Line Tracer Robotic
Robot Line Tracer merupakan robot sederhana yang bertujuan untuk menyusuri jejak (garis) secara otomatis, dimana jejak atau garis tersebut berupa garis yang dibentuk antara warna hitam dan dan putih. Namun walaupun demikian robot ini dapat dikatakan robot yang cukup lumayan cerdas karena Robot Line Tracer ini mampu melakukan penyusuran garis dengan sendirinya. Sebenarnya prinsip dari Line Tracer adalah sangat sederhana sekali dimana kinerja dari robot ini ditentukan oleh piranti elektroniknya yang terdiri dari sensor dan driver. Sensor pada Robot Line Tracer ini tersusun dari empat buah.
Komparator (pembanding tegangan), dimana empat buah komparator ini nantinya dibagi dalam dua bagian yaitu dua buah komparator untuk melakukan sensor pada bagian kanan dari garis serta dua buah komparator lainnya pada bagian kirinya. Dua bagian tadi diibaratkan sebagai mata daripada robot agar tetap berada pada garis perbatasan hitam
dan putih.
Komparator-komparator ini sebenarnya adalah op-amp yang berfungsi sebagai detektor tegangan (pembanding tegangan). Detektor ini menggunakan IC Linier LM324 dimana isi dari chip IC ini terdapat empat buah op-amp dimana tiap komponen ini bekerja dengan sendiri-sendiri (tidak terpengaruh antara satu dan lainnya). Sedangkan pada drivernya digunakan transistor biasa (berdaya rendah) untuk menggerakkan motor DC 6 Volt yang tidak memerlukan konsumsi arus terlalu besar. Transistornya sendiri digunakan tipe BC-1XX yang terkenal kehandalannya pada jangkauan daya rendah.
CARA KERJA
Seperti yang telah dijelaskan secara singkat diatas tadi bahwa Robot Line Tracer ini bekerja dengan prinsip sangat sederhana yaitu menggunakan sensor dan driver sebagai tulang punggung robot ini. Pada bagian sensor, robot ini memiliki dua buah sensor kanan dan kiri. Tiap sensor terdiri dari dua buah komparator yang tiap komparator dipegang satu buah op-amp dimana inputan non-inverting /tidak membalik (dilambangkan dengan tanda + ) dari salah satu op-amp pada tiap sensor (misal sensor kanan) dihubungkan dengan inputan inverting/membalik (dilambangkan dengan tanda - ) lainnya (masih dalam sensor kanan) bagitu juga sebaliknya untuk satu inputan sisa pada masing-masing op-amp tersebut harus terhubung. Hal ini bertujuan agar output dari masing-masing opamp bekerja secara berkebalikan sehingga driver dapat menentukan arah putaran dari motor dengan baik.
Adapun cara kerja dari op-amp ini adalah digunakannya metode open loop dari op-amp itu sendiri sehingga secara ideal penguatan op-amp pada metode open loop (Acl) ini adalah tak terhingga. Penguatan metode ini tergantung dari perbedaan tegangan antara terminal inputan non-inverting dan inputan inverting dari op-amp yang biasa disimbolkan dengan Ed. Sehingga secara matematis didapatkan output tegangan dari op-amp tersebut yaitu Maka jika tegangan pada inputan non-invertingnya lebih besar dari tegangan pada inputan invertingnya maka output dari op-amp tersebut akan menjadi saturasi yang artinya tegangan output dari op-amp itu sendiri tidak dapat melampaui tegangan saturasi yang telah ditetapkan oleh produsen pembuatnya dan tidaklah mungkin suatu op-amp mampu mengeluarkan tegangan output lebih besar dari tegangan suplainya. Tegangan tersebut telah mencukupi untuk menge.drive. basis dari transistor Q2 maupun Q11 agar arus kolektor pada tiap transistor tersebut mencapai saturasi. Untuk lebih lengkapnya lihat gambar dibawah ini.
Komparator (pembanding tegangan), dimana empat buah komparator ini nantinya dibagi dalam dua bagian yaitu dua buah komparator untuk melakukan sensor pada bagian kanan dari garis serta dua buah komparator lainnya pada bagian kirinya. Dua bagian tadi diibaratkan sebagai mata daripada robot agar tetap berada pada garis perbatasan hitam
dan putih.
Komparator-komparator ini sebenarnya adalah op-amp yang berfungsi sebagai detektor tegangan (pembanding tegangan). Detektor ini menggunakan IC Linier LM324 dimana isi dari chip IC ini terdapat empat buah op-amp dimana tiap komponen ini bekerja dengan sendiri-sendiri (tidak terpengaruh antara satu dan lainnya). Sedangkan pada drivernya digunakan transistor biasa (berdaya rendah) untuk menggerakkan motor DC 6 Volt yang tidak memerlukan konsumsi arus terlalu besar. Transistornya sendiri digunakan tipe BC-1XX yang terkenal kehandalannya pada jangkauan daya rendah.
