line follower ii -addsensorprox

7/25/2019 Line Follower II -AddSensorProx

1/18

Membuat Robot Line Follower Menggunakan Arduino, Motor

Driver L293D, Sensor Infrared dan Sensor Proximity

Laporan Praktikum II

Untuk memenuhi tugas mata kuliah Interfacing System I

Di Program Studi Teknik Informatika

Disusun Oleh :

0610U020 - Adi Ahmad Muhibin

0612U043 - Alfin Riyadi

0612U032 - Ahmad Yunus

0612U020 - Ari Nugroho

0611P005 - Boby Arnold Samuelson .G.M

0612U045 - Muhammad Hilman

0610U057 - Yogi Nur Zakaria

Fakultas Teknik

Teknik Informatika - Universitas Widyatama

Bandung

2014

Instruktur Savitri Galih, DR., S.Si., M.T.

Asisten Adi Purnama, S.T


2/18

i

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur kepada Tuhan YME, karena kami dapat menyelesaikan

penyusunan laporan praktikum PembuatanRobot Line FollowerMenggunakanMotor DriverL293D dan Sensor Infrared. Laporan ini ditulis untuk memenuhi tugas praktikum

Interfacing System I serta sebagai kelengkapan standar kelulusan mata kuliah interfacing I.

Dalam laporan ini kami memperlajari cara bagaimana membuat Robot Line

Follower menggunakan Motor Driver, serta penambahan fungsi sensor proximity selain,

sensor infrared, tujuanya yaitu untuk mengetahui struktur rangkaian fungsi pin dari Motor

Driver dan mengukur jarak antara objek dengan robot agar tidak bertabrakan dengan wall,

dan juga mengimplementasikan program di MicrocontrollerArduinoyang digunakan untuk

Robot Line Follower.

Kami mengharapkan bahwa laporan ini dapat bermanfaat khususnya untuk

mahasiswa interfacing dan umumnya komunitas robotika. Agar ilmu yang didapatkan dari

pembelajaran dapat lebih banyak lagi dan menambah wawasan di bidang robotik.

Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada Instruktur selaku Dosen

Pembimbing, serta kepada pihak terkait yang telah membantu penyusunan laporan praktikumPembuatan Robot Line Follower. Kritik dan saran kami harapkan dari semua pihak, agar

proses penyusunan laporan menjadi lebih baik lagi dimasa yang akan datang.

Bandung, 23 Desember 2014

Penyusun


3/18

ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR........................................................................................................ i

DAFTAR ISI .................................................................................................................... ii

A.

JUDUL ...................................................................................................................1

B.

LATAR BELAKANG ............................................................................................1

C.

TUJUAN ................................................................................................................2

D.

LANDASAN TEORI .............................................................................................2

1.

Robot line follower ...........................................................................................2

2.

Arduino ............................................................................................................2

3.

Motor driver .....................................................................................................3

4.

Sensor ...............................................................................................................5a. Sensor Infra Merah .....................................................................................5

5. Motor DC .........................................................................................................6

E. ALAT DAN BAHAN .............................................................................................6

F. LANGKAH KERJA ...............................................................................................7

1. Konsep rancangan dan rangkaian ......................................................................9

2. Desain antarmuka .............................................................................................9

3. Skectch Code Program .............................................................................. 11-12

G. HASIL PRAKTIKUM .......................................................................................... 13

H.

KESIMPULAN .................................................................................................... 14

DAFTAR PUSTAKA


4/18

1

A.JUDUL

Membuat Robot Line Follower Menggunakan Arduino, Motor Driver L293D, Sensor

Infrared dan Sensor Proximity

B.LATAR BELAKANG

Robot line followermerupakan robot yang bertujuan

untuk menelusuri jejak (garis) secara otomatis, dimana jejak

atau garis tersebut berupa garis yang dibentuk dari warna

hitam. Meskipun demikian robot ini dapat dikatakan robot

cukup cerdas karena robot line followerini mampu melakukan

penelusuran garis dengan sendirinya. Sebenarnya prinsip dari

robot line follower dapat dikatakan project sederhana, yaitu kinerja dari robot ini

ditentukan oleh komponen elektronikanya yang terdiri dari sensor dan motor driver.

Sensor pada robot line follower ini tersusun dari tiga buah komparator (pembanding

tegangan), dimana tiga buah komparator ini nantinya dibagi dalam tiga bagian yaitu satu

buah komparator untuk melakukan sensor pada bagian kanan, tengah dan kiri garis. Tiga

bagian tadi diibaratkan sebagai mata dari robot agar tetap berada pada garis hitam.

