Laporan Pembuatan Robot Line Follower

Selamat malam pengunjung, dalam kesempatan ini saya akan memposting tentang laporan robot line follower yang pernah saya rakit. Ini postingan pertama saya setelah sekian tahun blog ini tak terjamah dan sudah hampir berkarat hehe.. langsung saja disimak dibawah ini jon  :

                                                              

LAPORAN TUGAS ALAT LINE FOLLOWER

SISTEM MIKROKONTROLER

Oleh :

Firman Fajari    (121903102006)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO DIPLOMA 3

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS JEMBER

TAHUN 2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1    Rumusan Masalah

1.         Bagaimana cara membuat rangkaian Line Follower ?

2.         Bagaimana cara kerja rangkaian sensor photodioda pada line follower ?

3.         Komponen apa saja yang digunakan untuk membuat rangkaian line follower ? 

1.2 Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan laporan ini adalah :

1.         Mengetahui cara membuat rangkaian Line Follower.

2.         Mengetahui cara kerja rangkaian sensor photodioda pada line follower.

3.         Mengetahui komponen yang digunakan untuk membuat rangkaian line follower.

BAB II

DASAR TEORI

2.1    Sensor Photo Dioda dan LED

Sensor dapat dianalogikan sebagai ‘mata’ dari sebuah robot. Mata di sini digunakan untuk membaca garis hitam dari track robot. Kapan dia akan berbelok ke kanan, kapan dia berbelok ke kiri. Pada robot line follower, sensor robot yang dapat digunakan ada 3 jenis, yaitu LDR (Light Dependent Resistor), Photo Dioda, dan Photo Transistor. Namun disini yang digunakan adalah LED Super Bright dan Photo diode. Led Super Bright berfungsi untuk memancarkan cahaya, sehingga diterima oleh Photo diode.

                   

Gambar 2.1 Led dan Photodioda

 Seperti gambar diatas yang merupakan 2 pasang sensor yang akan digunakan pada robot line follower. Untuk membuat robot berjalan mengikuti garis, maka diperlukan beberapa pasang sensor. Semakin banyak sensor yang digunakan, maka semakin baik pula cara kerja robot. Berarti robot akan bisa diprogam dengan banyak logika. Namun yang harus diingat dibalik banyaknya pasang sensor yang kita gunakan, maka pembuatan progam juga semakin sulit. Namun dari hal ini maka robot akan bisa lebih banyak diposisikan atau diberi  logika seperti yang kita mau.

Cara kerja dari pada rangkaian sensor adalah dengan memanfaatkan banyaknya perbedaan cahaya yang diterima oleh photo diode. Cahaya berasal dari LED super bright yang memancarkan cahaya ke gound (white board) kemudian pantulannya diterima oleh photo diode. Banyak sedikit cahaya yang diterima oleh photo diode tergantung dari perbedaan warna garis yang terdapat pada white board. Selanjutnya dari perbedaan cahaya tersebut akan menghasilkan tegangan yang berbeda-beda pula. Dengan menggunakan converter maka robot ini akan bisa difungsikan.

Photodioda dibuat dari semikonduktor dengan bahan yang populer adalah silicon ( Si) atau galium arsenida ( GaAs), dan yang lain meliputi InSb, InAs, PbSe. Material ini menyerap cahaya dengan karakteristik panjang gelombang mencakup: 2500 Å - 11000 Å untuk silicon, 8000 Å – 20,000 Å untuk GaAs. Ketika sebuah photon (satu satuan energi dalam cahaya) dari sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan menghasilkan sepasang pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron. Arah Arus yang melalui sebuah semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan pembawa. cara tersebut didalam sebuah photodiode digunakan untuk mengumpulkan photon - menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau tegangan) mengalir/terbentuk di bagian-bagian elektroda. Komponen elektronik ini akan mengubah cahaya menjadi arus listrik. Cahaya yang dapat di deteksi oleh dioda ini, mulai dari infrared, sinar ultra violet, sampai dengan sinar X.          

2.2           Resistor

  Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat arus listrik dan menghasilkan nilai resistansi tertentu. Kemampuan resistor dalam menghambat arus listrik sangat beragam disesuaikan dengan nilai resistansi resistor tersebut.                           

