Robot Line Follower Sederhana Robot Line Follower Sederhana Mengenal Komponen Elektronika Mengenal Komponen Elektronika Resistor
Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk memberikan hambatan terhadap aliran Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk memberikan hambatan terhadap aliran arus listrik. Dalam rangkaian listrik dibutuhkan resistor dengan spesifikasi tertentu, seperti besar arus listrik. Dalam rangkaian listrik dibutuhkan resistor dengan spesifikasi tertentu, seperti besar
hambatan, arus maksimum yang boleh dilewatkan dan karakteristik hambatan terhadap suhu dan panas. hambatan, arus maksimum yang boleh dilewatkan dan karakteristik hambatan terhadap suhu dan panas. Resistor memberikan hambatan agar komponen yang diberi tegangan tidak dialiri dengan arus yang Resistor memberikan hambatan agar komponen yang diberi tegangan tidak dialiri dengan arus yang besar, serta dapat digunakan sebagai pembagi tegangan.
besar, serta dapat digunakan sebagai pembagi tegangan. Kapasitor
Kapasitor
kapasitor adalah komponen elektrik yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik. Salah satu jenis kapasitor adalah komponen elektrik yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik. Salah satu jenis kapasitor adalah kapasitor keeping sejajar. Kapasitor ini terdiri dari dua buah keping metal sejajar yang kapasitor adalah kapasitor keeping sejajar. Kapasitor ini terdiri dari dua buah keping metal sejajar yang dipisahkan oleh isolator yang disebut dielektrik. Bila kapasitor dihubung
dipisahkan oleh isolator yang disebut dielektrik. Bila kapasitor dihubung kan ke batere kapasitor terisikan ke batere kapasitor terisi hingga beda potensial antara kedua terminalnya sama dengan tegangan batere. Jika batere dicabut, hingga beda potensial antara kedua terminalnya sama dengan tegangan batere. Jika batere dicabut, muatan-muatan listrik akan habis dalam waktu yang sangat lama, terkecuali bila sebuah konduktor muatan-muatan listrik akan habis dalam waktu yang sangat lama, terkecuali bila sebuah konduktor dihubungkan pada kedu
dihubungkan pada kedua terminal kapasitor.a terminal kapasitor.
Dioda Dioda
Dioda adalah devais semikonduktor yang mengalirkan arus satu arah saja. Dioda terbuat dari Dioda adalah devais semikonduktor yang mengalirkan arus satu arah saja. Dioda terbuat dari Germanium atau Silicon yang lebih dikenal dengan Dioda Junction. Dioda juga digunakan pada Germanium atau Silicon yang lebih dikenal dengan Dioda Junction. Dioda juga digunakan pada adaptor yang berfungsi sebagai penyearah dari sinyal AC ke DC.
adaptor yang berfungsi sebagai penyearah dari sinyal AC ke DC.
LED
LED (Light Emitting diode)(Light Emitting diode)
LED merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya. LED merupakan produk temuan LED merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya. LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan
yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan energi berupa energi panas dan energi cahaya. energi berupa energi panas dan energi cahaya. LEDLED dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkan emisi cahaya pada
dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkan emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic da
semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic da n phosporus. Jenis doping yang berbedan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.
menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.
Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang banyak ada adalah warna merah, kuning dan hijau.LED Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang banyak ada adalah warna merah, kuning dan hijau.LED berwarna biru sangat langka. Pada dasarnya semua warna bisa dihasilkan, namun akan menjadi sangat berwarna biru sangat langka. Pada dasarnya semua warna bisa dihasilkan, namun akan menjadi sangat
mahal dan tidak efisien. Dalam memilih LED
mahal dan tidak efisien. Dalam memilih LED selain warna, perlu diperhatikan tegangan selain warna, perlu diperhatikan tegangan kerja, aruskerja, arus maksimum dan disipasi dayanya.
maksimum dan disipasi dayanya.
Relay Relay
Transistor tidak dapat berfungsi sebagai sebagai switch (saklar) tegangan DC atau tegang
Transistor tidak dapat berfungsi sebagai sebagai switch (saklar) tegangan DC atau tegang an tinggian tinggi .Selain itu, umumnya tidak digunakan
.Selain itu, umumnya tidak digunakan sebagai switching untuk arus besar (>5 A). Dalam hal ini,sebagai switching untuk arus besar (>5 A). Dalam hal ini,
penggunakan relay sangatlah tepat. Relay berfungsi sebagai saklar yang bekerja berdasarkan input yang penggunakan relay sangatlah tepat. Relay berfungsi sebagai saklar yang bekerja berdasarkan input yang
dimilikinya. dimilikinya.
