
menggunakan teknologi CISC seperti
processor Intel 386/486 maka pada
microcontroller produksi ATMEL adalah
jenis MCS (AT89C51, AT89S51, dan AT89S52). Setelah mengalami perkembangan, teknologi microprocessor dan
microcontroller mengalami peningkatan yang
terjadi pada sekitar tahun 1996 sampai dengan 1998 ATMEL mengeluarkan teknologi
microcontroller terbaru berjenis AVR (alf and vegard’s risc processor) yang menggunakan
teknologi RISC (reduce instruction set
computer) dengan keunggulan lebih banyak
dibandingkan pendahulunya.8
Jenis IC microcontroller yang sering digunakan dalam proyek pembuatan aplikasi kendali adalah microcontroller ATMEL,
microcontroller PIC, microcontroller Maxim,
dan sebagainya.9 Beberapa contoh keluarga
microcontroller: 1. Keluarga MCS-48 2. Keluarga MCS-51 3. Keluarga MC 68HC05 4. Keluarga MC 68HC08 5. Keluarga MC 68HC11 6. Keluarga PIC
7. Keluarga AVR (alf and vegard’s
risc processor)
Atmega16 merupakan salah satu
microcontroller 8 bit buatan ATMEL untuk
keluarga AVR. Microcontroller keluarga AVR menggunakan sistem arsitektur RISC (reduced instruction set computing) 8 bit. Pada sistem RISC sebagian besar kode instruksinya dikemas dalam satu siklus clock. Bentuk fisik microcontroller AVR Atmega16 ditunjukkan oleh Gambar 1.
Fitur atmega16 yang merupakan produksi ATMEL yang berjenis AVR adalah sebagai berikut:
1. 32 saluran I/O yang terdiri atas 4
port (port A, port B, port C, dan port D) yang masing-masing terdiri
atas 8 bit.
2. ADC (analog to digital converter) 10 bit (8 pin di port A.0 - port A.7) 3. 2 buah timer/counter (8 bit) dan 1
buah timer/counter (16 bit) 4. 4 channel PWM.
5. 6 sleep modes: idle, ADC noise
reduction, save, power-down, standby and extended standby.
6. Analog comparator dan watchdog
timer dengan osilator internal 1
MHz.
7. Memori 16 Kb flash, 512 byte SRAM, 512 byte EEPROM.
8. Tegangan operasi 4,5 VDC s.d. 5,5 VDC.
9. 32 jalur I/O yang dapat diprogram. 10. Komunikasi serial menggunakan
port USART dengan kecepatan
maksimal 2,5 Mbps.
11. Pemrograman langsung dari port paralel komputer.
3
Gambar 2 Konfigurasi pin AVR atmega16.10 Deskripsi pin pada microcontroller Atmega16 (Gambar 2):
1. Vcc : pin masukan sumber tegangan.
2. Ground : pin masukan
ground.
3. Port A (P.A0-P.A7) : pin I/O dua arah dan pin masukan ADC (analog
to digital converter).
4. Port B (P.B0-P.B7) : pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
timer/ counter, analog comparator,
dan SPI (serial peripheral
interface).
5. Port C (P.C0-P.C7) : pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI (two wire serial interface),
analog comparator, dan timer oscillator.
6. Port D (P.D0-P.D7) : pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
analog comparator, interupsi
eksternal, dan komunikasi serial. 7. RESET : pin untuk
mereset microcontroller.
8. XTAL1 : pin masukan
clock internal dan masukan
inverting oscillator amplifier
internal.
9. XTAL2 : pin keluaran
inverting oscillator amplifier.
10. AVCC : pin masukan tegangan untuk ADC.
11. AREF : pin masukan tegangan referensi ADC.10
2.3 Sensor Pendeteksi Garis
Sensor pendeteksi garis yang digunakan pada robot pengikut garis didasarkan pada prinsip pemantulan cahaya tampak maupun inframerah untuk membedakan warna garis
dengan latar belakang bidang pantul. Pada bidang pantul warna gelap terjadi penyerapan lebih besar daripada bidang pantul warna terang sehingga intensitas pantulan yang diterima oleh sensor menjadi lebih kecil.11 Sensor untuk cahaya tampak yang umum digunakan adalah LDR (light dependent
resistor) dan fotodioda (photodiode),
sedangkan untuk inframerah adalah transistor cahaya (phototransistor) dan fotodioda (photodiode). Sensor garis tersebut biasanya menggunakan sensor fotodioda.1
Fotodioda merupakan salah satu jenis sensor peka cahaya (photodetector). Fotodioda mengalirkan arus yang membentuk fungsi linier terhadap intensitas cahaya yang diterima. Arus ini umumnya teratur terhadap
power density (Dp). Perbandingan antara arus
keluaran dengan power density disebut dengan
current responsitivity. Arus yang dimaksud
adalah arus bocor ketika fotodioda tersebut disinari dan dalam keadaan dipanjar mundur. Hubungan antara keluaran sensor fotodioda dengan intensitas cahaya yang diterimanya ketika dipanjar mundur membentuk suatu fungsi yang linier.12 Hubungan antara keluaran sensor fotodioda dengan intensitas cahaya ditunjukkan pada Gambar 3.
LED pada sensor garis berfungsi sebagai pengirim cahaya (transmitter) ke garis untuk dipantulkan lalu dibaca oleh sensor fotodioda
(receiver). Sifat warna permukaan terang
cenderung memantulkan cahaya dan warna permukaan gelap cenderung menyerap cahaya digunakan dalam aplikasi ini. Gambar 4 adalah ilustrasi mekanisme sensor garis. Pada rancangan sensor fotodioda, nilai resistansinya berkurang bila terkena cahaya. Sumber cahaya yang digunakan sebagai transmitter biasanya LED superbright, komponen ini
memancarkan cahaya yang sangat terang, sehingga cukup untuk mensuplai pantulan cahaya ke fotodioda.
Gambar 3 Hubungan antara keluaran sensor
4
Gambar 4 Ilustrasi mekanisme sensor garis.13
2.4 Rangkaian Op-Amp
Penguat operasional yang biasa disebut dengan Op-amp (operational amplifier) pertama kali dibuat pada tahun 1940-an dengan menggunakan tabung-tabung hampa yang berfungsi untuk menjalankan operasi-operasi matematika seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian, pembagian, pendiferensiasian, serta pengintegrasian secara elektronika. Op-amp pada jaman modern, diproduksi dalam bentuk rangkaian terintegrasi (IC) yang memiliki ukuran yang jauh lebih kecil dan konsumsi daya yang lebih sedikit dibanding dengan tempo dahulu.
