21
ROBOT PENGIKUT GARIS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 Disusun Oleh : Marizal NIM : 0801007 Tito Cakra Buana NIM : 0801014 Tauriq Mauliansyah NIM : 0801013 Khoirul Qisty NIM : 0801006 Arif Arintoko NIM : 0801016 JURUSAN TEKNIK ELEKTROMEDIK POLITEKNIK MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA 2010

Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

Embed Size (px)

DESCRIPTION

cara membuat robot

Citation preview

Page 1: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

ROBOT PENGIKUT GARIS

BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

Disusun Oleh :

Marizal NIM : 0801007

Tito Cakra Buana NIM : 0801014

Tauriq Mauliansyah NIM : 0801013

Khoirul Qisty NIM : 0801006

Arif Arintoko NIM : 0801016

JURUSAN TEKNIK ELEKTROMEDIK

POLITEKNIK MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

2010

Page 2: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Kata robot yang berasal dari bahasa Czech, robota, yang berarti pekerja, mulai

menjadi populer ketika seorang penulis berbangsa Czech (Ceko), Karl Capek,

membuat pertunjukan dari lakon komedi yang ditulisnya pada tahun 1921 yang

berjudul RUR(Rossum’s Universal Robot). Robot dapat diartikan sebagai sebuah

mesin yang dapat bekerja secara terus menerus baik secara otomatis maupun

terkendali. Robot digunakan untuk membantu tugas-tugas manusia mengerjakan

hal yang kadang sulit atau tidak bisa dilakukan manusia secara langsung.

Misalnya untuk menangani material radio aktif, merakit mobil dalam industri

perakitan mobil, menjelajah planet mars, sebagai media pertahanan atau perang,

dan sebagainya. Pada dasarnya dilihat dari struktur dan fungsi fisiknya

(pendekatan visual) robot terdiri dari dua bagian, yaitu non-mobile robot dan

mobile robot. Kombinasi keduanya menghasilkan kelompok konvensional

(mobile dan non-mobile)contohnya mobile manipulator, walking robot,dll dan

non-konvensional (humanoid, animaloid, extraordinary). Saat ini robot selain

untuk membantu pekerjaan manusia juga digunakan sebagai hiburan.

Line Follower Robot (Robot Pengikut Garis) adalah robot yang dapat berjalan

mengikuti sebuah lintasan, ada yang menyebutnya dengan Line Tracker, Line

Tracer Robot dan sebagainya. Garis yang dimaksud adalah garis berwarna hitam

diatas permukaan berwarna putih atau sebaliknya, ada juga lintasan dengan warna

lain dengan permukaan yang kontras dengan warna garisnya. Ada juga garis yang

tak terlihat yang digunakan sebagai lintasan robot, misalnya medan magnet.

Seperti layaknya manusia, bagaimana manusia dapat berjalan pada mengikuti

jalan yang ada tanpa menabrak dan sebagainya, tentunya karena manusia

memiliki “mata” sebagai penginderanya. Begitu juga robot line follower ini, dia

memiliki sensor garis yang berfungsi seperti “mata” pada manusia.

Page 3: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

Sensor garis ini mendeteksi adanya garis atau tidak pada permukaan lintasan

robot tersebut, dan informasi yang diterima sensor garis kemudian diteruskan ke

prosesor untuk diolah sedemikian rupa dan akhirnya hasil informasi hasil

olahannya akan diteruskan ke penggerak atau motor agar motor dapat

menyesuaikan gerak tubuh robot sesuai garis yang dideteksinya.

Pada konstruksi yang sederhana, robot line follower memiliki dua sensor garis

(A-Kiri dan B-Kanan), yang terhubung ke dua motor (kanan dan kiri) secara

bersilang melalui sebuah prosesor/driver. Sensor garis A (Kiri) mengendalikan

motor kanan, sedangkan sensor garis B (kanan) mengendalikan motor kiri.