Selain itu juga diperlukan beberapa komponen lain untuk menunjang kebutuhan

robot line followertersebut. Misalnya untuk pergerakan dari robot sebagai kakinya bisa

menggunakan motor (motor dc). Namun motor tersebut harus menggunakan rangkaian

lain seperti menggunakan rangkaian IC (motor driver), agar bisa memperlambat ataupun

mempercepat perputaran motor bahkan motor tersebut bisa bergerak maju ataupun

mundur. Lalu dibutuhkan juga rangkaian regulator untuk menghambat pemberian daya

pada IC ataupun motor. Selain itu pergerakan motor juga akan di kontrol menggunakanmicrocontroller.

Namun jika kita membuat rangkaian-rangkaian penunjang di atas tentunya bisa

memakan waktu yang cukup lama, bahkan ada kemungkinan kesalahan dalam

pembuatannya sehingga memungkinkan terjadinya kerusakan pada suatu komponen

tertentu. Lalu apa solusinya? Jika kita menggunakan Arduino sebagai microcontroller,

maka ada alat penunjang lain untuk mengatur pergerakan motor. Alat tersebut disebut

dengan motor driver. Motor driver ini merupakan sebuah komponen elektronika yang

biasa dihubungkan dengan Arduino untuk mengatur pergerakan motor dcdengan mudah

Gambar 1.0:

Robot Line Follower


5/18

2

dan juga bisa mengukur penyerapan arus antara motor dcdengan komponen lain yang

terpasang.Motor driverini juga kompetibel, yang artinya lebih cepat dalam pembuatan

robot dikarenakan kita hanya perlu menyambungkannya ke dalam pin-pin arduino.

Dalam laporan ini kami mencoba untuk membahas tentang pembuatan robot line

followermenggunakan arduino ditambah dengan motor driver.

C.TUJUAN

Adapun tujuan dari praktikum ini:

1. Untuk mengetahui cara pembuatan robot line follower

2. Untuk mengetahui kebutuhan dan konsep atau proses kerja dari robot line follower

3.

Untuk mengetahui rangkaian dan memprogram keseluruhan dari robot line follower

4.

Untuk mengetahui bagaimana robot tersebut bisa membaca garis hitam dan juga bisa

mengikuti garis tersebut menggunakan sensor infrared

5. Mengetahui bagaimana cara sensor proximity bekerja dalam mengukur jarak objek,

untuk menghindari objek robot bertabrakan dengan objek lain seperti dinding.

D. LANDASAN TEORI

1.

Robot Line follower

Robot li ne foll ower, adalah sebuah robot yang bisa bergerak mengikuti garis

tebal berwarna hitam. Bagaimana bisa robot ini mengikuti garis hitam, maka robot

memerlukan sebuah sensor pembaca garis, yaitu sensor proximity dari infrared.

Sensor ini bisa kita buat sendiri. Prinsip kerjanya sederhana, hanya memanfaatkan

sifat cahaya yang akan dipantulkan jika mengenai benda berwarna terang dan akan

diserap jika mengenai benda berwarna gelap. Sebagai sumber cahaya kita gunakan

LED (Light Emiting Diode) yang akan memancarkan cahaya merah dan untuk

menangkap pantulan cahaya LED kita gunakan photodiode. Jika sensor beradadiatas garis hitam maka photodioda akan menerima sedikit sekali cahaya pantulan.

Tetapi jika sensor berada diatas garis putih maka photodioda akan menerima banyak

cahaya pantulan.

2. Arduino

Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, di-

turunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan

elektronik dalam berbagai bidang. Hardwarenya memiliki prosesor Atmel AVR dansoftwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri.


6/18

3

3. Motor Driver

IC L293D adlah IC yang didesain khusus sebagai driver motor DC dan dapat

dikendalikan dengan rangkaian TTL maupun mikrokontroler. Motor DC yang

dikontrol dengan driver IC L293D dapat dihubungkan ke ground maupun ke sumber

tegangan positif karena di dalam driver L293D sistem driver yang digunakan adalah

totem pool. Dalam 1 unit chip IC L293D terdiri dari 4 buah driver motor DC yang

berdiri sendiri sendiri dengan kemampuan mengalirkan arus 1 Ampere tiap

drivernya. Sehingga dapat digunakan untuk membuat driver H-bridge untuk 2 buah

motor DC. Konstruksi pin driver motor DC IC l293D adalah sebagai berikut.