Op-amp merupakan salah satu komponen analog
yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika. Dua jenis rangkaian op-amp yang paling dasar yaitu rangkaian op-amp inverting (Gambar 5) dan
non-inverting (Gambar 6). Op-amp memiliki
dua terminal masukan, yaitu terminal positif (+) sebagai masukan non-pembalik dan terminal negatif (-) sebagai masukan pembalik.15
Gambar 5 Rangkaian op-amp inverting.13
Gambar 6 Rangkaian op-amp non-inverting.13
Sebuah penguat inverting menggunakan umpan balik untuk membalikkan dan menguatkan sebuah tegangan, dalam hal ini sinyal masukan Vin dihubungkan dengan
input minus (-) dan input plus (+)
dihubungkan dengan ground. Resistor Rf melewatkan sebagian sinyal keluaran kembali ke masukan. Karena keluaran memiliki beda fase sebesar 180°, maka nilai keluaran tersebut secara efektif mengurangi besar masukan, sehingga juga mengurangi gain (faktor penguatan) keseluruhan dari penguat dan ini sering disebut dengan umpan balik. Pada penguat inverting, faktor penguatannya ditentukan oleh perbandingan hambatan Rin dan Rf yang dipakai. Besar faktor penguatan pada penguat inverting dapat dinyatakan sebagai:16
Vout = − �Rf
Rin� Vin , (2.2) sehingga penguatannya dapat dinyatakan sebagai:
Vout Vin = − �
Rf
Rin� (2.3)
Sebuah penguat non-inverting tidak menggunakan umpan balik negatif. Penguat ini sering juga disebut dengan penguat non-pembalik. Pada penguat ini sinyal masukan Vin dihubungkan dengan input positif (+). Faktor penguatannya ditentukan oleh perbandingan besarnya hambatan yang dipakai. Besarnya faktor penguatan pada penguat non-inverting dapat dinyatakan sebagai:16
Vout = �1 + Rf
Rin� Vin (2.3) sehingga penguatannya dapat dinyatakan sebagai: Vout Vin = �1 + Rf Rin� (2.4) Keterangan:
Vout = tegangan output (volt); Vin = tegangan input (volt);
Rf = besar hambatan output (ohm); Rin = besar hambatan input (ohm).
2.5 Driver Motor DC
Motor listrik sering digunakan sebagai komponen pengendali dalam sistem pengaturan posisi dan pengaturan kecepatan pada sebuah robot. Motor listrik dapat diklasifikasikan dalam dua jenis yaitu motor DC dan motor AC. Motor DC atau biasa disebut dengan motor arus searah adalah suatu mesin yang berfungsi untuk mengubah energi listrik arus searah menjadi gerak atau energi mekanik.
5
Gambar 7 Konfigurasi IC L293D.19 Konstruksi dasar motor DC terdiri atas dua bagian utama, yaitu rotor dan stator. Rotor adalah bagian yang berputar, berupa kumparan kawat yang dililitkan pada tempat silinder, dimana arus listrik dapat melaluinya. Sedangkan stator merupakan bagian yang tetap dan menghasilkan medan magnet. Prinsip kerja motor DC adalah jika ada kumparan dilalui arus maka pada kedua sisi kumparan akan bekerja gaya Lorentz. Dengan adanya gaya Lorentz yang bekerja, maka rotor dapat berputar.17-18 Gambar 7 menunjukkan konfigurasi IC L293D yang digunakan sebagai driver motor DC.
IC motor driver L293D dapat beroperasi pada rentang tegangan antara 4,5 volt – 36 volt dan pada rentang suhu antara 0oC – 70oC. IC ini digunakan sebagai pengatur arus listrik secara dua arah. Selain itu, IC L293D juga dapat digunakan sebagai sistem pengendali beban induktif seperti relay, solenoid, dan motor DC. IC ini dapat digunakan untuk pengendalian motor dua arah putar maupun pengendalian motor satu arah putar.19
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu
Penelitian dilakukan di Laboratorium Fisika Material dan Elektronika Dasar, Departemen Fisika IPB dari Maret 2012 sampai dengan bulan September 2012.
3.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah dan bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain komputer, perangkat lunak Codevision AVR, perangkat lunak simulasi, solder, multimeter dan project
board.
Bahan dan komponen yang digunakan antara lain film LiTaO3, timah, PCB,
microcontroller AVR atmega16, IC LM324,
IC regulator 7805, IC L293D, motor DC, resistor, kapasitor, LED high power inframerah, LED superbright merah dan LDR.
3.3 Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian ini meliputi uji sensitivitas film LiTaO3 serta analisis rangkaian penguat op-amp, perancangan simulasi dengan perangkat lunak, perancangan program chip dengan perangkat lunak dan prototipe robot pengikut garis. Diagram alir penelitian ditunjukkan pada Gambar 8.
3.3.1 Pemilihan film LiTaO
3Pemilihan film LiTaO3 dilakukan dengan pengujian sensitivitas film LiTaO3. Uji sensitivitas dilakukan dengan cara mengukur nilai tegangan keluaran yang dihasilkan oleh film LiTaO3 terhadap perubahan intensitas cahaya. Pengujian sensitivitas ini dilakukan untuk memilih sensor yang terbaik yang nantinya akan diterapkan pada robot pengikut garis. Nilai tegangan keluaran juga digunakan untuk menganalisis dan menghitung rangkaian penguat operasional yang akan digunakan.
3.3.2 Perancangan simulasi dan
pemrograman Robot
Simulasi robot pengikut garis pada penelitian ini dibuat dengan menggunakan perangkat lunak program simulasi. Sedangkan pemrograman dibuat dengan menggunakan perangkat lunak codevision AVR dengan bahasa pemrograman C. Pemrograman ini berguna untuk mengendalikan sistem kerja
microcontroller (Lampiran 1).
3.3.3 Pembuatan badan dan rangka
robot
Badan dan rangka robot dibuat dengan menggunakan PCB. Di dalam badan robot terdapat tiga tingkatan ruang, yaitu tingkatan pertama terdapat dua PCB yaitu bagian depan dan belakang. PCB bagian depan sebagai dudukan sensor garis yang letaknya di depan dan menghadap ke bawah. Sedangkan PCB bagian belakang pada tingkat pertama digunakan sebagai dudukan IC pengendali motor DC, IC penguat operasional dan baterai. Ruang pada tingkatan kedua terdapat PCB sebagai dudukan rangkaian regulator catu daya. Sedangkan pada tingkatan ketiga sebagai tempat untuk meletakkan
6
microcontroller. Motor DC dan gearbox
diletakkan di bagian bawah tingkatan pertama. Kedua roda penggerak diletakkan di belakang dan dihubungkan pada gearbox supaya roda-roda penggerak dapat terhubung dengan motor DC. Gearbox tersebut berfungsi sebagai pereduksi putaran motor dan juga berfungsi menghasilkan kekuatan putar (torsi) yang lebih besar. Selain roda-roda penggerak, juga terdapat satu roda castor yang diletakkan di depan. Roda ini dapat bergerak secara bebas, yaitu bergerak ke segala arah secara
horizontal. Skema seluruh badan dan rangka robot dapat dilihat pada Lampiran 2.
3.3.4 Perancangan rangkaian
elektronika
Pada tahap pembuatan rangkaian elektronika ada tiga prosedur yaitu perancangan sensor pendeteksi garis, perancangan rangkaian regulator, dan perancangan rangkaian aktuator robot.