Gambar 1.1 konstruksi sederhana robot pengikut garis

Ditinjau secara sistem, robot bergerak otonom adalah automata tersituasi,

atau sebuah modul yang terdiri atas satu bagian sistem kalang tertutup bersama

dengan lingkungan. [Nourbakhsh,2000]. Penelitian mengenai robot pengikut garis

dewasa ini umumnya berkonsentrasi pada algoritma perangkat lunak untuk

mendapatkan tanggapan robot yang baik. Salah satu penelitian adlah

menggunakan cerrebellar yang terinspirasi dari biologi otak kecil (cerebellum)

untuk mengendalikan robot pengikut garis. Kendali cerrebellar secara simulasi

dapat meningkatkan akurasi dalam mengikuti garis melalui proses pembelajaran.

[Collins dan Wyeth, 1999].

1.2 Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa dan mengaplikasikan

mikrokontroler AT89S51 kedalam bentuk robot pengikut garis.

Page 4: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

1.3 Batasan Masalah

Dalam hal ini penulis akan membatasi permasalahan yang akan diteliti, ini

terkait dengan terbatas nya waktu, biaya dan pengetahuan peneliti. Oleh karena itu

dalam hal ini penulis hanya membahas “Robot Pengikut Garis Berbasis

Mikrokontroler AT89S51.”

1.4Metode Pembuatan Tugas Akhir

Metodologi dalam pembutan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Perancangan system robot.

2. Pembuatan perangkat keras elektronika dan mekanik robot pengikut garis.

3. Perancangan perangkat lunak menggunakan bahasa assembly.

4. Menganalisa hasil dan membuat kesimpulan.

1.5 Sistematika Penulisan

Page 5: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

BAB II

TEORI DASAR

2.1 Mikrokontroler AT89S51

Mikrokontroler AT89S51 ialah mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 4KB

Flash Programmable dan Erasable Read Only Memory (PEROM).

Mikrokontroler berteknologi memori non volatile kerapatan tinggi dari Atmel ini

kompatibel dengan mikrokontroler standar industri MCS-51 (seperti

mikrokontroler 8031 yang terkenal dan banyak digunakan beberapa waktu lalu)

baik pin kaki IC maupun set instruksinya serta harganya yang cukup murah.

AT89S51 mempunyai memori yang terdiri dari RAM internal sebesar 128

byte dengan alamat 00H-7FH dapat diakses menggunakan RAM address register.

RAM Internal ini terdiri dari Register Banks dengan 8 buah register (R0-

R7).Memori lain yaitu 21 buah Special Function Register dimulai dari alamat

80H-FFH.

Gambar 2.1 Pin pada AT89S51

Page 6: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

Mikrokontroler AT89S51 adalah suatu komponen yang memiliki Central

Processing Unit (CPU), memori data dan memori program, port input/output

dan register-register. Mode, status, data dan logika random yang diperlukan

oleh fungsi peripheral. Masing-masing bagian terhubung satu dengan yang lain

melalui data bus 8 bit. Bus dibuffer melalui port I/O, bila diperlukan perluasan

memori atau sebagian peralatan I/O.

Gambar 2.2 Arsitektur Arsitektur internal mikrokontroler AT89S51

2.2 IC LM324

IC LM324 merupakan IC Operational Amplifier, IC ini mempunyai 4 buah

op-amp yang berfungsi sebagai comparator. IC ini mempunyai tegangan kerja

antara +5 V sampai +15V untuk +Vcc dan -5V sampai -15V untuk -Vcc. Adapun

definisi dari masing-masing pin IC LM324 adalah sebagai berikut :

Page 7: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

Gambar 2.3 IC LM324

a. Pin 1,7,8,14 (Output)

Merupakan sinyal output.

b. Pin 2,6,9,13 (Inverting Input)

Semua sinyal input yang berada di pin ini akan mempunyai output yang

berkebalikan dari input.

c. Pin 3,5,10,12 (Non-inverting input)

Semua sinyal input yang berada di pin ini akan mempunyai output yang

sama dengan input (tidak berkebalikan).

d. Pin 4 (+Vcc)

Pin ini dapat beroperasi pada tegangan antara +5 Volt sampai +15 Volt.

e. Pin 11 (-Vcc)

Pin ini dapat beroperasi pada tegangan antara -5 Volt sampai -15 Volt.