Keuntungan relay : Keuntungan relay :
•
• dapat switch AC dan DC, transistor hanya dapat switch AC dan DC, transistor hanya switch DCswitch DC •
• Relay dapat switch tegangan tinggi, transistor tidak dapatRelay dapat switch tegangan tinggi, transistor tidak dapat •
• Relay pilihan yang tepat untuk switching arus yang beRelay pilihan yang tepat untuk switching arus yang be sar sar •
• Relay dapat switch banyak kontak dalam 1 waktuRelay dapat switch banyak kontak dalam 1 waktu
Kekurangan relay : Kekurangan relay :
•
• Relay ukurannya jauh lebih besar daripada transistor Relay ukurannya jauh lebih besar daripada transistor •
• Relay tidak dapat switch dengan cepatRelay tidak dapat switch dengan cepat •
• Relay butuh daya lebih besar disbanding transistor Relay butuh daya lebih besar disbanding transistor •
• Relay membutuhkan arus input yang besar Relay membutuhkan arus input yang besar
Transistor Transistor
Transistor bipolar biasanya digunakan sebagai saklar elektronik dan penguat
Transistor bipolar biasanya digunakan sebagai saklar elektronik dan penguat pada rangkaianpada rangkaian elektronika digital. Transistor memiliki 3 terminal. Transistor biasanya dibuat dari bahan silikon elektronika digital. Transistor memiliki 3 terminal. Transistor biasanya dibuat dari bahan silikon atauatau germanium. Tiga kaki yang berlainan membentuk transis
germanium. Tiga kaki yang berlainan membentuk transistor bipolar adalah emitor, basis dan tor bipolar adalah emitor, basis dan kolektor.kolektor. Mereka dapat dikombinasikan menjadi jenis N-P-N atau P-N-P yang menjadi satu sebagai tiga kak Mereka dapat dikombinasikan menjadi jenis N-P-N atau P-N-P yang menjadi satu sebagai tiga kak ii transistor
transistor. Gambar . Gambar di bawah memperlihatkan bentuk dan simbol untuk jenis NPN. (Pada transistor di bawah memperlihatkan bentuk dan simbol untuk jenis NPN. (Pada transistor PNP
PNP, panah , panah emitor berlawanan emitor berlawanan arah).arah).
Gambar
Gambar Simbol TSimbol Transistor NPN ransistor NPN dan PNP dan PNP
Pada rangkaian elektronik, sinyal inputnya adalah 1 atau 0 ini selalu dipakai pada basis transistor, yang Pada rangkaian elektronik, sinyal inputnya adalah 1 atau 0 ini selalu dipakai pada basis transistor, yang mana kolektor dan emitor sebagai penghubung untuk pemutus (short) atau sebagai pembuka rangkaian. mana kolektor dan emitor sebagai penghubung untuk pemutus (short) atau sebagai pembuka rangkaian. Aturan/prosedur transistor sebagai berikut:
Aturan/prosedur transistor sebagai berikut:
•
• Pada transistor NPPada transistor NPN, memberikan N, memberikan tegangan positif dari basis tegangan positif dari basis ke emitor,ke emitor, menyebabkan hubungan kolektor ke emitter terhubung singkat, yang menyebabkan menyebabkan hubungan kolektor ke emitter terhubung singkat, yang menyebabkan transistor aktif
transistor aktif (on). Memberikan tegangan negatif (on). Memberikan tegangan negatif atau 0 V atau 0 V dari basis ke emitor dari basis ke emitor menyebabkan
menyebabkan hubungan kolektor hubungan kolektor dan emitor dan emitor terbuka, yang terbuka, yang disebut trdisebut transistor matansistor matii (off)
•
• Pada PNP Pada PNP transistor Ptransistor PNPNP, memberikan , memberikan tegangan negatif dari tegangan negatif dari basis ke emitbasis ke emitor or ini
ini akan menyalakan akan menyalakan transistor transistor (on ). (on ). Dan memberikan Dan memberikan tegangan positif tegangan positif atau 0 atau 0 V V daridari basis ke emitor ini akan membuat transistor mati (off).
basis ke emitor ini akan membuat transistor mati (off).