7
3.3.4.1 Perancangan sensor pendeteksi
garis
Sensor pendeteksi garis terdiri atas 2 buah film LiTaO3 yang dirangkai menggunakan rangkaian penguat operasional Thevenin untuk menguatkan tegangan keluaran yang dihasilkan oleh film serta 1 buah LDR yang menggunakan rangkaian pembagi tegangan. Tegangan keluaran dari rangkaian penguat operasional maupun pembagi tegangan akan menjadi sinyal masukan untuk rangkaian komparator. Rangkaian komparator dengan IC LM324 diperlukan untuk mempertegas kondisi sinyal keluaran yang dihasilkan.
3.3.4.2 Perancangan rangkaian
regulator
Rangkaian regulator dirancang dengan menggunakan IC 7805 yang menghasilkan tegangan keluaran sebesar 5 volt. IC 7805 memiliki 3 terminal yang diantaranya input
voltage, ground, dan output voltage.
Perancangan ini menggunakan kapasitor yang dihubungkan pada ketiga terminal tersebut. Penggunaan kapasitor ini bertujuan untuk mengurangi noise.
3.3.4.3 Perancangan rangkaian
aktuator robot
Aktuator robot yang digunakan adalah motor DC sebagai penggerak robot. Motor ini dihubungkan dengan driver motor DC yaitu IC L293D. IC ini berisi empat buah driver-H
berarus tinggi, sehingga dapat mengendalikan dua buah motor DC sekaligus. IC L293D dapat mengendalikan motor DC secara dua arah putar, yaitu searah dengan putaran jarum jam dan berlawanan arah dengan putaran jarum jam.
3.3.5 Pengintegrasian rangkaian robot
Rangkaian sensor, penguat operasional, rangkaian regulator, rangkaian driver motor DC, dan microcontroller diintegrasikan pada badan dan rangka menjadi sebuah prototipe robot (Lampiran 3).
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Uji Sensitivitas Film LiTaO
3Pengujian sensitivitas dilakukan terhadap sampel film LiTaO3 yang sudah tersedia. Pengujian ini sangat diperlukan dalam mencari film yang terbaik untuk diterapkan pada robot pengikut garis. Pada rangkaian pengujian sensitivitas ini, film LiTaO3 dirangkai secara seri dengan sebuah resistor 100 kohm yang kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan 5 volt. Dari rangkaian tersebut didapatkan nilai tegangan output dari masing-masing sampel film akibat adanya perubahan intensitas cahaya yang jatuh pada permukaan film.
Tabel 1 Hasil uji sensitivitas LiTaO3
Sampel
Tegangan Output (mV)
Ulangan 1 Ulangan 2
Gelap Terang ∆V ∆lux ∆V/∆lux Gelap Terang ∆V ∆lux ∆V/∆lux 2 80 103 23 680 0.0338 82 102 20 680 0.0294 4 4.8 4.9 0.1 680 0.0001 5 5.5 0.5 680 0.0007 6 34.5 35 0.5 680 0.0007 32 33 1 680 0.0015 9 1 1.2 0.2 680 0.0003 1.1 1.3 0.2 680 0.0003 10 100 103 3 680 0.0044 98 100 2 680 0.0029 16 2 4 2 680 0.0029 4 5 1 680 0.0015 17 1 2 1 680 0.0015 1.7 2 0.3 680 0.0004 24 131 139 8 680 0.0118 132 141 9 680 0.0132
8
Gambar 9 Beda tegangan output pada ulangan 1 dan 2. Pengujian sampel dilakukan pada dua
kondisi, yaitu kondisi gelap (sekitar 24 lux) dan kondisi terang (sekitar 704 lux). Hasil pengujian sensitivitas film dapat dilihat pada Tabel 1 dan Gambar 9. Tegangan output yang dihasilkan pada kondisi terang lebih besar daripada tegangan yang dihasilkan pada kondisi gelap. Hal ini disebabkan semakin meningkatnya intensitas cahaya yang jatuh pada permukaan fotodioda maka nilai konduktivitas listrik juga meningkat.13 Elektron yang tereksitasi ke pita konduksi ini meningkatkan pembawa muatan sehingga meningkatkan konduktivitas listrik.20 Pada kondisi terang, intensitas cahaya yang jatuh pada film meningkat, maka semakin banyak elektron yang tereksitasi dari pita valensi ke pita konduksi. Sedangkan pada kondisi gelap terjadi sebaliknya.21
Sensitivitas adalah perubahan output yang dapat dideteksi akibat adanya perubahan parameter input minimum yang diberikan pada sensor.19 Sensitivitas sensor juga dapat disebut sebagai perbandingan antara perubahan besarnya tegangan terhadap perubahan intensitas cahaya yang jatuh pada
permukaan sensor (∆V/∆lux). Semakin besar perubahan tegangan yang dihasilkan maka sensor akan semakin sensitif. Berdasarkan hasil pengujian sensitivitas film LiTaO3, terlihat bahwa pada sampel film LiTaO3 yang diproses annealing pada suhu 800oC selama 1 jam (sampel 2) dan film yang diproses
annealing pada suhu 850oC selama 15 jam (sampel 24) memiliki nilai perubahan tegangan yang paling besar dibandingkan dengan sampel lain (sampel 4, 6, 9, 10, 16, 17) sehingga dapat dikatakan bahwa kedua film tersebut memiliki nilai sensitivitas yang paling tinggi dibandingkan nilai sensitivitas sampel yang lain. Hal ini juga dapat dilihat pada Gambar 10.
Pada pengujian ini juga didapatkan bahwa sampel 4, 6, 9, 10, 16 dan 17 menghasilkan beda tegangan yang masih sangat kecil dan cenderung sangat tidak stabil, yaitu sering kali tidak terjadi perubahan tegangan output ketika berada pada bidang gelap dan terang. Dari nilai sensitivitas dan stabilitas film tersebut, maka dipilih film yang diterapkan sebagai sensor pendeteksi garis, yaitu sampel 2 dan sampel 24.
0 5 10 15 20 25 2 4 6 9 10 16 17 24 Ulangan 1 Ulangan 2 T egan gan O ut p ut ( mV ) Sampel
9
Gambar 10 Sensitivitas film LiTaO3 pada ulangan 1 dan 2.
4.2 Rancangan Film LiTaO
3sebagai
Sensor Pendeteksi Garis
Sebelum membuat rangkaian sensor pendeteksi garis, perlu dilakukan pengujian terhadap dua buah film LiTaO3 (sampel 2 dan 24). Pengujian ini dilakukan dengan mengukur tegangan output (Vout) yang dihasilkan oleh film pada bidang pantul gelap dan terang. Rangkaian pengujian ditunjukkan
pada Gambar 11. Pada bidang pantul gelap intensitas cahaya yang ditangkap film LiTaO3 sangat sedikit sehingga tegangan outputnya (Vg) kecil. Sedangkan pada kondisi terang intensitas cahaya yang ditangkap film LiTaO3 lebih banyak sehingga tegangan outputnya (Vt) lebih besar. Tegangan output hasil pengujian ditunjukkan pada Tabel 2; 3; 4; 5; 6 dan 7.
Gambar 11 Rangkaian uji film LiTaO3 terhadap tegangan output.