2.3 IC L293D

IC L293D ini adalah suatu bentuk rangkaian daya tinggi terintegrasi yang

mampu melayani 4 buah beban dengan arus nominal 600mA hingga maksimum

1.2 A. Keempat channel inputnya didesain untuk dapat menerima masukan level

logika TTL. Biasa dipakai sebagai driver relay, motor DC, motor steper maupun

pengganti transistor sebagai saklar dengan kecepatan switching mencapai 5kHz.

Driver tersebut berupa dua pasang rangkaian h-bridge yang masing-masing

dikendalikan oleh enable 1 dan enable 2.

Dengan memberikan tegangan 5V sebagai Vcc pada pin 16 dan 9 Volt pada

pin 8 untuk tegangan motor, maka IC siap digunakan. Saat terdapat tegangan pada

Page 8: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

input 1,2, dengan memberikan logika tinggi pada enable1 maka output 1,2 akan

aktif. Sedangkan jika enable1 berlogika rendah, meskipun terdapat tegangan pada

input1 dan 2 output tetap nol(tidak aktif). Hal ini juga berlaku untuk input dan

output 3,4 serta enable2. Konfigurasi pin ICL293D tersebut dapat dilihat lebih

jelas pada gambar berikut :

Gambar 2.4 IC L293D

2.4 Photo Dioda

Photo dioda adalah jenis dioda yang berfungsi mendektesi cahaya. Berbeda

dengan dioda biasa, komponen elektronika ini akan mengubah menjadi arus

listrik. Cahaya yang dapat dideteksi oleh dioda peka cahaya ini mulai dari cahaya

inframerah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Aplikasi dioda

peka cahaya mulai dari penghitung kendaraan di jalan umum secara otomatis,

pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan dibidang medis.

Alat yang mirip dengan dioda peka adalah transistor foto (phototransistor).

Transistor foto ini pada dasarnya adalah jenis transistor bipolar yang

menggunakan kontak (junction) base- collector untuk menerima cahaya.

Komponen ini mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika dibandingkan

dengan dioda peka cahaya. Hal ini disebabkan karena electron yang ditimbulkan

oleh foton cahaya pada junction ini diinjeksikan di bagian Base dan diperkuat di

bagian kolektornya. Namun demikian, waktu respons dari transistor foto secara

umum akan lebih lambat dari pada dioda peka cahaya.

Page 9: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

Gambar 2.5 Photo diode

BAB III

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

3.1 Perangkat Keras

Perangkat keras dalam membangun robot pengikut garis ini adalah :

1. IC AT89S51

2. IC LM324

3. IC L293D

4. Photo diode

5. Resistor

6. Kapasitor

7. X- tal

8. Chasis

9. Kabel

10. Switch

11. LED

12. Baterai

13. PCB

14. Dinamo atau motor penggerak

3.1.1 Blok Diagram

Page 10: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

3.1.2 Rangkaian Sensor Cahaya

Sensor merupakan suatu piranti elektronika yang berfungsi untuk

mengubah besaran-besaran fisik yang ada di alam menjadi besaran elektrik

yang dapat dimengerti oleh rangkaian elektronika. Dalam proyek kita kali

ini menggunakan sensor intensitas cahaya yang difungsikan untuk

mendeteksi adanya garis putih pada lapangan dengan warna hitam.

