LAPORAN LINE TRACER ANALOG
MATA KULIAH RANGKAIAN LISTRIK 1
Nama Kelompok :
1. Iklil Vurqon Choirony (160431100043) 2. M. Taufiqurrohman (160431100041) 3. Syaiful Anam (160431100059) 4. Isul Fikri (160431100015)
Dosen : Koko Joni, S.T.,M.Eng.
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PERGURUAN TINGGI UNIVERSITAS
TRUNOJOYO MADURA
2016
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan teknologi elektronika saat ini sudah sedemikian pesatnya yang kadang – kadang berawal dari rangkaian – rangkain sederhana yang biasa kita jumpai dalam buku – buku tentang elektronika. Aplikasi dari Line Treacer biasnya digunakan sebagai motor mainan anak – anak dan juga sebagai sarana transportasi di area pabrik. Jadi dalam lapora ini akan dijelaskan rangkaian elektronika dari Line Treacer beserta cara kerjanya.
Robot ini salah satu dari jenis robot beroda yang memiliki komponen utama diantaranya, resistor,diode,transistor,led,IC yang dirangkai untuk menghasilkan jenis robot yang berjalan mengikuti garis hitam yang telah ditentukan. Di dalam rangkaian Line Treacer terdapat 3 bagian utama, yaitu bagian sensor, komperator, dan driver. Untuk bagian sensor di gunakan Photodioda, PhotoTransisto, atau LDR sebagai sensor cahaya sedangkan komperator sebagai pembanding tegangan menggunakan IC dan unt uk driver menggunakan 2 buah motor sebagai penggerak roda.
Hasil uji coba rangkaian Line Treacer ini mampu berjalan di beberapa medan, diantaranya medan lurus, belok, naik, dan menurun.
1.2. Tujuan dan Manfaat
1. Mengetahui kompenen – komponen elektronika beserta fungsi – fungsinya sehingga dapat mengaplikasikan dalam sebuah rangkaian.
2. Mengetahui dan memahami sistem dan cara kerja line treacer dan segala kendala atau masalah yang dihadapi saat proses pembuatan dan uji coba. 3. Mengetahui beberapa teknik – teknik dasar elektronika seperti membuat
Jalur Pada PCB (etching) dan soldering dan menentukan komponen yang tepat.
1.3. Batasan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini kami hanya membatasi materi mengenai: 1. Fungsi setiap komponen – komponen di Line Treacer dan Prinsip kerja
BAB II
DASAR TEORI
2.1. Hukum Kirchoff
1. Dalam rangkaian tidak bercabang, kuat arus listrik di setiap titik besarnya sama.
2. Jumlah kuat arus yang masuk ke suatu titik cabang sama dengan jumlah arus yang keluar (Imasuk = Ikeluar)
3. Beda potensial pada rangkaian tidak bercabang adalah jumlah dari beda potensial tersebut.
4. Tegangan pada rangkaian bercabang, besar beda potensianya adalah sama.
2.2. Hukum Ohm
1. Sebuah kawat penghantar mempunyai hambatan 1 Ohm apabila beda potensial 1 Vol pada ujung – ujung kawat penghantar itu menghasilkan kuat arus sebesar 1 Ampere.
2. Resistensi benbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melalui resistor tersebut.
2.3. Komponen – Komponen Line Treacer
Komponen – komponen pada rangkaian Line Treacer terdiri dari:
1. Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai hambatan terhadap aliran arus listrik, meperkecil arus listrik dan membagi arus listrik dalam suatu rangkaian. Satuan yang dipakai resistor adalah Ohm dengan simbol Ω (Omega). Dalam rangkain listrik dibutuhkan resistor dengan spesifikasi, seperti besar hambatan, arus maksimum yang boleh melewati dan karakteristikhambatan terhadap suhu. Resistor memberikan hambatan
agar komponen yang diberi tegangan tidak dialiri dengan arus yang besar, serta dapat digunakan sebagai pembagi tegangan.
2. Transistor
Transistor adalah suatu bahan yang dapat merubah bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik menjadi bahan penghantar atau setengah menghantar arus listrik. Sifat ini disebut bahan semikonduktor.
( PNP )
( NPN )
Cara kerja transistor :
Untuk NPN, jika ada arus yang mengalir dari basis menuju emitor maka akan ada arus yang mengalir dari collector menuju emitor.
Untuk PNP, jika ada arus yang mengalir dari emitor menuju basis maka akan ada arus yang mengalir dari emitor menuju collector.
𝑩 =𝑰𝒄𝑰𝒃dimana Ic >> Ib
Dimana, B : besar penguatan Ic : arus collector
Ib : arus basis
3. Trimport (Trimer Potentiometer)
Trimport adalah potensiometer yang cara mengubah nilai tahanannya dengan cara mentrim dengan menggunakan obeng. Bagian – bagian yang menggunakan trimport berarti bagian tersebut tidak sering dilakukan penyetelan dan biasanya hanya ditujukan untuk
maintenance.