Tabel 2 Hasil pengujian film pada bidang pantul dengan LED superbright hijau Sampel 2 Jarak sampel terhadap bidang pantul (cm) Tegangan output (V) ∆V (V) Rataan Vg (V) Vt (V) Ulangan 1 Vt (V) Ulangan 2 Vt (V) Ulangan 3 Vt (V) Rataan 1 1.05 1.45 1.42 1.43 1.43 0.38 2 1.05 1.40 1.42 1.41 1.41 0.36 3 1.05 1.39 1.40 1.38 1.39 0.34 4 1.05 1.37 1.38 1.36 1.37 0.32 5 1.05 1.33 1.32 1.33 1.33 0.28 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 2 4 6 9 10 16 17 24 Ulangan 1 Ulangan 2 ∆ V/ ∆ lux Sampel
10 Sampel 24 Jarak sampel terhadap bidang pantul (cm) Tegangan output (V) ∆V (V) Rataan Vg (V) Vt (V) Ulangan 1 Vt (V) Ulangan 2 Vt (V) Ulangan 3 Vt (V) Rataan 1 2.08 2.40 2.38 2.39 2.39 0.31 2 2.08 2.35 2.36 2.35 2.35 0.27 3 2.08 2.34 2.33 2.35 2.34 0.26 4 2.08 2.31 2.30 2.32 2.31 0.23 5 2.08 2.28 2.27 2.28 2.27 0.19
Tabel 3 Hasil pengujian film pada bidang pantul dengan LED superbright biru Sampel 2 Jarak sampel terhadap bidang pantul (cm) Tegangan Output (V) ∆V (V) Rataan Vg (V) Vt (V) Ulangan 1 Vt (V) Ulangan 2 Vt (V) Ulangan 3 Vt (V) Rataan 1 1.05 1.48 1.47 1.48 1.48 0.43 2 1.05 1.44 1.45 1.43 1.44 0.39 3 1.05 1.42 1.43 1.40 1.42 0.37 4 1.05 1.39 1.41 1.41 1.40 0.35 5 1.05 1.36 1.38 1.35 1.36 0.31 Sampel 24 Jarak sampel terhadap bidang pantul (cm) Tegangan output (V) ∆V (V) Rataan Vg (V) Vt (V) Ulangan 1 Vt (V) Ulangan 2 Vt (V) Ulangan 3 Vt (V) Rataan 1 2.08 2.48 2.48 2.47 2.48 0.40 2 2.08 2.44 2.45 2.46 2.45 0.37 3 2.08 2.43 2.45 2.44 2.44 0.36 4 2.08 2.43 2.42 2.41 2.42 0.34 5 2.08 2.39 2.39 2.38 2.39 0.31
Tabel 4 Hasil pengujian film pada bidang pantul dengan LED superbright kuning Sampel 2 Jarak sampel terhadap bidang pantul (cm) Tegangan output (V) ∆V (V) Rataan Vg (V) Vt (V) Ulangan 1 Vt (V) Ulangan 2 Vt (V) Ulangan 3 Vt (V) Rataan 1 1.05 1.36 1.38 1.37 1.37 0.32 2 1.05 1.35 1.34 1.35 1.35 0.30 3 1.05 1.29 1.30 1.28 1.29 0.24 4 1.05 1.28 1.31 1.30 1.30 0.25 5 1.05 1.25 1.27 1.26 1.26 0.21
11 Sampel 24 Jarak sampel terhadap bidang pantul (cm) Tegangan output (V) ∆V (V) Rataan Vg (V) Vt (V) Ulangan 1 Vt (V) Ulangan 2 Vt (V) Ulangan 3 Vt (V) Rataan 1 2.08 2.36 2.35 2.35 2.35 0.27 2 2.08 2.32 2.31 2.31 2.31 0.23 3 2.08 2.28 2.28 2.29 2.28 0.20 4 2.08 2.28 2.26 2.27 2.27 0.19 5 2.08 2.23 2.24 2.22 2.23 0.15
Tabel 5 Hasil pengujian film pada bidang pantul dengan LED superbright putih Sampel 2 Jarak sampel terhadap bidang pantul (cm) Tegangan output (V) ∆V (V) Rataan Vg (V) Vt (V) Ulangan 1 Vt (V) Ulangan 2 Vt (V) Ulangan 3 Vt (V) Rataan 1 1.05 1.31 1.33 1.31 1.32 0.27 2 1.05 1.28 1.29 1.27 1.28 0.23 3 1.05 1.25 1.23 1.26 1.25 0.20 4 1.05 1.14 1.16 1.18 1.16 0.11 5 1.05 1.15 1.17 1.18 1.17 0.12 Sampel 24 Jarak sampel terhadap bidang pantul (cm) Tegangan output (V) ∆V (V) Rataan Vg (V) Vt (V) Ulangan 1 Vt (V) Ulangan 2 Vt (V) Ulangan 3 Vt (V) Rataan 1 2.08 2.31 2.30 2.32 2.31 0.23 2 2.08 2.24 2.23 2.25 2.24 0.16 3 2.08 2.22 2.23 2.22 2.22 0.14 4 2.08 2.19 2.20 2.20 2.20 0.12 5 2.08 2.16 2.17 2.15 2.16 0.08
Tabel 6 Hasil pengujian film pada bidang pantul dengan LED superbright merah Sampel 2 Jarak sampel terhadap bidang pantul (cm) Tegangan output (V) ∆V (V) Rataan Vg (V) Vt (V) Ulangan 1 Vt (V) Ulangan 2 Vt (V) Ulangan 3 Vt (V) Rataan 1 1.05 1.46 1.47 1.47 1.47 0.42 2 1.05 1.44 1.45 1.43 1.44 0.39 3 1.05 1.41 1.42 1.41 1.41 0.36 4 1.05 1.40 1.41 1.41 1.41 0.36 5 1.05 1.38 1.39 1.38 1.38 0.33
12 Sampel 24 Jarak sampel terhadap bidang pantul (cm) Tegangan output (V) ∆V (V) Rataan Vg (V) Vt (V) Ulangan 1 Vt (V) Ulangan 2 Vt (V) Ulangan 3 Vt (V) Rataan 1 2.08 2.49 2.50 2.48 2.49 0.41 2 2.08 2.40 2.41 2.40 2.40 0.32 3 2.08 2.37 2.38 2.38 2.38 0.30 4 2.08 2.36 2.36 2.36 2.36 0.28 5 2.08 2.30 2.29 2.28 2.29 0.21
Tabel 7 Hasil pengujian film pada bidang pantul dengan LED high power inframerah (IR) Sampel 2 Jarak sampel terhadap bidang pantul (cm) Tegangan output (V) ∆V (V) Rataan Vg (V) Vt (V) Ulangan 1 Vt (V) Ulangan 2 Vt (V) Ulangan 3 Vt (V) Rataan 1 1.05 1.49 1.48 1.49 1.49 0.44 2 1.05 1.48 1.49 1.48 1.48 0.43 3 1.05 1.46 1.47 1.47 1.47 0.42 4 1.05 1.43 1.44 1.42 1.43 0.38 5 1.05 1.40 1.41 1.39 1.40 0.35 Sampel 24 Jarak sampel terhadap bidang pantul (cm) Tegangan output (V) ∆V (V) Rataan Vg (V) Vt (V) Ulangan 1 Vt (V) Ulangan 2 Vt (V) Ulangan 3 Vt (V) Rataan 1 2.08 2.50 2.49 2.50 2.50 0.42 2 2.08 2.47 2.48 2.47 2.47 0.39 3 2.08 2.46 2.46 2.44 2.45 0.37 4 2.08 2.43 2.44 2.44 2.44 0.36 5 2.08 2.42 2.42 2.42 2.42 0.34
Gambar 12 Beda tegangan output sampel 2 dengan variasi warna LED dan jarak bidang pantul. 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 1 2 3 4 5 ∆ V (v o lt)
Jarak Sampel terhadap Bidang Pantul (cm)
LED Hijau LED Biru LED Kuning LED Putih LED Merah LED Inframerah
13
Gambar 13 Beda tegangan output sampel 24 dengan variasi warna LED dan jarak bidang pantul. Pengujian film ini menggunakan variasi
jenis warna LED dan jarak bidang pantul. LED yang digunakan yaitu LED superbright cahaya tampak dan LED high power inframerah (IR), karena LED tersebut menghasilkan cahaya dengan intensitas ideal yang tinggi. Penggunaan variasi jenis warna LED bertujuan supaya dapat dipilih jenis warna LED terbaik yang akan digunakan pada sensor pendeteksi garis. Jenis warna LED digunakan pada pengujian ini yaitu hijau, biru, kuning, putih, merah dan inframerah. Sedangkan variasi jarak bidang pantul uji yang digunakan yaitu 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm dan 5 cm.