R 71 0 K

1 3

2

A-

+

M G 2M O T O R D C

12

R 51 8 0 O h m

+ 5 V

R 71 0 K

1 3

2

+

-

U 3 A

L M 3 2 4

3

21

41

1

+ 3 V

I S O 1O P T O

U 1

A T 8 9 C 5 1

91 81 92 9

3 0

3 1

12345678

2 12 22 32 42 52 62 72 8

1 01 11 21 31 41 51 61 7

3 93 83 73 63 53 43 33 2

R S TX T A L 2X T A L 1P S E N

A L E / P R O G

E A / V P P

P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7

P 2 . 0 / A 8P 2 . 1 / A 9P 2 . 2 / A 1 0P 2 . 3 / A 1 1P 2 . 4 / A 1 2P 2 . 5 / A 1 3P 2 . 6 / A 1 4P 2 . 7 / A 1 5

P 3 . 0 / R X DP 3 . 1 / T X DP 3 . 2 / I N T OP 3 . 3 / I N T 1P 3 . 4 / T OP 3 . 5 / T 1P 3 . 6 / W RP 3 . 7 / R D

P 0 . 0 / A D 0P 0 . 1 / A D 1P 0 . 2 / A D 2P 0 . 3 / A D 3P 0 . 4 / A D 4P 0 . 5 / A D 5P 0 . 6 / A D 6P 0 . 7 / A D 7

D 1

D I O D E

D 6

L E D

R 62 2 K

D 4

D I O D E

R 51 8 0 O h m

R 5

2 2 0 O h m

U 4

L 2 9 3 D

27

1 01 5

19

361 11 4

1 A2 A3 A4 A

1 , 2 E N3 , 4 E N

1 Y2 Y3 Y4 Y

Q 7

1 2 M H z+ 5 V

I S O 1O P T O

+ 5 V

D 3

D I O D E

+

C 2

1 0 u F / 1 6 V

D 2

D I O D E

+ 5 V

S W 1

S T A R T

1 2

R 4

1 0 K

+

-

U 3 C

L M 3 2 4

1 0

98

41

1

+ 5 V

C 43 3 p F

R 62 2 K

A-

+

M G 1M O T O R D C

12

+ 5 V

D 1

D I O D E

D 2

D I O D E

D 4

D I O D E

R 71 0 K

1 3

2

R 51 8 0 O h m

R 62 2 K

D 5

L E D D 3

D I O D E

+ 3 V

D 7

L E D

< D o c > < R e v C o d e >

< T i t l e >

B

1 1T h u r s d a y , A p r i l 2 9 , 2 0 1 0

T i t l e

S i z e D o c u m e n t N u m b e r R e v

D a t e : S h e e t o f

+ 5 V

C 33 3 p F

I S O 1O P T O

+ 5 V

+ 5 V

R 5

2 2 0 O h m

S W 1

S T A R T

1 2

+

-

U 3 B

L M 3 2 4

5

67

41

1

Gambar 3.1 Sensor cahaya

Jika photo dioda tidak terkena cahaya, maka tidak ada arus yang

mengalir ke rangkaian pembanding, jika photo dioda terkena cahaya maka

photo diode akan bersifat sebagai tegangan, sehingga Vcc dan photo dioda

Page 11: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

tersusun seri, akibatnya terdapat arus yang mengalir ke rangkaian

pembanding.