CARA KERJA
Seperti yang telah dijelaskan secara singkat diatas tadi bahwa Robot Line Tracer ini bekerja dengan prinsip sangat sederhana yaitu menggunakan sensor dan driver sebagai tulang punggung robot ini. Pada bagian sensor, robot ini memiliki dua buah sensor kanan dan kiri. Tiap sensor terdiri dari dua buah komparator yang tiap komparator dipegang satu buah op-amp dimana inputan non-inverting /tidak membalik (dilambangkan dengan tanda + ) dari salah satu op-amp pada tiap sensor (misal sensor kanan) dihubungkan dengan inputan inverting/membalik (dilambangkan dengan tanda - ) lainnya (masih dalam sensor kanan) bagitu juga sebaliknya untuk satu inputan sisa pada masing-masing op-amp tersebut harus terhubung. Hal ini bertujuan agar output dari masing-masing opamp bekerja secara berkebalikan sehingga driver dapat menentukan arah putaran dari motor dengan baik.
Adapun cara kerja dari op-amp ini adalah digunakannya metode open loop dari op-amp itu sendiri sehingga secara ideal penguatan op-amp pada metode open loop (Acl) ini adalah tak terhingga. Penguatan metode ini tergantung dari perbedaan tegangan antara terminal inputan non-inverting dan inputan inverting dari op-amp yang biasa disimbolkan dengan Ed. Sehingga secara matematis didapatkan output tegangan dari op-amp tersebut yaitu Maka jika tegangan pada inputan non-invertingnya lebih besar dari tegangan pada inputan invertingnya maka output dari op-amp tersebut akan menjadi saturasi yang artinya tegangan output dari op-amp itu sendiri tidak dapat melampaui tegangan saturasi yang telah ditetapkan oleh produsen pembuatnya dan tidaklah mungkin suatu op-amp mampu mengeluarkan tegangan output lebih besar dari tegangan suplainya. Tegangan tersebut telah mencukupi untuk menge.drive. basis dari transistor Q2 maupun Q11 agar arus kolektor pada tiap transistor tersebut mencapai saturasi. Untuk lebih lengkapnya lihat gambar dibawah ini.
Keterangan Komponen :
R1 : 15kΩ
R2 : 10kΩ
R3 : 330Ω
VR : 10kΩ
D1 : LED
D2 : PhotoDioda
D3 : Infra Red
Q1,2,4,6,8,10,11 : BC 117
Q3,5,7,9 : BC 107
Rangkaian diatas harus dibuat dua buah. Sedangkan inputan op-amp itu sendiri mengambil tegangan yang berasal dari kaki tengah dari TrimPot (Trim Potensiometer) serta tegangan yang berasal dari titik temu antara katoda dari PhotoDioda dan resistor 10kΩ. Tegangan inputan yang pertama disebut juga tegangan referensi artinya tegangan tetap yang menjadi acuan op-amp untuk memutuskan outputnya saturasi atau nol. Tegangan tersebut dapat dirubah-rubah, menyesuaikan senstifitas/range dari tegangan sensor. Sedangkan tegangan yang kedua disebut juga tegangan sensor, yang mana tegangan ini selalu berubah ubah ketika robot dijalankan karena tegangan ini berasal dari tegangan yang timbul pada katoda PhotoDioda, relatif terhadap ground. Tegangan ini juga merupakan hasil pembagian tegangan antara resistor 10kΩ dengan PhotoDioda. Perubahan tegangan ini sangat ditentukan oleh intensitas cahaya yang diterima oleh PhotoDioda, hasil pantulan cahaya luar yang direfleksikan oleh permukaan yang berwarna hitam dan putih. Jika intensitas dari cahaya tersebut sangat kuat maka resistansi dari PhotoDioda akan mengecil mengakibatkan tegangan sensor tersebut menjadi kecil, begitu pula sebaliknya.
Sedangkan pada drivernya jalannya arus utama untuk menyuplai motor DC dipegang oleh transistor Q3 s/d Q10. Pada rangkaian drivernya terjadi pemaralelan transistor yang bertujuan agar kapasitas arus yang lewat pada transistor tersebut dapat lebih besar sehingga transistor tidak panas (Q3 dengan Q4, Q5 dengan Q6, dlsb).
Arus basis dari transistor ini diatur oleh transistor Q2 dan Q11. Dan juga terdapat dioda(4 dioda) yang berfungsi agar arus balik yang ditimbulkan oleh motor tidak mempengaruhi kinerja dari transistor-transistor tersebut (di hubung singkat).
Sedangkan pada drivernya jalannya arus utama untuk menyuplai motor DC dipegang oleh transistor Q3 s/d Q10. Pada rangkaian drivernya terjadi pemaralelan transistor yang bertujuan agar kapasitas arus yang lewat pada transistor tersebut dapat lebih besar sehingga transistor tidak panas (Q3 dengan Q4, Q5 dengan Q6, dlsb).
Arus basis dari transistor ini diatur oleh transistor Q2 dan Q11. Dan juga terdapat dioda(4 dioda) yang berfungsi agar arus balik yang ditimbulkan oleh motor tidak mempengaruhi kinerja dari transistor-transistor tersebut (di hubung singkat).
Sensor
Tidak ada komentar:
Posting Komentar