Gambar 12 dan 13 menunjukkan bahwa beda tegangan output (∆V) terbesar dihasilkan oleh film yang disinari dengan LED high
power IR dan jarak bidang pantul 1 cm.
Hubungan antara kuat penerangan dari sumber cahaya dengan kuat cahaya dan jarak menyatakan bahwa kuat penerangan berbanding lurus terhadap kuat cahaya dan berbanding terbalik terhadap kuadrat jarak dari sumbernya.22
𝐸 = 𝑅𝐼2 (4.1) Keterangan:
E = kuat penerangan (lux);
I = kuat/intensitas cahaya (lumen.sr-1); R = jarak (m).
Semakin dekat jarak film LiTaO3 terhadap bidang pantul, maka semakin besar kuat penerangan pantulan IR yang ditangkap
oleh film, akibatnya tegangan outputnya juga semakin besar.23
Pada sampel 24 sering terjadi ketidakstabilan dalam pembacaan kondisi gelap dan terang. Ketidakstabilan film yang dimaksud yaitu film sering kali tidak dapat membedakan kondisi gelap dan terang. Hal ini dapat mengakibatkan error pada sistem robot, sehingga dalam penerapan ke robot masih diperlukan sebuah sensor tambahan yang peka terhadap cahaya untuk menjaga stabilitas kerja robot.
Robot pengikut garis pada penelitian ini menggunakan dua buah film LiTaO3 (sampel 2 dan 24) sebagai receiver dan empat buah LED high power IR sebagai transmitter. LED ini dapat menghasilkan radiasi IR dengan panjang gelombang (λ) 850 nm dan intensitas radian idealnya 30 mW.sr-1.24 Perubahan tegangan jatuh yang dihasilkan film LiTaO3 masih sangat kecil sehingga diperlukan rangkaian penguat operasional (op-amp) agar dapat dibaca oleh microcontroller. Rangkaian
op-amp pada penelitian ini menggunakan IC
LM324 yang di dalamnya terdapat empat buah op-amp yang setiap komponennya bekerja tidak saling mempengaruhi dan IC ini dapat bekerja pada tegangan 5 volt.
Rangkaian op-amp yang digunakan pada penelitian ini, yaitu rangkaian penguat operasional Thevenin dan rangkaian komparator. Rangkaian penguat Thevenin (Gambar 14) mempunyai persamaan rangkaian yang diperoleh dari persamaan Thevenin.25 Rangkaian penguat ini digunakan 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 1 2 3 4 5 ∆ V (v o lt)
Jarak Sampel terhadap Bidang Pantul (cm)
LED Hijau LED Biru LED Kuning LED Putih LED Merah LED Inframerah
14
untuk memperbesar beda tegangan jatuh antara kondisi gelap dan kondisi terang yang dihasilkan film LiTaO3. Awalnya beda tegangan output yang dihasilkan oleh sampel 2 sebesar 0.44 volt dan sampel 24 sebesar 0.42 volt. Beda tegangan output sampel 2 dan 24 yang dihasilkan setelah dikuatkan masing-masing sebesar 2 volt, dimana tegangan
output pada saat kondisi gelap sebesar 1 volt
dan kondisi terang sebesar 3 volt. Perhitungan
gain berdasarkan persamaan penguat operasional Thevenin pada sampel 2 dan 24 ditunjukan pada Lampiran 4. Hasil tegangan
output pada rangkaian penguat dari kedua
sampel mengacu pada persamaan:25 𝑉𝑜𝑢𝑡= �𝑅𝐹𝑅+ 𝑅𝐺+ 𝑅1||𝑅2
𝐺+ 𝑅1||𝑅2 � 𝑉𝑖𝑛−
𝑉
𝑟𝑒𝑓�
𝑅1𝑅+𝑅22� �
𝑅𝐺+𝑅𝑅𝐹1||𝑅2�
(4.2) , nilai m dan b sama dengan, sebagai berikut:𝑚 =
𝑅𝐹+𝑅𝐺+𝑅1||𝑅2 𝑅𝐺+𝑅1||𝑅2 (4.3)|𝑏| = 𝑉
𝑟𝑒𝑓�
𝑅1𝑅+𝑅2 2� �
𝑅𝐺+𝑅𝑅𝐹1||𝑅2�
(4.4) Sehingga 𝑉𝑜𝑢𝑡= 𝑚𝑉𝑖𝑛− 𝑏 (4.5) Keterangan:Vout = tegangan output (volt);
Vin = tegangan input (volt);
Vref = tegangan referensi
(volt);
RF, RG, R1, R2 = besar hambatan pada
rangkaian penguat operasional Thevenin (ohm).
Gambar 14 Skema rangkaian penguat operasional Thevenin.
Gambar 15 Skema rangkaian komparator.
Sinyal output dari film LiTaO3 yang telah dikuatkan oleh rangkaian penguat diproses lagi dengan rangkaian komparator (Gambar 15). Prinsip kerja komparator adalah membandingkan input non-inverting (+) dan
input inverting (-).26 Rangkaian komparator pada penelitian ini menggunakan lampu LED sebagai lampu indikator. Ketika film LiTaO3 terkena pantulan cahaya maka lampu LED menyala. Sedangkan ketika film tidak terkena pantulan cahaya maka lampu LED mati. Hal ini mengindikasikan bahwa ketika lampu LED menyala maka output dari rangkaian komparator bernilai logika ‘1’ dan ketika lampu LED mati maka output dari rangkaian komparator bernilai logika ‘0’. Rangkaian komparator juga menggunakan trimpot (resistor variabel) untuk kalibrasi terhadap lingkungan. Intensitas cahaya dari lingkungan luar mempengaruhi hasil tegangan output dari komparator. Sehingga diperlukan trimpot supaya komparator tetap dapat membedakan bidang pantul gelap dan terang di setiap lingkungan.