3.1.3 Rangkaian Komparator

Jika rangkaian sensor telah sempurna, maka dilanjutkan dengan

rangkaian pembanding, kemudian dengan langkah yang sama dengan

diberikan dasar terang dan gelap, kedua perbedaan kondisis yang diberikan

akan ditunjukan oleh nyala LED A atau B

R 71 0 K

1 3

2

A-

+

M G 2M O T O R D C

12

R 51 8 0 O h m

+ 5 V

R 71 0 K

1 3

2

+

-

U 3 A

L M 3 2 4

3

21

41

1

+ 3 V

I S O 1O P T O

U 1

A T 8 9 C 5 1

91 81 92 9

3 0

3 1

12345678

2 12 22 32 42 52 62 72 8

1 01 11 21 31 41 51 61 7

3 93 83 73 63 53 43 33 2

R S TX T A L 2X T A L 1P S E N

A L E / P R O G

E A / V P P

P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7

P 2 . 0 / A 8P 2 . 1 / A 9P 2 . 2 / A 1 0P 2 . 3 / A 1 1P 2 . 4 / A 1 2P 2 . 5 / A 1 3P 2 . 6 / A 1 4P 2 . 7 / A 1 5

P 3 . 0 / R X DP 3 . 1 / T X DP 3 . 2 / I N T OP 3 . 3 / I N T 1P 3 . 4 / T OP 3 . 5 / T 1P 3 . 6 / W RP 3 . 7 / R D

P 0 . 0 / A D 0P 0 . 1 / A D 1P 0 . 2 / A D 2P 0 . 3 / A D 3P 0 . 4 / A D 4P 0 . 5 / A D 5P 0 . 6 / A D 6P 0 . 7 / A D 7

D 1

D I O D E

D 6

L E D

R 62 2 K

D 4

D I O D E

R 51 8 0 O h m

R 5

2 2 0 O h m

U 4

L 2 9 3 D

27

1 01 5

19

361 11 4

1 A2 A3 A4 A

1 , 2 E N3 , 4 E N

1 Y2 Y3 Y4 Y

Q 7

1 2 M H z+ 5 V

I S O 1O P T O

+ 5 V

D 3

D I O D E

+

C 2

1 0 u F / 1 6 V

D 2

D I O D E

+ 5 V

S W 1

S T A R T

1 2

R 4

1 0 K

+

-

U 3 C

L M 3 2 4

1 0

98

41

1

+ 5 V

C 43 3 p F

R 62 2 K

A-

+

M G 1M O T O R D C

12

+ 5 V

D 1

D I O D E

D 2

D I O D E

D 4

D I O D E

R 71 0 K

1 3

2

R 51 8 0 O h m

R 62 2 K

D 5

L E D D 3

D I O D E

+ 3 V

D 7

L E D

< D o c > < R e v C o d e >

< T i t l e >

B

1 1T h u r s d a y , A p r i l 2 9 , 2 0 1 0

T i t l e

S i z e D o c u m e n t N u m b e r R e v

D a t e : S h e e t o f

+ 5 V

C 33 3 p F

I S O 1O P T O

+ 5 V

+ 5 V

R 5

2 2 0 O h m

S W 1

S T A R T

1 2

+

-

U 3 B

L M 3 2 4

5

67

41

1

Gambar 3.2 Rangkaian Komparator

Jika tidak ada arus yang mengalir ke rangkaian ini dari rangkaian sensor

maka tegangan masukan untuk rangkaian ini adalah 0V, akaibatnya pada

IC1 tegangan di terminal (+) > (-) maka keluaranya saturasi, maka LED A

on, sedangkan pada IC2 sebaliknya maka LED B off.

Jika pada arus yang mengalir ke rangkaian ini dari rangkaian sensor

maka tegangan masukan untuk rangkaian ini mendekati Vcc, akibatnya pada

IC2 tegangan di terminal (+) > (-) maka keluarannya saturasi, maka LED B

on,sedangkan pada IC1 sebaliknya maka LED A off. Maka kondisi antara

titik A dan B akan selalu keterbalikan.

3.1.4 Rangkaian Driver

Page 12: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

Driver motor berfungsi sebagai piranti yang bertugas untuk

menjalankan motor baik mengatur arah putaran motor maupun kecepatan

putar motor.