Fungsi Pin Driver Motor DC IC L293D sebagai berikut :

1.Pin EN (Enable, EN1.2, EN3.4) berfungsi untuk mengijinkan driver menerima

perintah untuk menggerakan motor DC.

2.Pin In (Input, 1A, 2A, 3A, 4A) adalah pin input sinyal kendali motor DC

3.Pin Out (Output, 1Y, 2Y, 3Y, 4Y) adalah jalur output masing-masing driver yang

dihubungkan ke motor DC

4.Pin VCC (VCC1, VCC2) adalah jalur input tegangan sumber driver motor DC,

dimana VCC1 adalah jalur input sumber tegangan rangkaian kontrol dirver dan

VCC2 adalah jalur input sumber tegangan untuk motor DC yang dikendalikan.

5.Pin GND (Ground) adalah jalu yang harus dihubungkan ke ground, pin GND ini

ada 4 buah yang berdekatan dan dapat dihubungkan ke sebuah pendingin kecil.

Gambar 1.1

Datasheet pin motor driver L293D


7/18

4

Feature Driver Motor DC IC L293D Driver motor DC IC L293D memiliki feature yang

lengkap untuk sebuah driver motor DC sehingga dapat diaplikasikan dalam beberapa teknik

driver motor DC dan dapat digunakan untuk mengendalikan beberapa jenis motor DC.

Feature yang dimiliki driver motor DC IC L293D sesuai dengan datasheet adlah sebagai

berikut :

Wide Supply-Voltage Range: 4.5 V to 36 V

Separate Input-Logic Supply

Internal ESD Protection

Thermal Shutdown

High-Noise-Immunity Inputs

Functionally Similar to SGS L293 and SGS L293D

Output Current 1 A Per Channel (600 mA for L293D)Peak Output Current 2 A Per Channel (1.2 A for L293D)

Output Clamp Diodes for Inductive Transient Suppression (L293D)

Block Diagram dari Chip Motor Driver L293D

Gamabar 1.2

Block diagram motor driver L293D


8/18

5

4. Sensor

Sensor adalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan

lingkungan fisik atau kimia. Variabel keluaran dari sensor yang diubah menjadi

besaran listrik disebut Transduser.

Pada saat ini, sensor tersebut telah dibuat dengan ukuran sangat kecil dengan

orde nanometer. Ukuran yang sangat kecil ini sangat memudahkan pemakaian dan

menghemat energi.

a. Sensor Infra Merah

InfraRed merupakan sebuah sensor yang masuk

dalam kategori sensor optik. Secara umum seluruh infra

red di dunia bekerja optimal pada frekuensi 38,5 KHz.

Kurva karakteristik infra red membandingkan antara

frekuensi dengan jarak yang dicapainya. kalau frekuensi

di bawah puncak kurva atau lebih dari puncak kurva,

maka jarak yang dapat dicapai akan pendek.

Rangkaian sensor infra merah menggunakan foto transistor dan led infra

merah yang dihubungkan secara optik. Foto transistor akan aktif apabila terkena

cahaya dari led infra merah. Antara Led dan foto transistor dipisahkan oleh jarak.

Jauh dekatnya jarak memengaruhi besar intensitas cahaya yang diterima oleh

foto transistor. Apabila antara Led dan foto transistor tidak terhalang oleh benda,

maka foto transistor akan aktif. Transistor BC 547 akan tidak aktif karena tidak

ada arus yang mengalir ke basis transistor BC 547. Karena transistor tersebut

tidak aktif, maka tidak ada arus yang mengalir dari kolektor ke emitor sehingga

menyebabkan transistor BD 139 tidak aktif dan outputnya berlogik 1 dan Le d

padam. Apabila antara Led dan foto transistor terhalang oleh benda, foto

transistor akan tidak aktif, sehingga transistor BC 547 akan aktif karena ada arus

mengalir ke basis transistor BC 547. Dengan transistor dalam keadaan on, maka

arus mengalir dari kolektor ke emitor sehingga menyebabkan transistor BD 139

on dan outputnya berlogik 0 serta Led menyala.

Gambar 1.3

Sensor Infrared


9/18

6

5. Motor DC

Motor DC merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah

energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk,

misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor,

mengangkat bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik,

fan angin) dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut kuda kerja nya

industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70%

beban listrik total di industri.

Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang

tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan

mengatur:

Tegangan dinamo meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan

kecepatan motor

Arus medanmenurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

6.ALAT DAN BAHAN

1. Alat

a.

Obeng mekanik

b.

Tang kecil (capit buaya)

c. Bor

d. Amplas

e. Gergaji

f.

Multi tester

g. Solder (jika dibutuhkan)

2.

Bahan

a.

Akrilik

Akrilik dipotong menjadi ukuran kecil. Bahan ini digunakan sebagai body

dan tempat dari sensor serta komponen elektronika lain.


10/18

7

b. Arduino (Microcontroller)

Arduino yang digunakan yaitu Arduino Duemilanove ATMega 328.

c.

Motor Driver

Motor shield untuk arduino 1 buah dengan arus listrik 2 Ampere.

d. Motor DC

Motor sebagai penggerak roda menggunakan motor DC dengan tegangan5V. Banyaknya sebanyak 2 buah untuk roda kanan dan roda kiri.

e. DFR Line Follower Gear Box (packed)

DFR Line Follower adalah seperangkat paket chasis robot yang sudah

disertai gearbox motor DC

Gambar 1.4

Microcontroller Arduino Duemilanove Atmega328

Gambar 1.5

Motor driver L293D

Gambar 1.6

DFR line follower


11/18

8

f. Roller

Kegunaan roller ini sebagai pengganti roda depan. Cukup 1 buah sebagai

penyeimbang.

g.

Sensor

Sensor yang digunakan sensor infra merah yang memiliki 3 buah LED dan

3 buah receiver (photodiode) sebanyak 3 pasang.

h. Socket batre dan batre

Tegangan yang di butuhkan 6V12V.

i. Kabel penghubung

Kabel yang digunakan yaitu kabel pelangi.

j. Lain-lain

Mur, baud, dan spacer secukupnya.

Gambar 1.7

Roller

Gambar 1.8

Sensor infrared

Gambar 1.9

Socker Battre & Battre

Gambar 1.10

Kabel

Gambar 1.11

Baud


12/18

9

7. LANGKAH KERJA

Dalam pembuatan robot line follower terdiri dari beberapa tahap yaitu tahap

konsep perancangan dan rangkaian, pembuatan desain antarmuka, harus mengetahui

prinsip kerja robot line follower, serta pembuatan algoritma dan program. Berikut

penjelasannya:

1. Konsep rancangan dan rangkaian

Rangkaian yang akan dibuat akan terlihat lebih sederhana dikarenakan

pembuatan robot line follower ini untuk memfasilitasi kinerja motornya meng-

gunakan motor driver. Pertama kita hubungkan pin-pin motor driver pada arduino

sesuai kebutuhan dan skema, setelah itu lalu hubungkan pin motor driver ke motor

DC. Dan hubungkan pin sensor ke pin digital Arduino.

2. Setelah kabel terhubung semua, langkah berikutnya adalah persiapan membuat

Algoritma dan Programnya.

Untuk lebih detail, lihat gambar rangkaian awal sebagai penguhubung antar

komponen yang terdiri dari:

1.Arduino Atmega328

2.Papan Breadboard

3.Motor Driver L293D

4.Kabel

5.Pin header (Male dan Female)

6.Motor DC

7.Batterai

3. Desain antarmuka

Desain robot line follower sendiri panjang dan lebarnya berukuran 20 x 20 cm

sedangkan tingginya sekitar 11,5 cm. Desain di bagi menjadi 2 tingkat, tingkat

pertama sebagai tempat untuk arduino, sedangkan tingkat ke dua yaitu tempat utuk

menyimpan baterai. Lalu untuk sensor, roller, serta motor dan gearbox sendiri

ditempatkan dibawah sebagai kaki dan mata dari si robot. Berikut tampilan desain

dari samping dan dari atas


13/18

10

Gambar 1.13

Rangkaian Arduino, Motor Driver, Motor DC dan Sensor Infrared

Gambar 1.12:

Desain robot tampak samping


14/18

11

SKETCH PROGRAM ARDUINO

(Penambahan Sensor Proximity)

//inisialisasi nomer pin pada arduino

//Penambahan Library SharpIR.h utk baca

//Sensor Proximity (jarak)

#include

//def sensor jarak

int input = 0;

int distance =0;

//def sensor infrared

//motor kanan

int MR1 = 3;

int MR2 = 4;

//motor kiri

int ML1 = 5;

int ML2 = 6;

//pwm

int PWM1 = 10;

int PWM2 = 11;