Prinsip dari pendeteksi garis ini yaitu ketika LED inframerah memancarkan sinar ke bidang berwarna putih maka sebagian besar sinar dipantulkan oleh bidang dan pantulannya diterima oleh film, sedangkan ketika LED inframerah memancarkan sinar ke bidang berwarna hitam maka sebagian besar sinar diserap oleh bidang dan sangat sedikit sinar yang diterima oleh film LiTaO3. Sinar hasil pemantulan inilah yang akan dideteksi oleh film. Ilustrasi sensor pendeteksi garis ditunjukkan pada Gambar 17 dan 18.
Sebagai sensor tambahan, digunakan sebuah sensor light dependent resistor (LDR) dengan LED superbright merah. LDR merupakan jenis resistor yang tersusun atas bahan semikonduktor dan memiliki nilai tahanan tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya.27 Pada penelitian ini, LDR dirangkai dengan menggunakan rangkaian pembagi tegangan dengan cara LDR dirangkai seri dengan sebuah resistor 100 kohm. Keluaran LDR langsung dihubungkan ke rangkaian komparator. Penggunaan LDR bertujuan menjaga stabilitas kerja robot. Pengintegrasian rangkaian film LiTaO3 dan LDR sebagai sensor pendeteksi garis dapat dilihat pada skema rangkaian robot pengikut garis (Gambar 16).
15
Gambar 16 Skema rangkaian robot pengikut garis tanpa transmitter.
16
Gambar 17 Ilustrasi sensor pendeteksi garis pada bidang pantul berwarna hitam.
Gambar 18 Ilustrasi sensor pendeteksi garis pada bidang pantul berwarna putih.
4.3 Sensitivitas Robot Pengikut Garis
Rangkaian penguat Thevenin yang digunakan pada rangkaian sensor mempengaruhi sensitivitas robot. Pada analisis perhitungan berdasarkan persamaaan penguat Thevenin diperoleh Vin maksimum dari sampel 2 dan 24 (lampiran 4). Persamaan Vout yang diperoleh dari analisis perhitungan penguatan Thevenin berdasarkan rangkaian untuk sampel 2 dan 24 yaitu:
Vout = 6Vin - 6,20 (sampel 2) (4.6) Vout = 4Vin – 8,81 (sampel 24) (4.7) Persamaan 4.6 dan 4.7 ini digunakan untuk mengetahui sensitivitas robot. Vin maksimum pada sampel 2 diperoleh sebesar 1,87 volt dan sampel 24 sebesar 3,45 volt. Hasil perhitungan ini menunjukkan bahwa batas tegangan input maksimum penguat Thevenin pada sampel 2 sebesar 1,87 volt dan sampel 24 sebesar 3,45 volt. Jika tegangan
input saat kondisi lintasan gelap pada penguat
Thevenin lebih besar atau sama dengan batas tegangan maksimum tersebut, maka rangkaian komparator tidak dapat membedakan garis lintasan gelap dan latar bidang terangnya. Hal ini mengakibatkan robot tidak dapat berjalan menurut lintasannya.
4.4 Rangkaian Catu Daya
Pembuatan rangkaian catu daya untuk robot pada penelitian ini menggunakan IC Regulator 7805. Rangkaian catu daya ini berfungsi sebagai regulator tegangan yang dimasukkan pada rangkaian pembangun robot pengikut garis. IC Regulator 7805 berguna untuk menurunkan tegangan baterai sebesar 9 volt menjadi tegangan output yang stabil sebesar 5 volt.11 Penurunan tegangan ini bertujuan menyediakan tegangan bagi komponen yang memerlukan suplai tegangan sebesar 5 volt. Sensor dan penguat operasionalnya memerlukan suplai tegangan sebesar 5 volt. Hal ini supaya tegangan output sensor yang telah dikuatkan dapat dibaca oleh
port pada microcontroller. Sedangkan LED
dapat bekerja dengan baik dengan suplai tegangan 5 volt sehingga LED juga memerlukan tegangan sebesar 5 volt.
Rangkaian catu daya pada penelitian ini dipisahkan masing-masing menjadi 3 buah rangkaian agar tidak saling membebani dan mengganggu rangkaian satu dengan lainnya. Sehingga pada penelitian ini diperlukan 3 buah rangkaian regulator dan 3 buah baterai 9 volt. Tegangan output (Vo) sebesar 5 volt dari masing-masing IC Regulator 7805 digunakan untuk menyediakan tegangan bagi rangkaian sensor, rangkaian transmitter, dan IC LM324. Sedangkan tegangan input (VI) sebesar 9 volt pada masing-masing IC digunakan untuk menyediakan tegangan bagi microcontroller, rangkaian driver motor DC dan motor DC. Pada penelitian ini, digunakan 2 jenis baterai yaitu baterai heavy duty (karbon seng) dan baterai alkaline (alkali). Pembebanan yang paling besar terjadi pada rangkaian motor DC. Sehingga pada rangkaian tersebut diperlukan baterai yang relatif tahan lama saat pembebanan, yaitu baterai alkali. Skema rangkaian catu daya ditunjukkan pada Gambar 19.
17
4.5 Rancangan Driver Motor DC
Driver motor DC pada penelitian ini
menggunakan sebuah IC L293D. IC ini dapat beroperasi pada rentang tegangan antara 4,5 volt – 36 volt dan pada rentang suhu antara 0oC – 70oC.20 Pada penelitian ini, driver motor DC menggunakan suplai tegangan sebesar 5 volt karena pada tegangan ini IC L293D masih dapat beroperasi dengan baik. Penggunaan tegangan sebesar 5 volt ini juga supaya tidak terlalu membebani baterai. Tugas utama dari IC ini adalah mengendalikan putaran kedua motor DC sebagai penggerak robot berdasarkan perintah dari chip
microcontroller. Gerak kedua motor
ditentukan oleh input yang diberikan pada IC. Terdapat enam jalur input pada IC L293D yang terdiri atas dua jalur PWM (pulse width
modulator) untuk pengaturan kecepatan dan
empat jalur untuk arah pergerakan motor. Kecepatan motor akan diatur oleh variasi lebar pulsa yang diberikan oleh
microcontroller sebagai input PWM. Variasi
lebar pulsa pada microcontroller diatur dengan menggunakan sintaks:
delay_us(100);
Dari hasil pengujian didapat beberapa kondisi input yang dapat diberikan dan arah pergerakan motor. Tabel 8 menunjukkan hasil pengujian input dan output yang dihasilkan.