R 71 0 K

1 3

2

A-

+

M G 2M O T O R D C

12

R 51 8 0 O h m

+ 5 V

R 71 0 K

1 3

2

+

-

U 3 A

L M 3 2 4

3

21

41

1

+ 3 V

I S O 1O P T O

U 1

A T 8 9 C 5 1

91 81 92 9

3 0

3 1

12345678

2 12 22 32 42 52 62 72 8

1 01 11 21 31 41 51 61 7

3 93 83 73 63 53 43 33 2

R S TX T A L 2X T A L 1P S E N

A L E / P R O G

E A / V P P

P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7

P 2 . 0 / A 8P 2 . 1 / A 9P 2 . 2 / A 1 0P 2 . 3 / A 1 1P 2 . 4 / A 1 2P 2 . 5 / A 1 3P 2 . 6 / A 1 4P 2 . 7 / A 1 5

P 3 . 0 / R X DP 3 . 1 / T X DP 3 . 2 / I N T OP 3 . 3 / I N T 1P 3 . 4 / T OP 3 . 5 / T 1P 3 . 6 / W RP 3 . 7 / R D

P 0 . 0 / A D 0P 0 . 1 / A D 1P 0 . 2 / A D 2P 0 . 3 / A D 3P 0 . 4 / A D 4P 0 . 5 / A D 5P 0 . 6 / A D 6P 0 . 7 / A D 7

D 1

D I O D E

D 6

L E D

R 62 2 K

D 4

D I O D E

R 51 8 0 O h m

R 5

2 2 0 O h m

U 4

L 2 9 3 D

27

1 01 5

19

361 11 4

1 A2 A3 A4 A

1 , 2 E N3 , 4 E N

1 Y2 Y3 Y4 Y

Q 7

1 2 M H z+ 5 V

I S O 1O P T O

+ 5 V

D 3

D I O D E

+

C 2

1 0 u F / 1 6 V

D 2

D I O D E

+ 5 V

S W 1

S T A R T

1 2

R 4

1 0 K

+

-

U 3 C

L M 3 2 4

1 0

98

41

1

+ 5 V

C 43 3 p F

R 62 2 K

A-

+

M G 1M O T O R D C

12

+ 5 V

D 1

D I O D E

D 2

D I O D E

D 4

D I O D E

R 71 0 K

1 3

2

R 51 8 0 O h m

R 62 2 K

D 5

L E D D 3

D I O D E

+ 3 V

D 7

L E D

< D o c > < R e v C o d e >

< T i t l e >

B

1 1T h u r s d a y , A p r i l 2 9 , 2 0 1 0

T i t l e

S i z e D o c u m e n t N u m b e r R e v

D a t e : S h e e t o f

+ 5 V

C 33 3 p F

I S O 1O P T O

+ 5 V

+ 5 V

R 5

2 2 0 O h m

S W 1

S T A R T

1 2

+

-

U 3 B

L M 3 2 4

5

67

41

1

Gambar 3.3 Rangkaian Driver

Driver type H digunakan untuk mengontrol putaran motor yang dapat

diatur arah putarannya CW (searah jarum jam) maupun CCW (berlawanan

jarum jam). Driver ini pada dasarnya menggunakan 4 buah transistor untuk

switching (saklar) dari putaran motor dan secara bergantian untuk membalik

polaritas dari motor.

3.1.5 Rangkaian Keseluruhan

Berikut ini adalah gambar keseluruhan rangkaian robot pengikut garis.