Mengenal Sensor Cahaya Mengenal Sensor Cahaya Resistor jenis lainnya adalah
Resistor jenis lainnya adalah Light dependent resistor Light dependent resistor (LDR). Resistansi LDR berubah seiring dengan(LDR). Resistansi LDR berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar 10MΩ perubahan intensitas cahaya yang mengenainya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar 10MΩ dan dalam keadaan terang sebesar 1KΩ atau kurang. LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti dan dalam keadaan terang sebesar 1KΩ atau kurang. LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti kadmium sulfida. Dengan bahan ini energi dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan kadmium sulfida. Dengan bahan ini energi dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan.
yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan. LDR digunakan untuk meng
LDR digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Saklar cahaya otomatis danubah energi cahaya menjadi energi listrik. Saklar cahaya otomatis dan alarm pencuri adalah beberapa contoh alat yang menggunakan LDR. Akan tetapi karena responsnya alarm pencuri adalah beberapa contoh alat yang menggunakan LDR. Akan tetapi karena responsnya terhadap cahaya cukup lambat, LDR tidak digunakan pada situasi dimana intesitas cahaya berubah terhadap cahaya cukup lambat, LDR tidak digunakan pada situasi dimana intesitas cahaya berubah secara drastis.
secara drastis.
Gambar
Gambar Sensor CSensor Cahaya LDahaya LDRR
Sensor cahaya berfungsi untuk mendeteksi
Sensor cahaya berfungsi untuk mendeteksi cahaya yang ada di sekitar kitcahaya yang ada di sekitar kita. a. Sensor yang terkenal untuk Sensor yang terkenal untuk mendeteksi cahaya ialah LDR
mendeteksi cahaya ialah LDR (Light Dependent Resistor).(Light Dependent Resistor). Sensor ini akan berubah nilai hambatannyaSensor ini akan berubah nilai hambatannya apabila ada perubahan tingkat kecerahan cahaya.
apabila ada perubahan tingkat kecerahan cahaya.
Prinsip inilah yang akan kita gunakan untuk mengaktifkan transistor untuk dapat menggerakkan motor Prinsip inilah yang akan kita gunakan untuk mengaktifkan transistor untuk dapat menggerakkan motor DC (mirip
DC (mirip dengan dinamo pada mainan mobil-dengan dinamo pada mainan mobil-mobilan anak-anak). mobilan anak-anak). Perubahan nilai hambatan padaPerubahan nilai hambatan pada LDR tersebut akan menyebabkan perubahan beda tegangan pada input basis transistor, sehingga akan LDR tersebut akan menyebabkan perubahan beda tegangan pada input basis transistor, sehingga akan mengaktif/nonaktifkan transistor
mengaktif/nonaktifkan transistor. . Penerapan lain dari sensor LDR ini ialah pada AlPenerapan lain dari sensor LDR ini ialah pada Alarm Pencuri.arm Pencuri.
Robot Line Follower Berbasis LDR Robot Line Follower Berbasis LDR
Rangkaian Robot Line follower pada intinya ialah 2 buah motor DC yang aktif berdasarkan input dari Rangkaian Robot Line follower pada intinya ialah 2 buah motor DC yang aktif berdasarkan input dari sensor LDR, jika LDR mendeksi garis putih (terang) dan
sensor LDR, jika LDR mendeksi garis putih (terang) dan garis hitam(gelap) maka akan ada pgaris hitam(gelap) maka akan ada perubahanerubahan nilai hambatan pada LDR tersebut, yang akan mengaktif/menonaktifkan transistor 2N3904. Untuk nilai hambatan pada LDR tersebut, yang akan mengaktif/menonaktifkan transistor 2N3904. Untuk mengatur input tegangan ke basis agar dapat membuat transistor 2N3904 saturasi, maka digunakan mengatur input tegangan ke basis agar dapat membuat transistor 2N3904 saturasi, maka digunakan pembagi tegangan, dalam
pembagi tegangan, dalam hal ini trimpot / potensiometer 50k-100k. Perubahan logika hal ini trimpot / potensiometer 50k-100k. Perubahan logika pada transistor pada transistor 2N3904 juga akan menyebabkan LED menyala atau mati, sebagai indikator apakah LDR membaca 2N3904 juga akan menyebabkan LED menyala atau mati, sebagai indikator apakah LDR membaca garis hitam/putih.