4.6 Rangkaian Pengendali Sistem
Robot
Rangkaian pengendali sistem robot pada penelitian ini adalah sebuah microcontroller 8
bit Atmega16 yang akan mengendalikan rangkaian pendukung pada sistem robot. Sinyal output dari rangkaian sensor garis adalah sinyal inputan bagi microcontroller. Sinyal output masing-masing sensor diolah oleh microcontroller menjadi data yang siap diproses pada driver motor DC. Untuk bisa membedakan garis, pertama pada kondisi awal robot berada pada bidang hitam dan
microcontroller akan membaca tegangan input. Tegangan awal ini akan diartikan
bahwa sensor sedang berada di atas bidang hitam. Jika tegangan input mengalami kenaikan yang cukup signifikan maka
microcontroller akan menyimpulkan bahwa
sensor sedang berada di atas bidang putih.
4.7 Pengujian Robot
Pengujian dilakukan secara keseluruhan pada rancangan yang sudah diintegrasikan menjadi sebuah robot pengikut garis (Lampiran 4). Robot pengikut garis yang dihasilkan pada penelitian ini berbentuk mobil yang memiliki massa sebesar 402 gram serta panjang, lebar dan tingginya masing-masing yaitu 17 cm, 15 cm dan 13 cm. Pengujian yang pertama adalah pengujian fungsional sensor. Pengujian ini untuk memeriksa kesesuaian input yang diberikan dengan
output yang ditunjukkan oleh pergerakan
motor. Hasil pengujian fungsional sensor ditunjukkan oleh Tabel 9. Pengujian ini menggunakan lintasan berwarna hitam di atas bidang berwarna putih. Robot akan bergerak mengikuti garis hitam. Pergerakan robot diatur oleh program yang dibuat menggunakan perangkat lunak (Lampiran 1). Tabel 8 Hasil pengujian input pada driver motor dan arah pergerakan motor
Input
Output
Motor Kanan Motor Kiri
Input 1 Input 2 Input 3 Input 4
1 1 1 1 Motor kanan dan motor kiri berhenti
1 0 0 1 Motor kanan dan motor kiri maju
0 1 1 0 Motor kanan dan motor kiri mundur
1 0 1 1 Motor kanan maju dan motor kiri berhenti 1 1 0 1 Motor kanan berhenti dan motor kiri maju 0 1 0 1 Motor kanan mundur dan motor kiri maju
18
Ketika sensor tengah berada pada garis hitam serta sensor kanan dan kiri berada pada bidang berwarna putih maka robot bergerak maju (Gambar 20 (a)). Gerakan robot ini diatur dengan menggunakan sintaks:
void maju(void) { PORTC.0=0; PORTC.1=1; PORTC.6=1; PORTC.7=0; delay_us(100);stop();} Ketika ada tikungan ke kiri maka sensor kiri berada pada garis hitam serta sensor tengah dan kanan berada pada bidang putih (Gambar 20 (b)). Roda kanan bergerak maju dan roda kiri diam sehingga robot berbelok ke kiri. Gerakan tersebut diatur dengan menggunakan sintaks: void belok_kiri(void) { PORTC.0=1; PORTC.1=1; PORTC.6=1; PORTC.7=0; delay_us(100); stop();}
Sebaliknya ketika robot menemukan tikungan ke kanan maka sensor kanan berada pada bidang hitam serta sensor tengah dan kiri berada pada bidang putih (Gambar 20 (c)), sehingga robot berbelok ke kanan yang diatur dengan menggunakan sintaks:
void belok_kanan(void) { PORTC.0=0; PORTC.1=1; PORTC.6=1; PORTC.7=1; delay_us(100); stop();} Kondisi terakhir adalah jika robot menemukan lintasan buntu maka ketiga sensor berada pada bidang putih. Pada kondisi ini roda kanan bergerak maju dan roda kiri bergerak mundur sehingga robot berputar balik sampai menemukan kembali lintasannya (Gambar 20 (d)). Sintaks yang digunakan:
void putar_balik(void) { PORTC.0=0; PORTC.1=1; PORTC.6=0; PORTC.7=1; delay_us(100); stop();}
Tabel 9 Hasil pengujian fungsional sensor No. Posisi sensor Biner
input Hasil yang diharapkan
Biner
output Hasil uji
1 Sensor tengah berada pada bidang hitam, Sensor kiri dan kanan berada pada bidang putih.
101 Robot bergerak maju (kedua roda bergerak maju).
0110 Berhasil
2 Sensor kiri berada pada bidang hitam, sensor tengah dan kanan berada pada bidang putih.
011 Robot berbelok ke kiri (roda kanan bergerak maju dan roda kiri diam).
1110 Berhasil
3 Sensor kanan berada pada bidang hitam, sensor tengah dan kiri berada pada bidang putih.
110 Robot berbelok ke kanan (roda kiri bergerak maju dan roda kanan diam).
0111 Berhasil
4 Ketiga sensor berada pada bidang putih.
111 Robot berputar balik ke kanan (roda kiri bergerak maju dan roda kanan bergerak mundur).
19
Gambar 20 Posisi sensor dan arah pergerakan roda pada robot ketika pada (a) lintasan lurus (b) tikungan ke kiri (c) tikungan ke kanan (d) lintasan buntu.
Dari data (Tabel 9) terdapat 3 bit biner
input dan 4 bit biner output. Hal ini karena
terdapat 3 buah sensor pada robot dan masing-masing sensor mewakili input 1 bit, sehingga dibutuhkan 3 bit untuk memberi input pada
microcontroller. Sedangkan biner outputnya
terdapat 4 bit karena driver motor DC membutuhkan 4 bit biner untuk mengatur pergerakan 2 buah motor DC.
Pengujian yang kedua adalah pengujian fungsional robot. Robot berjalan pada sebuah jalur hitam di atas bidang putih yang mengarahkannya bergerak ke kanan, ke kiri, maupun lurus. Hasil pengujian fungsional robot dengan variasi sudut tikungan ditunjukkan oleh Tabel 10. Pada variasi sudut tikungan 0 sampai 90 derajat tikungan pada lintasan, robot dapat berbelok dengan baik. Serta pada sudut 180 derajat (lintasan buntu), robot juga dapat berputar balik dengan baik. Dari hasil pengujian tersebut terlihat bahwa robot dapat bergerak sesuai dengan yang diharapkan.
Tabel 10 Hasil pengujian fungsional robot dengan variasi sudut tikungan
No. Sudut tikungan Hasil pengujian Belok kanan Belok kiri 1 00 Berhasil Berhasil 2 100 Berhasil Berhasil 3 200 Berhasil Berhasil 4 300 Berhasil Berhasil 5 400 Berhasil Berhasil 6 500 Berhasil Berhasil 7 600 Berhasil Berhasil 8 700 Berhasil Berhasil 9 800 Berhasil Berhasil 10 900 Berhasil Berhasil
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Pengujian sensitivitas telah dilakukan terhadap 8 sampel yang tersedia (sampel 2, 4, 6, 9, 10, 16, 17 dan 24). Berdasarkan 8 sampel yang telah dilakukan pengujian sensitivitas, sampel 2 dan 24 memiliki sensitivitas yang paling baik.
Prototipe robot pengikut garis telah berhasil dibuat dengan menggunakan sensor film LiTaO3 berbantukan light dependent
resistor (LDR). Pengendali sistem robot yang
digunakan adalah microcontroller AVR Atmega16. Rangkaian penguat operasional yang digunakan pada rangkaian sensor robot adalah rangkaian penguat Thevenin dan rangkaian komparator.