R 71 0 K

1 3

2

A-

+

M G 2M O T O R D C

12

R 51 8 0 O h m

+ 5 V

R 71 0 K

1 3

2

+

-

U 3 A

L M 3 2 4

3

21

411

+ 3 V

I S O 1O P T O

U 1

A T 8 9 C 5 1

91 81 92 9

3 0

3 1

12345678

2 12 22 32 42 52 62 72 8

1 01 11 21 31 41 51 61 7

3 93 83 73 63 53 43 33 2

R S TX T A L 2X T A L 1P S E N

A L E / P R O G

E A / V P P

P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7

P 2 . 0 / A 8P 2 . 1 / A 9P 2 . 2 / A 1 0P 2 . 3 / A 1 1P 2 . 4 / A 1 2P 2 . 5 / A 1 3P 2 . 6 / A 1 4P 2 . 7 / A 1 5

P 3 . 0 / R X DP 3 . 1 / T X DP 3 . 2 / I N T OP 3 . 3 / I N T 1P 3 . 4 / T OP 3 . 5 / T 1P 3 . 6 / W RP 3 . 7 / R D

P 0 . 0 / A D 0P 0 . 1 / A D 1P 0 . 2 / A D 2P 0 . 3 / A D 3P 0 . 4 / A D 4P 0 . 5 / A D 5P 0 . 6 / A D 6P 0 . 7 / A D 7

D 1

D I O D E

D 6

L E D

R 62 2 K

D 4

D I O D E

R 51 8 0 O h m

R 5

2 2 0 O h m

U 4

L 2 9 3 D

27

1 01 5

19

361 11 4

1 A2 A3 A4 A

1 , 2 E N3 , 4 E N

1 Y2 Y3 Y4 Y

Q 7

1 2 M H z+ 5 V

I S O 1O P T O

+ 5 V

D 3

D I O D E

+

C 2

1 0 u F / 1 6 V

D 2

D I O D E

+ 5 V

S W 1

S T A R T

1 2

R 4

1 0 K

+

-

U 3 C

L M 3 2 4

1 0

98

411

+ 5 V

C 43 3 p F

R 62 2 K

A-

+

M G 1M O T O R D C

12

+ 5 V

D 1

D I O D E

D 2

D I O D E

D 4

D I O D E

R 71 0 K

1 3

2

R 51 8 0 O h m

R 62 2 K

D 5

L E D D 3

D I O D E

+ 3 V

D 7

L E D

< D o c > < R e v C o d e >

< T i t l e >

B

1 1T h u r s d a y , A p r i l 2 9 , 2 0 1 0

T i t l e

S i z e D o c u m e n t N u m b e r R e v

D a t e : S h e e t o f

+ 5 V

C 33 3 p F

I S O 1O P T O

+ 5 V

+ 5 V

R 5

2 2 0 O h m

S W 1

S T A R T

1 2

+

-

U 3 B

L M 3 2 4

5

67

411

Page 13: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

Gambar 3.4 Rangkaian Keseluruhan

3.2 Perangkat Lunak

Software di implementasikan denga metode timed event untuk menghemat

penggunaan timer. Pada metode ini timer memberikan interupsi ke CPU

mikrokontroler setiap durasi waktu tertentu. Jadi program utama hanya berisi

program subrutin instalasi. Sedangkan subrutin program inti berada didalam

subrutin intrupsi layanan timer. Program inti bertugas melakukan pembacaan

sensor, pemrosesan data sensor dan mengendalikan kedua motor. Basis

pengetahuan robot didasarkan pada metode yang digunakan robot untuk

mengikuti garis.

3.2.1 Diagram Alir

Diagram alir robot pengikut garis ini adalah :

Page 14: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

3.2.2 Program Keseluruhan

Page 15: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

BAB IV

PENGUJIAN

4.1 Cara Pengujian

Setelah robot selesai dirancang bangun, selanjutnya dilakukan pengujian

dengan cara menjalankan (run) robot pengikut garis pada lapangan permaianan

yang telah disiapkan. Pertama – tama, yang harus dilakukan adalah memastikan

bahwa semua system robot telah siap untuk dijalankan. Kemudia, pasang batu

batedai sebagai pencatu daya bagi robot supaya bias bergerak. Letakkan robot di

atas garis pandu yang melekat pada lapangan permainan. Selanjutnya switch di

posisi start untuk menjalankan robot pengikut garis.

4.2 Hasil Pengujian

Hasil uji coba Line Follower ini menunjukkan mampu berjalan di beberapa

medan, dintaranya medan lurus, belok, naik, dan menurun.

► Hasil : 3 detik jarak =100 cm

Gambar 4.1 Medan lurus

► Hasil : 4 detik jarak =100 cm

Page 16: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

Gambar 4.2 Medan naik

► Hasil : 2 detik jarak =100 cm

Gambar 4.3 Medan turun

► Hasil : 5 detik jarak =100 cm

Gambar 4.4 Medan belok

► Hasil : 15 detik jarak =275 cm

Gambar 4.5 Medan kombinasi

4.3 Pembahasan

4.3.1 Prinsip Kerja Sensor

Sensor yang digunakan terdiri dari photo dioda. Sensor ini nilai

resistansinya akan berkurang bila terkena cahaya dan bekerja pada kondisi

riverse bias. Untuk sensor cahayanya digunakan LED Superbright,

komponen ini mempunyai cahaya yang sangat terang, sehingga cukup untuk

mensuplai cahaya ke photo dioda.