garis hitam/putih. Perubahan logika pada kaki kolektor 2N3904 juga sebagai input pada Perubahan logika pada kaki kolektor 2N3904 juga sebagai input pada basis 2N2907,basis 2N2907, yang akan
yang akan mengaktifkan/menonaktifkan mengaktifkan/menonaktifkan motor DC, motor DC, dimana transidimana transistor stor 2N2907 merupakan 2N2907 merupakan transistor transistor switching standar
Gambar
Gambar Rangkaian Rangkaian Line FolLine Follower lower dengan LDdengan LDRR
Anda dapat menggunakan sebagian
Anda dapat menggunakan sebagian barang bekas untuk membuat barang bekas untuk membuat robot ini, misrobot ini, misalnyaalnya menggunakan roda BB REXONA
menggunakan roda BB REXONA sebagai roda robot. sebagai roda robot. Komponen dan peralatan lengkap Komponen dan peralatan lengkap yangyang diperlukan ialah :
diperlukan ialah : ü
ü 2 buah sensor cahaya LDR 2 buah sensor cahaya LDR ü
ü PCB IC bolongPCB IC bolong ü
ü 2 buah transistor 2N39042 buah transistor 2N3904 ü
ü 2 buah transistor 2N29072 buah transistor 2N2907 ü
ü 2 buah Trimpot/potensiometer 50k-100k 2 buah Trimpot/potensiometer 50k-100k ü
ü 2 buah resistor 3.3K 2 buah resistor 3.3K ü
ü 2 buah resistor 1K 2 buah resistor 1K ü
ü 2 buah LED (Light Emiting Dioda)2 buah LED (Light Emiting Dioda) ü
ü Spacer (kaki PCB)Spacer (kaki PCB) ü
ü Acrilic body robot ukuran diameter 20 cm.Acrilic body robot ukuran diameter 20 cm. ü
ü Solder, timah solder dan kabel secukupnyaSolder, timah solder dan kabel secukupnya ü
ü Kotak baterai 6VKotak baterai 6V ü
ü Roda bekas Roda bekas penghilang BB penghilang BB REXONAREXONA ü
ü 2 buah motor D2 buah motor DC dengan gearbox C dengan gearbox GT1 dan roda untuk GT1 dan roda untuk GT1GT1 Atau
Atau ü
ü 2 buah motor DC dengan gearbox GT5 dan rubber 2 buah motor DC dengan gearbox GT5 dan rubber Wheel untuk GT5 (lebih Wheel untuk GT5 (lebih bagus)bagus) ü
ü Bor PCBBor PCB ü
ü
ü Multitester analog /digitalMultitester analog /digital
Perakitan Perakitan
Langkah-langkah untuk merakit robot ini sebagai berikut : Langkah-langkah untuk merakit robot ini sebagai berikut :
1.
1. Siapkan Siapkan PCB PCB IC IC bolong, bolong, lalu lalu pasang pasang dan dan solderlah solderlah komponen komponen sesuai sesuai rangkaian rangkaian diatas.diatas. 2.
2. Beri Beri tegangan tegangan 6V6V, , atur atur pemberian pemberian cahaya cahaya pada pada LDR LDR tersebut tersebut dengan dengan membuka membuka atauatau menutup permukaan LDR tersebut dengan
menutup permukaan LDR tersebut dengan jari atau kertas, atur trimpot/potensiometer jari atau kertas, atur trimpot/potensiometer sehingga hasilnya optimal. Bagian ini ialah bagian
sehingga hasilnya optimal. Bagian ini ialah bagian yang paling kritis di dalam pembuatanyang paling kritis di dalam pembuatan robo tini, karena kalau tuning tidak tepat, aka robot beralan tidak sesuai jalur yang dibuat. robo tini, karena kalau tuning tidak tepat, aka robot beralan tidak sesuai jalur yang dibuat. 3.
3. Jika Jika sudah sudah selesai, selesai, pasanglah pasanglah apda apda acrilic acrilic dengan dengan tampilan tampilan seperti seperti berikut berikut ::
Gambar
Gambar Desain Robot LiDesain Robot Line Follower dengan LDne Follower dengan LDRR
4.
4. Pasanglah Pasanglah PCB PCB dan dan pendukungnya pendukungnya pada pada acrilic. acrilic. Hubungkan Hubungkan kabel kabel motor motor DCDC ke k
Gambar
Gambar Robot Line FollowRobot Line Follower dengan LDR tamer dengan LDR tampak bawahpak bawah
5.
5. Jika Jika sudah sudah dirakit dirakit cobalah cobalah jalankan jalankan pada pada lantai lantai yang yang sudah sudah dipasang dipasang jalur jalur hitam hitam berkelok berkelok (dapat menggunakan lakban), maka robot
(dapat menggunakan lakban), maka robot akan beralan mengikuti jakan beralan mengikuti jalur tersebut. alur tersebut. JikaJika
sensor kurang sensitif, putarlah perlahan-lahan trimpot/potensiometer robot tersebut, untuk sensor kurang sensitif, putarlah perlahan-lahan trimpot/potensiometer robot tersebut, untuk hasil yang
hasil yang optimal. Pastioptimal. Pastikan sensor kan sensor LDR berada cukup LDR berada cukup dekat dengan lantai. dekat dengan lantai. Jika putaranJika putaran motor terlalu cepat, Anda dapat mengatur besar tegangan motor DC
motor terlalu cepat, Anda dapat mengatur besar tegangan motor DC tersebut, misaltersebut, misal menggunakan IC variabel regulator LM317.
menggunakan IC variabel regulator LM317.
