pelat ws mikrokontroler dan aplikasi pada line follower

7/22/2019 pelat wS mikrokontroler dan aplikasi pada line follower

http://slidepdf.com/reader/full/pelat-ws-mikrokontroler-dan-aplikasi-pada-line-follower 1/79

Rangkaian Elektronik Robot

Line FollowerOleh

Angga Pradana

Kenalan Dulu....Nama : Angga Pradana

Nama Panggilan : Angga

Pekerjaan : MahasiswaTempat,Tanggal Lahir : Surabaya, 13 Juli 1991

Jenis Kelamin : Laki – Laki

Alamat Asal : Jalan Salak 1/41 Perumnas Kamal Bangkalan

Alamat Surabaya : Jalan Putat Gede Baru No.61 Surabaya

Telepon/HP : +6285655399644

Email : anggajons_mr@yahoo.co.idRiwayat Pendidikan :

1. SD Negeri Banyuajuh 2 1997

2. SMP Negeri 1 Kamal 2003

3. SMA Negeri 2 Bangkalan 2006

4. Jurusan Teknik Elektro ITS 2009

Bidang Studi : ElektronikaPengalaman Organisasi :

1.Divisi Workshop Himatektro ITS (2010-2012)

2.Asisten Laboratorium Elektronika Teknik Elektro ITS (2011- sekarang)

Robot Line Follower

• Robot Line Follower adalah robot yang dapat bergerak

mengikuti garis secara OTOMATIS

Komponen Dasar

ResistorResistor adalah komponen

elektronik dua kutub yang didesain

untuk menahan arus listrik denganmemproduksi tegangan listrik di

antara kedua kutubnya, nilai tegangan

terhadap resistansi berbanding

dengan arus yang mengalir,berdasarkan hukum Ohm:

V = I R

Satuan yang digunakan prefix :

Ohm = Ω

Kilo Ohm = kΩ

Mega Ohm = MΩ

kΩ = 1 000Ω

MΩ = 1 000 000Ω

Cara Membaca Nilai ResistorPedoman dalam

menentukan urutan

gelang warna : 1. Gelang pertama tidak

berwarna hitam, emas,

perak, atau tidak

berwarna

2. Gelang terakhir (toleransi )

jarak/spasinya lebih

lebar dibanding dengan

jarak gelang yang lain

3. Gelang pertama dibuatlebih lebar dari yang

lain, apabila spasi antar

gelang jaraknya sama

Disipasi Daya Pada Resistor• Jika arus pada resistor kita naikan

maka resistor makin panas jika kita

naikan terus maka resistor akan rusak.

• Rating daya resistor yg banyak

dipakai 1/2W atau 1/4W. Ada resistor

yg ukuran kecil (1/8W dan 1/16W) dan

ada yg ukuran besar (1W, 2W, 5W,dsb).

Daya (satuan watts) dapat diukur

dengan beberapa bentuk rumus berikut

P = V.I P = R.I2 P = V2/R

• Contoh tegangan resistor 330 Ω adalah

12 V. Maka dissipasi daya pada

resistor tersebut adalah 122/330 = 436

Penggunaan Resistor

• Sebagai pembatas arus pada penggunaan LED.

• Sebagai pembentuk sistem pull up dan pull down pada divais

digital.

Resistor Variabel

• Resistor tidak tetap adalah resistor yang nilai

tahanannya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan.

Maksud dan tujuan dari pemasangan resistor tidak

tetap dalam suatu rangkaian adalah dengan tujuan

untuk mengatur besar kecilnya arus dan tegangan

dalam suatu rangkaian.

• Potensiometer dalah resistor tiga terminal yang nilai

tahanannya dapat diubah dengan cara menggeser

(untuk potensio jenis geser) atau memutar (untuk

potensio jenis putar) tuasnya.

• Trimpot adalah potensiometer yang cara mengubah

nilai tahanannya dengan cara mentrim dengan

menggunakan obeng trim.

Resistor Variabel

Penggunaan Resistor Variabel

• Sebagai voltage divider pada referensi ADC dari

mikrokontroller dan referensi untuk komparator.

Kapasitor

• Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat

menyimpan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuatdari 2 lembar plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan

dielektrik.

• Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutup negatif

dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujungkutup positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-

konduktif. Muatan elektrik ini "tersimpan" selama tidak ada

konduksi pada ujung-ujung kakinya.

Jenis Kapasitor dan Spesifikasinya

• Untuk kapasitor yang nilai kapasitasnya di bawah 1 uF biasanya

nilai kapasitasnya dituliskan dalam kode angka.

Contoh :

104 → 10 x 10 pangkat 4 (dalam satuan piko Farad) = 100000

pF atau 100 nF atau 0.1 uF

222 → 22 x 10 pangkat 2 (pF) = 2200 pF atau 2.2 nF

• Nilai kapasitor dapat kita lihat pada tulisan yang terdapat pada

body-nya, misalnya 10 uF/16 V artinya nilai kapasitor itu adalah

10 mikro Farad dan bisa bekerja pada tegangan maximal 16

V,jika melebihi 16 V maka kapasitor ini akan mengalami 'break

Penggunaan Kapasitor

• Sebagai filter pada power supply.