Page 17: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

Cara kerjanya jika photo dioda tidak terkena cahaya, maka nilai

resistansinya akan besar atau dapat kita asumsikan tak hingga. Sehingga

arus yang mengalir pada komparator sangat kecil atau dapat diasumsikan

dengan logika 0.

Jika photo dioda terkena cahaya, maka photo dioda akan bersifat sebagai

sumber tegangan dan nilai resistansinya akan menjadi kecil, sehingga akan

ada arus yang mengalir ke komparator dan berlogika 1.

4.3.2 Prinsip Kerja Komparator

Komparator pada rangaian ini menggunakan IC LM 324 yang

didalamnya berisi rangkaian Op Amp digunakan untuk membandingkan

input dari sensor. Dimana input akan dibandingkan dari Op Amp IC LM

324 yang output berpulsa high. Sehingga tidak perlu adanya pull up pada

outputnya. IC ini dapat bekerja pad range 3 volt sampai 30 volt dan dapat

bekerja dengan normal mulai tegangan 6 volt.

Dalam rangkaian ini juga terdapat 4 LED, yang berfungsi sebagai

indikator. Untuk mengatur tagangan pada pembanding, disambungkan

Variable Resistor (VR) diantara kedua OP Amp IC LM 324.

► Jika tidak ada arus yang mengalir dari rangkaian sensor ke rangkaian ini

maka tegangan masukan untuk rangkaian ini adalah 0 Volt, akibatnya pada IC

1 tegangan di terminal (+) > (-), maka LED-A on, sedangkan pada IC 2

sebaliknya LED-B off.

► Jika ada arus yang mengalir dari rangkaian sensor ke rangkaian ini maka

tegangan masukan untuk rangkaian ini mendekati Vcc, akibatnya pada IC 2

tegangan di terminal (+) < (-), maka LED-B on, sedangkan pada IC 1

sebaliknya maka LED-A off.

Kondisi antara titik A dan b akan selalu keterbalikan.

Page 18: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

4.3.3 Prinsip Kerja Driver Motor

Driver adalah rangkaian yang tersusun dari transistor yang digunakan

untuk menggerakkan motor DC. Dimana komponen utamanya adalah

transistor yang dipasang sesuai karakteristiknya.

Pada saat input A berlogika 1, maka ada arus yang mengalir pada

rangkaian, akibatnya transistor 1 dan 4 on karena basis terbias, sehingga

motor berputar. Sehingga saat input A berlogika 1 maka input B akan

berlogika 0, jadi transistor 2 dan 3 akan off.

Pada saat input B berlogika 1, maka ada arus yang mengalir pada

rangkaian, akibatnya transistor 2 dan 3 on karena basis terbias, sehingga

motor berputar tapi dengan arah yang berlawanan

Page 19: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Robot pengikut garis adalah suatu robot rangkaian elektronik yang tersusun

dari beberapa komponen-komponen elektronik. Dalam Line Follower terdapat 3

bagian rangkaian utama, yaitu ; rangkaian sensor (menggunakan photo dioda

sebagai sensor cahaya), komparator (menggunakan IC LM 324 sebagai

pembanding suatu tegangan) dan driver (digunakan sebagai penggerak roda).

Hasil uji coba Line Follower ini menunjukkan mampu berjalan di beberapa

medan, dintaranya medan lurus, belok, naik, dan menurun.

5.2 Saran

Dalam pengerjaan rangkai bangun terdapat berbagai macam kendala, salah

satunya adalah motor penggerak, sehingga disarankan pilihlah motor penggerak

yang baik walaupun agak sedikit menambah biaya tetapi tidak mengecewakan.

Page 20: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89

Daftar pustaka

Eko Putra, Agfianto, Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55, Gava Media,

Yogyakarta, 2003

Suyadi, Taufik, Build Your Own Line Follower Robot, Andi, Yogyakarta,

2008.

http://ilmu-elektronika.co.cc/index.php/komponen-elektronika/dioda.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Robot

http://andyq3lectra.wordpress.com/2009/07/29/membangun-line-follower

robot/

Page 21: Robot Pengikut Garis Menggunakan At89