Gambar
Gambar Hasil Hasil Robot Robot Line fLine follower ollower SederhanaSederhana
Latihan: Latihan:
Yang membuat Anda mahir elektronika, tidak lain ialah pengalaman dalam bereksprimen Yang membuat Anda mahir elektronika, tidak lain ialah pengalaman dalam bereksprimen
dan ketekunan.
dan ketekunan. Untuk itu Untuk itu Anda diharapkan menjawab Anda diharapkan menjawab dan mengerjakan semua dan mengerjakan semua latihanlatihan ini.
ini.
1.
1. Sebagai Sebagai seorang seorang pemula/pelajarpemula/pelajar, , Anda Anda membutuhkmembutuhkan an informainformasi si pelengkappelengkap terkini tentang dunia elektr
terkini tentang dunia elektronika melaluonika melalui Internet. i Internet. Akseslah situs goAkseslah situs google.com /ogle.com / yah
yahoooo.co.com m ununtuk tuk menmencarcari i infinforormasmasi i kokompomponen nen eleelektrktronionika ka ununtuk tuk dadapatpat menjelaskan cara kerja dari :
menjelaskan cara kerja dari :
a. Resistor a. Resistor b.
b. Kapasitor Kapasitor elektrolitelektrolit c.
c. Kapasitor Kapasitor keramikkeramik d. d. TTransistor ransistor NPNNPN e. e. TTransistor ransistor PNPPNP f. MOSFET f. MOSFET g. FET g. FET
h.
h. Sensor Sensor LDRLDR i.
i. IC IC (Integrated (Integrated Circuit)Circuit) 2.
2. Pelajari Pelajari fungsi fungsi dari dari IC IC TTL TTL seperti seperti 74LS00,74LS74LS00,74LS04,74LS08,74L04,74LS08,74LS14. S14. JelaskanJelaskan pula arti dari perbedaan simbol LS, HC dan HCT pada IC TTL.
pula arti dari perbedaan simbol LS, HC dan HCT pada IC TTL. 3.
3. PelajarPelajari i fungsi fungsi IC IC penguat penguat operasional operasional (OP-AMP) (OP-AMP) seperti seperti LM741, LM741, LM LM 393N 393N dandan LM 324.
LM 324. 4.
4. Buatlah Buatlah rangkaian rangkaian penguat penguat transistor transistor dengan dengan penguatan penguatan 100.100. 5.
5. Buatlah Buatlah rangkaian rangkaian robot robot pengejar pengejar cahaya cahaya berbasis berbasis sensor sensor LDR LDR dimana dimana robotrobot akan
akan bergerak bergerak mengejar mengejar sumber sumber cahaya.cahaya.
Resistor peka cahaya
Resistor peka cahayaatauataufotoresistorfotoresistoradalahadalah komponen elektronik komponen elektronik yangyang resistansinyaresistansinyaakan menurunakan menurun jika ada penambahan intensitas cahaya yang mengenainya. Fotoresistor dapat merujuk pula pada
jika ada penambahan intensitas cahaya yang mengenainya. Fotoresistor dapat merujuk pula padalight- light-dependent resistor
dependent resistor (LDR), atau(LDR), ataufotokonduktorfotokonduktor.. Fotoresistor dibuat dari
Fotoresistor dibuat dari semikonduktor semikonduktor beresistansi tinggi yang tidak dilindungi dari cahaya. Jikaberesistansi tinggi yang tidak dilindungi dari cahaya. Jika cahaya yang mengenainya memiliki
cahaya yang mengenainya memiliki frekuensifrekuensiyang cukup tinggi,yang cukup tinggi, fotonfoton yang diserap olehyang diserap oleh semikonduktor akan menyebabkan
semikonduktor akan menyebabkan elektronelektronmemiliki energi yang cukup untuk meloncat kememiliki energi yang cukup untuk meloncat ke pita pita konduksi
konduksi. Elektron bebas yang dihasilkan (dan pasangan. Elektron bebas yang dihasilkan (dan pasangan lubangnyalubangnya) akan mengalirkan listrik, sehingga) akan mengalirkan listrik, sehingga menurunkan