• Membuat delay analog.

Desain Power Supply

Baterai

• Baterai adalah alat listrik-kimiawi yang

menyimpan energi dan mengeluarkan tenaganya

dalam bentuk listrik.

• Kapasitas baterai adalah kemampuan suatu baterai

untuk mengalirkan arus listrik selama waktu tertentu.

Biasa ditulis dalam satuan Ah ( Ampere-hour ). contoh:

suatu baterai memiliki kapasitas 4000 mAh (4Ah), ini

artinya baterai tersebut mampu mengalirkan arus listrik

sebesar 4000 mA selama 1 jam.

• Cell pada baterai menunjukkan jumlah baterai kecil

yang menyusun baterai tersebut. Baterai LiPo 3 Cell

11.1 V berarti terdapat 3 buah baterai masing-masing

memiliki tegangan 3.7V.

Baterai

• Faktor C ( C rate ) yang tertulis pada kemasan baterai adalah

kemampuan baterai dalam mengalirkan arus listrik pada satuanwaktu tertentu.

• Pada umumnya baterai mempunyai faktor C=1 (biasa ditulis

1C), ini artinya jika sebuah baterai mempunyai kapasitas 2000

mAh, dia bisa mengalirkan arus sebesar 2000 mA selama 1 jam.• misal suatu baterai Lipo mempunyai kapasitas 1300 mAh, 30C:

maka arus maksimal yang dapat dialirkan oleh baterai secara

aman adalah:

1300 mA x 30C = 39000 mA = 39 Ampere

• tapi berapa lama baterai tersebut dapat mengalirkan arus

sebesar itu?

waktunya adalah:

1 jam/ 30C = 60 menit / 30C = 2 menit

Regulator Tegangan Linier

• Regulator linier adalah suatu sistem yang digunakan untuk

mempertahankan tegangan. Regulator jenis ini dibuat miripseperti resistor variabel, secara kontinu menyetel rangkaian

pembagi tegangan untuk mempertahankan tegangan output

yang konstan dan secara kontinu menyerap perbedaan antara

tegangan input dan output sebagai panas.

• Input tegangan dari regulator disebut dengan tegangan tidak

teregulasi (digunakan untuk drive motor) dan output dari

regulator disebut dengan tegangan teregulasi (untuk

menyuplai chip dan sensor).

• Regulator tegangan linier ada yang memiliki output bernilai

konstan (ex. 7805) dan ada pula yang outputnya variabel (ex.

LM1117).

Regulator 7805C denganpackage TO-220 yang mampu

menghasilkan output hingga 1

Ampere. 78L05 dengan

package TO-92 mampumenghasillkan output hanya

100 mA.

Input tegangan regulator

minimal +2V di atas teganganoutput regulator.

Regulator dengan Pengaman Arus Reverse

Heat Sink

Adjustable Regulator

Bulk Capacitors

Kapasitansi yang besar dapat mencegah terjadinya drop

tegangan secara drastis.

Fenomena delayed power off.

Voodoo Capacitor

• Pilih beberapa jenis kapasitor mulai dari ukuran

kecil, menengah, dan besar. Sebagai contoh 0.68

uF poliester, 10 uF tantalum, dan 220 uF

aluminium elco.

• Beberapa kapasitor berubah kapasitansinyaterhadap suhu, beberapa kapasitor bekerja baik

di frekuensi rendah ada yang bekerja baik di

frekuensi tinggi. Beberapa ada yang respon cepat

ada yang lambat.

Pengaman pada tegangan teregulasi

High Current Regulator

Switching Regulator

• Rangkaian untuk tipe LM2575 sama dengan 2576, hanya komponen

externalnya memiliki nilai yang berbeda, perbedaannya diantaranyaadalah Cout 330 μF, 25V, Aluminum Electrolytic, L bernilai 330μH,

diode dapat diganti dengan tipe yang memiliki beban maksimal 1A, hal

ini dikarenakan arus yang mengalir pada IC tipe 2575 adalah 1A.

Sedangkan untuk nilai resistor disesuikan dengan kebutuhan.

Switching Regulator

• IC seri 2575 menawarkan penggantian dengan efisiensi tinggi

dari regulator tiga terminal yang populer. Secara substansialyang dikurangi adalah mengurangi uuran dari heat sink, dan

pada kasus tertentu heat sink tidak dibutuhkan. Seri standar

dari induktor yang akan digunakan pada LM2576 tersedia dari

beberapa perusahaan yang berbeda. Fitur ini sangat

mempermudah desain dari power supply mode switch.

• Meskipun IC ini jika dilihat pada datasheet sangat sediit

memiliki kekurangan, dan kinerjanya memang lebih baik dari

IC tiga kaki, namun anda harus berhati-hati pada pemilihan

induktor, sebab ini akan mempengaruhi referensi pada IC danakibatnya output yang terjadi akan tidak sessuai dengan yang

diharapkan.