//sensor

int SR = A1;//sensor kanan

int SC = A2;//sensor tengah

int SL = A3;//sensor kiri

//nilai pwm

int pwm_l = 150;//untuk kecepatan motor

kiri

int pwn_r = 150;//untuk kecepatan motor

kanan

//nilai sensor

int sensor = 750;//batas perbandingan

hitam atau putih

//program

void setup(){

// put your setup code here, to run once:

//set mode pin pada arduino

pinMode (MR1, OUTPUT);

pinMode (MR2, OUTPUT);

pinMode (ML1, OUTPUT);

pinMode (ML2, OUTPUT);

pinMode (PWM1, OUTPUT);

pinMode (PWM2, OUTPUT);

}

void loop(){

// put your main code here, to run

repeatedly:

analogRead(SR) > sensor ?

belok_kanan() : analogRead(SL) > sensor

? belok_kiri() : analogRead(SC) > sensor ?

lurus() : berhenti();

//jika sensor kanan mendeteksi garis,

maka akan belok kanan

//jika sensor kiri mendeteksi garis, maka

akan belok kiri


15/18

12

//jika sensor tengah mendeteksi garis,

maka akan jalan lurus

//jika semua sensor tidak mendeteksi

garis, maka akan berhenti

//Cek Sensor jarak

input = analogRead(Pin di Sensor?);

distance = map(input,512,0,15,150);

//max range 150cm

Serial.println(distance);

delay(200);

}

void belok_kiri(){

//motor kanan jalan

//motor kiri mati

jalan(1,0,0,0,pwm_r,pwm_l);

}

void belok_kanan(){

//motor kanan mati

//motor kiri jalan


}

void lurus(){

//motor kanan jalan

//motor kiri jalan


}

void berhenti(){

//motor kanan mati

//motor kiri mati

jalan(0,0,0,0,0,0);

}

void jalan(int a, int b, int c, int d, int e, int

f){

digitalWrite(MR1, a);

digitalWrite(MR2, b);

digitalWrite(ML1, c);

digitalWrite(ML2, d);

analogWrite(PWM1, e);

analogWrite(PWM2, f);

}


16/18

13

HASIL PRAKTIKUM

Gambar 1.15

Produk Robot Line Follower

Gambar 1.16

Testing Robot Line Follower


17/18

14

KESIMPULAN

Pengembangan robot line follower tahap ini, yaitu proses penambahan algoritma dan

komponen yang digunakan untuk robot berupa sensor proximity. Sensor proximity berfungsi

untuk mengukur jarak objek, agar jarak antara robot dengan objek di sekitarnya dapat

diketahui, sehingga tidak akan menyebabkan tabrakan antara robot dengan objek disekitarnya

(dinding).

Pembuatan robot masih bersifat sederhana, karena masih menggunakan komponenIC

motor driveryang berdiri sendiri atau terpisah dari shieldlainnya. Robot juga didukung oleh

motor DCsebagai pendorong putaran roda yang kecepatannya dikontrol oleh motor driver &

Arduino, sensor infrared sederhana sebagai pembaca garis yang di kontrol oleh Atmega328dari Arduino. Manfaat dari pengerjaan tugas ini, diharapkan dapat membantu mahasiswa

dalam memahami bagaimana cara membangun robot line follower dengan menggunakan

microcontroller Atmega328dariArduino, motordriver, dan juga menggunakan sensor-sensor

yang diperlukan dalam bentuk komunikasiserialanalog dan/atau digital.


18/18

DAFTAR PUSTAKA

[1] Basic Line Follower with Arduino, www.instructables.com/id/Line-following-Robot-

with-Arduino/ Tanggal akses 10 Desember 2014.

[2] Arduino Getting Started.www.arduino.ccTanggal akses 16 Desember 2014.

[3] Line Follower Arduino. www.circuitstoday.com/line-follower-robot-using-arduino

Tanggal akses 16 September 2014

[4] MCRoberts Michael,Beginning Arduino. Paul Manning, Inc.Tahun 2010

[5] Wikipedia.PenelitianKualitatif, en.wikipedia.org/wiki/Arduino Tanggal akses 23

Desember 2014
http://www.arduino.cc/http://www.arduino.cc/http://www.arduino.cc/http://www.circuitstoday.com/line-follower-robot-using-arduinohttp://www.circuitstoday.com/line-follower-robot-using-arduinohttp://www.circuitstoday.com/line-follower-robot-using-arduinohttp://www.arduino.cc/

line follower ii -addsensorprox

Documents