Gambar 2.2 Bentuk Fisik Resistor

Resistor memiliki beragam jenis dan bentuk. Diantaranya resistor yang berbentuk silinder, smd (Surface Mount Devices), dan wirewound. Jenis jenis resistor antara lain komposisi karbon, metal film, wirewound, smd, dan resistor dengan teknologi film tebal. Resistor yang paling banyak beredar di pasaran umum adalah resistor dengan bahan komposisi karbon, dan metal film. Resistor ini biasanya berbentuk silinder dengan pita pita warna yang melingkar di badan resistor. Pita pita warna ini dikenal sebagai kode resistor. Dengan mengetahui kode resistor kita dapat mengetahui nilai resistansi resistor, toleransi, koefisien temperatur dan reliabilitas resistor tersebut. Tutorial ini akan menjelaskan kode kode resistor yang banyak beredar di pasaran.

Resistor yang menggunakan kode warna ada 3 macam, yaitu:

1.    Resistor dengan 4 pita warna dengan 1 pita warna untuk toleransi.

2.    Resistor dengan 5 pita warna dengan 1 pita warna untuk toleransi.

3.    Resistor dengan 5 pita warna dengan 1 pita warna untuk toleransi dan 1

     pita warna untuk reliabilitas.

 2.2                         Mikrokontroler ATMEGA16

Mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc Prosessor) standar memiliki arsitektur 8 bit, dimana semua insstruksi dikemas dalam kode 16 bitdan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR  berteknologi RISC (Reduced Intruction Set Computing), sedangkan seri MC51 berteknologi CISC (Complex Intruction Set Computing). AVR dapat dikelompokan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90xx, keluarga ATMega, da AT86RFxx.pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas tersebut adalah memori, peripheral, fungsinya. Untuk mikrokontroler yang  digunakan adalah ATmega16 dengan ukuran flas memori 2kb dengan inputan analog

Didalam mikrokontroler AT mega16, sudah berisi:

·  Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu port A – prt D

·  ADC (Analog to Digital Conventer) 10 bit sebanyak 8 chanel

·  3 buah timer/counter dengan kemampuan pembandingan

·  CPU yang memiliki 3 2buah register

·  131 instruksi handal yang umumnya hanya membutuhkan 1 siklus clock

·  Watchdog timer dengan osilator internal

·  2 buah timer/counter 8bit

·  1 buah timer/counter 16 bit

·  Tegangan operasi 2,7v – 5.5 v pda ATmega16L

·  Internal SRAM sebesar 1KB

·  Memori flash sebesar 16KB dengan kemampuan Read While Write

·  Unit interupsi internal dari eksternal

·  Port antarmuka SPI

·  EEPROM sebesar 512 byte yang dapat deprogram saat operasi

·  Antarmuka komparatior analog

·  4 chanel purpose register

·  Kecepatan hamper mencapai 16 MIPS pada Kristal 16 MHz

·      Port USART programmable untuk kominikasi serial

Konfigurasi Pin ATmega16

Berikut ini dalah penjelasan umum susunan kaki dari ATmega16

1.        VCC  merupakan pin massukan positifg catu daya.

2.        GND sebagai piun Ground

3.        Port A (PA0….PA7) merupakan pin input output dua arah dan dapat deprogram sebagai pin masukan ADC

4.        Port B (PB0…PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin ini berfungsi khusus, yaitu sebagai timer/counter, komperator analog, dan SPI.

5.        Port C (PC0…PC7) merupan pin I/O dua arah dan pin khususnya yaitu TWI, komperator analaog dan timer osilator.

6.        Port D ()PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin khususnya yaitu kompurator analog, interupsi eksternal dan komunikasi serial.

7.        Reset merupakan pin yang digunakan untuk merest mikrokontroler membutuhkan sumber detak (clock) agar dapat mengeksekusi interuksi yang ada di memori. Semakin tinggi nilai kristalnya yang ada di memori, semakin cepat mikrokontroler.

8.        AVCC sebagia pin masukan tagangan untuk ADC

9.        AREF sebagai masukan tegangan referensi

                    

Gambar 2.3 Konfigurasi pin ATMEGA16