4. LED (Light Emiting Diode) dan LED Superbright
LED biasa berfungsi sebagai lampu indikator pada saat sensor bekerja, dan bekerja pada bias forward. LED Superbright berfungsi sebagai pengirim cahaya ke garis untuk dibaca sensor. Kerjanya ketika sumber tegangan masuk pada battery on, maka arus masuk sehinnga Led superbrigth menyala dengan terang yang kemudian dibiaskan pada photodioda.
Simbol Led Led dan Superbright
5. Photo Dioda
Photo dioda berfungsi sebagai sensor cahaya. Cara pemasangannya dengan LED indikator yaitu terbalik. Bekerja pada bias reverse.
Simbol photo dioda
Photo dioda
6. IC (Integrated Circuit)
Komponen IC memilki bentuk fisik kecil, terbuat dari bahan Silikon dan berwarna hitam. Komponen IC memiliki banyak kaki dan pada umumnya jumlah kakinya sangat tergantung dari banyaknya komponen yang membentuk komponen IC tersebut. Letak kaki-kaki disusun dalam bentuk dua baris atau Dual In Line (DIL).
IC yang digunakan adalah IC LM 324. IC disini digunakan sebagai komparator. Yaitu membandingkan antara tegangan input dari sensor dengan tegangan input dari variable resistor. Pulsa outputnya adalah
high sehingga tidak diperlikan adanya pull- up pada rangkaian output.
7. Motor Pengge rak (Dinamo)
Motor adalah komponen yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik, dalam kasus perancangan robot, umumnya digunakan motor DC, karena jenis motor tersebut mudah untuk dikendalikan.
Kecepatan yang dihasilkan oleh motor DC berbanding lurus dengan potensial yang diberikan. Untuk membalik arah putarnya cukup membalik polaritas yang diberikan.
Motor
8. Baterai
Baterai adalah alat yang terdiri dari 2 atau lebih sel elektrokimia yang mengubanh energi kimia yang tersimpan menjadi energi listrik. Tiap sel memiliki kutub positif (katoda) dan negatif (anoda). Kutub yang bertanda positif menandakan bahwa memiliki potensial yang lebih tinggi dari pada kutub bertanda negatif. Kutub bertanda negatif adalah sumber elektron yang ketika disambunkan dengan rangkaian eksternal akan mengalir da n memberi energi ke peralatan eksternal.
BAB III
PEMBAHASAN
3.1. Pengertian Robot Line Treacer
Line Treacer Robot (Robot Pengikut Garis) adalah robot yang dapat berjalan mengikuti sebuah lintasan, ada yang menyebutnya line tracker, line treacer, line follower dan sebagainya. Garis yang dimaksud disisni adalah garis berwarna hitam di atas permukaan yang berwarna putih atau sebaliknya, ada juga lintasan dengan warna lain dengan permukaan yang kontras dengan warna garisnya. Ada juga garis yang tak terlihat yang digunakansebagai lintasan robot,misalnya medan magnet.
3.2. Cara Kerja Rangkaian Line Treacer
Seperti layaknya manusia, bagaimana manusia dapat berjalan mengikuti jalan yang ada tanpa menabrak dan sebagainya tentunya karena manusia memiliki “mata”sebagai pengidranya. Begitu juga robot line treacer , dia memiliki sensor garis yang berfungsi sebagai “mata” pada manusia. Sensor garis ini mendeteksi adanya garis atau tidak pada permukaan lintasan dan informasi yang diterima sensor garis kemudian di teruskan ke prosessor untuk diolah sedemikian rupa dan akhirnya hasil olahan tersebut akan diteruskan kepenggerak atau motor agas motor dapat menyesuaikan gerak tubuh robot sesuai garis yang dibaca.
Pada konstruksi sederhana robot line treacer memiliki dua sensor garis yang terhubung ke dua motor (kanan dan kiri) secra bersilang melalui sebuah komperator rangkaina pembanding input. Sensor garis A (kiri) mengedalikan motor kanan,sensor garis B (kanan) mengendalikan motor sebelah kiri.
Ketika sensor A mendeteksi garis sedangkan sensor Bkeluar garis ini berarti posisi robot berada lebih sebelah kana n dari garis, untuk itu motor kanan akan aktif sedangkan motor kiri akan mati. Dan akhirnya line treacer akan ber belok ke kiri.
Begitu sebaliknya ketika sensor B mendeteksi garis, maka motor kiri akan aktif dan motor kanan akan mati. Maka line treacer aka n berbelok ke kanan.
Jika kedua sensor mendeteksi garis maka line treacer akan bergerak maju. 3.3. Gambar Rangkaian Line Treacer
Rangkaian Line Tracer Analog diatas terdapat 3 bagianutama, yaitu bagian sensor, komparator dan driver. Untuk bagian sensor digunakan photodiode sebagai sensor cahaya, sedangkan komparatornya menggunakan IC LM 324 sebagai pembanding tegangan dan untuk drivernya digunakan H- Bridge Transistor.