Sebagai sumber cahaya digunakan LED
high power inframerah karena film LiTaO3 menghasilkan beda tegangan keluaran tertinggi saat membedakan bidang berwarna gelap dan terang. Lintasan yang digunakan sebagai pemandu robot adalah garis hitam di atas bidang putih.
5.2. Saran
Diperlukan pendingin bagi IC regulator pada rangkaian catu daya untuk mengurangi panas yang dihasilkan oleh IC saat pembebanan catu daya, serta diperlukan pelindung yang transparan dan kuat supaya tidak menghalangi pantulan cahaya menuju film serta untuk menghindari benturan dan gesekan terhadap lintasan.
Perlu digunakan rangkaian analog to
digital converter (ADC) pada microcontroller
20
kalibrasi secara otomatis sehingga robot dapat menyesuaikan dengan kondisi kuat penerangan cahaya dari lingkungan tanpa harus mengatur resistor variabel (trimpot) pada rangkaian komparator. Serta perlu digunakan rangkaian filter untuk mengurangi
noise akibat adanya medan magnet dari
rangkaian robot.
DAFTAR PUSTAKA
1. Raharjo SB, Sutopo B. Robot pengikut garis berbasis mikrokontroler AT89C51 menggunakan sensor inframerah. Yogyakarta: UGM; 2004. http://te.ugm.ac.id/~bsutopo [14 Feb 2012].
2. Chan CC, Kao MC, Chen YC. Effects of membrane thickness on the pyroelectric properties of LiTaO3 thin film IR detectors. Japanese Journal of Applied
Physics 2005; 44:0000–0000.
3. Gonzalez AHM, Simoes AZ, Zaghete MA, Varela JA. Effect of preannealing on the morphology of LiTaO3 thin films prepared from the polymeric precursor method. Materials Characterization
2003; 50:233–238.
4. Indro MN, Sastri B, Nady L, Ridwan E, Syafutra H, Irzaman, Siswadi. Uji sifat listrik film tipis LiTaO3 dan LiTaFe2O3.
Berkala Fisika 2010; 13:C5-C12.
5. Indro MN, Irzaman, Sastri B, Nady L, Syafutra H, Siswadi. Electric and pyroelectric properties of LiTaO3 and LiTaFe2O3 films. The International
Conference on Materials Science and Technology 2010; 1:303-308.
6. Kazuhisa Y. Domain inversion in LiTaO3 using proton exchange followed by heat treatment. J. Applied Physics 1993; 75:1312-1320.
7. Aziz M. Pembuatan alat ukur kapasitansi kapasitor Leyden JAR dengan bahan dielektrik larutan garam berbasis mikrokontroler dan tampilan LCD [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor; 2009. 8. Setiawan A. 20 Aplikasi Mikrokontroler
ATMega8535 dan ATMega16 Menggunakan BASCOM-AVR.
Yogyakarta: ANDI; 2011.
9. Suyadhi TDS. Build Your Own Line
Follower Robot Ed ke-1. Yogyakarta:
ANDI; 2008.
10. [Atmel Corp]. 8-bit AVR microcontroller with 16K bytes in-system programmable flash. [Tempat tidak diketahui]: Atmel Corp; 2002. 11. Kurniawan A. Robot line follower
(pengikut garis) berbasis mikrokontroler [skripsi]. Bandung: Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pendidikan Indonesia; 2009.
12. Fahmizal. Merancang rangkaian sensor garis. Wordpress 2010. http:// fahmizaleeits.wordpress.com/2010/07/2 5/merancang–rangkaian–sensorgaris/ [18 Feb 2012].
13. Kurniawan A. Penerapan fotodioda film Ba0.5Sr0.5TiO3 (BST) sebagai detektor garis pada robot line follower berbasis mikrokontroler ATMega8535 [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor; 2011.
14. [Anonim]. Prinsip kerja sensor garis. http:// ini-robot.blogspot.com/2011/ 11/sensor-garis-prinsip-kerja-sensor-garis.html [18 Feb 2012].
15. William HHJr. Rangkaian Listrik Edisi
Keenam. Wiwit Kastawan, penerjemah.
Jakarta: Erlangga; 2002. Terjemahan dari: Engineering Circuit Analysis Sixth
Edition.
16. Sumardi. Rangkaian op-amp dalam instrumentasi. http://www.elektro. undip.ac.id/sumardi/www/komponen/2_ 5.htm [23 Feb 2012].
17. Bolton W. Mechatronics Electronic
Control Systems in Mechanical Engineering. London: Longman; 1995.
18. Budiharto W. Robotika Teori dan
Implementasi. Yogyakarta: ANDI; 2010.
19. [Texas Instruments Inc.]. L293, L293D quadruple half-H drivers. Dallas: Texas Instruments Inc; 2004.
20. Milan J, Lauhon L, Allen J. Photoconductivity of semiconducting CdS nanowires. Spring 2005; 2:43-47. 21. Omar MA. Elementary Solid State
Physics. Addison Wesley Publishing
Company; 1993.
22. Hartati W, Suprijadi. Pengembangan model pengukuran intensitas cahaya dalam fotometri. J. Oto. Ktrl. Inst. 2010; ISSN 2:2085-2517.
23. Syafutra H. Studi fotodioda film tipis BST didadah Tantalum [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor; 2008.
21
24. [Super Bright LEDs Inc.]. Data sheet high power infrared LED. Super Bright LEDs, Incorporated; 2010.
25. [Texas Instruments]. Single supply op-amp design techniques application report. Texas Instruments, Incorporated; 1999.
26. Susilo D. 48 Jam Kupas Tuntas
Mikrokontroler MCS51 & AVR Ed ke-1.
Yogyakarta: ANDI; 2010.
27. [Anonim]. LDR dan FOTODIODA. http://www.bedhoel.net/2011/06/ ldr-dan-photodioda.html [1 Agust 2012].
23
Lampiran 1 Pemrograman robot pengikut garis
/*****************************************************
Project : Robot Pengikut Garis Berbasis ATMega16 dengan
Sensor LiTaO3 Berbantukan LDR
Date : 4/22/2012
Author : Ari Widjonarko
Company : Fisika IPB
Chip type : ATmega16
Program type : Application
Clock frequency : 11.059200 MHz
Memory model : Small
External RAM size : 0
Data Stack size : 256
*****************************************************/
#include
<mega16.h>
#include
<delay.h>
void stop(void)
{
PORTC.0=1;
PORTC.1=1;
PORTC.6=1;
PORTC.7=1;
delay_us(100);
}
void maju(void)
{
PORTC.0=0;
PORTC.1=1;
PORTC.6=1;
PORTC.7=0;
delay_us(100);
stop();
}
void putar_balik(void)
{
PORTC.0=0;
PORTC.1=1;
PORTC.6=0;
PORTC.7=1;
delay_us(100);
stop();
}
void belok_kanan(void)
{
PORTC.0=0;
PORTC.1=1;
PORTC.6=1;
24