Driver Motor

Driver Motor?

• Driver motor adalah rangkaian pada robot yang digunakan

untuk menyuplai energi listrik pada motor.

• Mengapa diperlukan driver motor?

• Menggerakkan motor pada tegangan yang lebih tinggi dari

tegangan yang dihasilkan oleh output logic (mikrokontroler).

• Menyuplai arus yang lebih banyak pada motor daripadamenggunakan output logika dari mikrokontroler.

• Menyebabkan error logic akibat dari noise yang dihasilkan

• Suplai motor sebaiknya menggunakan tegangan yang tidakteregulasi (langsung dari baterai)

4 mode gerakan motor

Drive sederhana dengan 1 transistor npn

Berdasarkan datasheet nilai gain

minimum 2n2222A adalah 30.

D1 digunakan sebagai pengamantransistor (fly back diode)

Mode transistor : saturasi dan cut off

Drive sederhana dengan 1 transistor pnp

Untuk membuat

transistor pnp cut off

diperlukan tegangan

9V.Sedangkan tegangan

dari mikrokontroler

hanya 5V.

pnp + npn

• Motor dapat berputar dalam satu arah dan dapat direm.

Classic Bipolar H-Bridge

Memetakan kombinasi H Bridge

Memetakan kombinasi H-Bridge

M t k k bi i H B id (2)

Memetakan kombinasi H-Bridge (2)

I t f i

Interface pnp via npn

Finishing H-Bridge

Interface dengan chip

Drive dengan 1 power MOSFET n-ch

• MOSFET tidak di kontrol

dengan arus, tapi dikontroltegangan.

• Dengan tegangan 3V,

dapat mengaktifkan

MOSFET.

Optocoupler

• Optocoupler adalah suatu piranti yang terdiri dari 2 bagian

yaitu transmitter dan receiver, yaitu antara bagian cahayadegan bagian deteksi sumber cahaya terpisah. Biasanya

optocoupler digunakan sebagai saklar elektrik yang bekerja

secara otomatis.

O t l d H B id

Optocoupler pada H-Bridge

Relay• Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik

yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay

merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi(solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas

akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada

solenoid sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat

arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali

ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka.

Sensor

• Sensor dapat dianalogikan sebagai ‘mata’ dari sebuah robot.

Mata di sini digunakan untuk ‘membaca’ garis hitam dari trackrobot. 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), PhotoDioda, dan Photo Transistor .

Prinsip Kerja Sensor

• IC LM339 berisi 4 buah op-amp yang digunakan

sebagai komparator . Gunanya adalah untuk meng-compare(membandingkan). Dengan kata lain, sesuatu yang

berbentuk analog harus dikonversi dulu ke dalam bentuk

digital (deretan biner).

• Satu buah komparator terdiri dari 2

input, yaitu Vin (input masukan darisensor) dan Vref (tegangan

referensi). Pada dasarnya, jika

tegangan Vin lebih besar dari Vref,

maka Vo akan mengeluarkan logika 1

yang berarti 5 Volt atau setara

dengan Vcc. Sebaliknya, jika

tegangan Vin lebih kecil dari Vref,

maka output Vo akan mengeluarkan

logika 0 yang berarti 0 Volt.

Kemudian, jangan lupa untuk menambahkan resistor pull-up di

keluaran komparator (Vo). Hal ini disebabkan oleh perilaku IC

LM339 yang hanya menghasilkan logika 0 dan Z (bukan logika

1), sehingga si logika Z ini harus kita tarik ke Vcc dengan

resistor pull-up agar menghasilkan logika 1.

Akuisisi data sensor dengan ADC

Akuisisi Sensor dengan ADC bermultipleks

Prinsip Kerja Multiplekser

pelat ws mikrokontroler dan aplikasi pada line follower

Documents

teknik pembentukan pelat jilid 2 kelas 11 ambiyar 2008

modul praktikum sistem mikrokontroler

÷f sýc t j ,...

tor penyusunan ranc. rencana pengelolaan sda ws indragiri...

jass29 ws寅丸2012.3.10 [互換モード] ws...

alat pendeteksi gas karbon monoksida dan suhu ruang dengan...

tinjauan pelaksanaan pelat lantai dan tangga

untuk merencanakan pelat beton bertulang.docx

dokumen pelelangan konsultan 2013 _rancangan_ psda ws barito...

ws daphnia gr11

makalah mikroprosesor rancangan pembuatan pintu otomatis...

pengamatan suhu ruangan menggunakan mikrokontroler arduino...

pertemuan 09 teknik pemogramam mikrokontroler 89c51

struk beton pelat 11

sajak anak muda ws rendra

127754527 kerja pelat cipta copy

se polysaccharides (che.555) xanthan simon leimgruber...

kontrol lampu otomatis berbasis mikrokontroler

;slam aap ka jnmai0kar he - صيد الفوائد saaid.net8...

78395763 mesin penetas telur itik berbasis mikrokontroler...