BAB IV
PROSES PERAKITAN
4.1.Alat dan B ahan
Daftar komponen yang dibutuhkan :
Alat yang dibutuhkan :
1.Resistor 2.PCB 3.Photo Dioda 4. Led 5. Transistor 6. Ic 7. Variable resistor 8. Solder 9. Timah 10. Penyedot timah 11. Motor 4.2. Proses Pembuatan
Langkah- langkah untuk merakit robot ini sebagai berikut :
1. Siapkan PCB, kemudian gambar komponen sesuai rangkaian di atas, saya menyarankan untuk mengunakan Live Wire bagi pemula, setelah gambar rangkaian convert rangkaian tersebut dengan mengunakan PCB wizard.
Nama Kompenen Jumlah Satuan
a. Photodioda 2 Buah
b. R560 Ohm 8 Buah
c. Variable Resistor 20K 2 Buah
d. R1K 4 Buah
e. R10k 2 Buah
f. R330 Ohm 2 buah
g. Transistor c9013 8 buah
h. IC LM 324 + soket 1 buah
i. Motor DC 5,9 volt 2 buah
j. LED Indicator 4 buah
k. kabel pelangi 1m
l. pin header 10 Buah
j. PCB polos 1 buah
2. Setelah gambar layout terprint letakan gambar tersebut di atas permukaan PCB pada bagian yang terdapat tembaga dan gunakan strika untuk merekatkan gambar. tersebut dengan PCB dengan suhu maksimum stirka.
3. Setelah rekat rendam PCB tersebut di dalam air selama 2 menit kemudian bersihkan perlahan menggunakan jari anda setelah bersih (hanya garis hitam yang
melekat pada PCB) masukan PCB ke dalam larutan FeCl, pengunaan FeCl harus berhati- hati karena merupakan zat kima yang berbahaya, rendam PCB terbut ke dalam
larutan FeCl hingga bagian tembaga hilang.
4. Setelah itu bersihkan terlebih dahulu dengan air, kemudian bersihkan jalur hitampada PCB tersebut menggunakan thinner.
5. Setelah bersih bor PCB sesuai dengan penempatan kaki kompenen.
6. Setelah semua di bor lalu pasang dan solderlah komponen sesuai rangkaian diatas
.
7. Beri tegangan 9V, atur pemberian cahaya pada LDR tersebut dengan Membuka atau menutup permukaan LDR tersebut dengan jari atau kertas, atur trimpot/potensiometer sehingga hasilnya optimal. Bagian ini
ialah bagian yang paling kritis di dalam pembuatan robo tini, karena kalau tuning tidak tepat, aka robot beralan tidak sesuai jalur yang dibuat. 8. Pasanglah PCB dan pendukungnya, hubungkan kabel ke motor DC ke
keluaranPCB, hubungkan baterai 9V
9. Jika sudah dirakit cobalah jalankan pada lantai yang sudah dipasang jalur hitam berkelok (dapat menggunakan lakban), maka robot akan beralan mengikuti jalur tersebut. Jika sensor kurang sensitif, putarlah perlahan-lahan trimpot/potensiometer robot tersebut, untuk hasil yang optimal. Pastikan sensor photodioda berada cukup dekat dengan jalur.
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Membuat robot itu mudah, tidak sesulit seperti apa yang kita bayangkan, asalkan kitamau belajar dan mau mendalami serta memahami hal- hal mengenai robotika. Memang pada awalnya membuat robot terlihat ribet dan susah, akan tetapi apabila kita sudah mulai mengerjakan dengn sungguh – sungguh dan tekun, maka dapat dengan mudah kita melanjutkannya dan menikmati hasilnya. Alat dan bahan yang digunakan untuk membuat robotika juga dapat kita jumpai dengan mudah, karena dijual di toko-toko elektronik. Tak sedikit dari bahan yang digunakan harganya murah,
karena untuk mendapatkan hasil yang berkualitas baik maka kita harus rela mengeluarkan uang untuk membeli keperluan lain- lain. Dengan membuat robot, maka kita dapat menciptakan imajinasi dan menambah kekreativitasan kita, serta dapat lebih mendalami penguasaan mengenai ilmu pengetahuan dan teknologi dasar. Sehingga, tidak hanya cenderung mengenal teorinya saja, akan tetapi jugadapat langsung praktiknya.
5.2. Saran
Dengan adanya rangkaian pembuatan Robot Line Traccer, semoga pembaca dapat berlatih dan mencoba untuk membuat rangkaian Robot Line Traccer lebih bervariasi dan unik. Sehingga kita dapat me lakukan berbagai percobaan rangkaian dari setiap sumber yang k ita peroleh. Selamat mencoba dan semoga bermanfaat. Bila ada kesalahan dalam pembuatan laporanini kami selaku tim meminta maaf.
DAFTAR PUSTAKA
http://zainulabidblog.blogspot.co.id/2014/12/v-behaviorurldefaultvmlo.html
http://rangkianlistrik.blogspot.co.id/2014/12/line-tracer- laporan-robot- line-trea-c.html
