![Robot Line Follower Berbasis Mikrokontro [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/robot-line-follower-berbasis-mikrokontro.jpg)
10 0 258 KB
Robot Line Follower Berbasis Mikrokontroler Atmega 16 dengan Menampilkan Status Gerak Pada LCD Setyawan Budi, Achmad Zakki Falani Fakultas Ilmu Komputer Jurusan Sistem Komputer, Universitas Narotama Surabaya [email protected], [email protected],
Abstrak Di era globalisasi seperti sekarang ini, ilmu pengetahuan dan teknologi semakin berkembang dengan pesat. Ilmu pengetahuan dan teknologi ini dimanfaatkan dan dikembangkan oleh setiap manusia untuk dapat membantu mereka dalam mengerjakan segala hal
sehingga semua dapat diselesaikan dengan lebih mudah dan efesien. Oleh
karena itu, setiap manusia dituntut agar mampu beradaptasi dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi tersebut. Salah satu bentuk penerapan dari iptek adalah adanya robot yang dapat membantu manusia dalam mengerjakan segala hal. Dengan adanya robot line follower ini nantinya dapat meringankan tugas manusia dalam menyelesaikan masalah. Terdapat 3 (tiga) bagian penting di dalam robot line follower yakni bagian sensor, komparator dan driver. Kata Kunci :
Robot Line Follower, Sensor, Komparator, Driver. pembuatannya adalah robot line folower
1.1 Latar Belakang Robot adalah mesin hasil rakitan manusia
yang
bisa
bekerja
tanpa
atau robot line tracer. Robot line follower merupakan salah satu bentuk robot yang
mengenal lelah. Robot bersifat otomatis,
paling
yakni
berbagai
kompetisi robot ataupun penelitian bagi
pekerjaan secara berulang-ulang. Mesin
sebagian orang. Dari penjelasan di atas,
robot
penulis membuat sebuah rangkaian dari
dapat
melakukan
dilengkapi
dengan
pengontrol
banyak
line
digunakan
follower
baik
(otomatis) yang berisi perintah-perintah
robot
yang harus dilakukan oleh robot.
digunakan sebagai simulasi dari robot line
Salah satu jenis robot otomatis yang
tidak
terlalu
rumit
dalam
follower bentuk
sebelum riil
agar
yang
untuk
nantinya
diaplikasikan proses
dalam
pembuatan
program dari robot line follower dan
suatu
pengaturan programnya bisa lebih tepat
bagaimana
untuk
rancangan sistem robot line follower
meminimalisir
kesalahan
dalam
program tersebut, sehingga dalam proses pembuatannya nanti bisa lebih efektif dan efisien. Dalam
line
robot
software
perancangan
follower
ini
proteus.
rangkaian
menggunakan
Dimana
dalam
rangkaian robot line follower ini terdapat 3 bagian
utama,
yaitu
bagian
sensor,
komparator dan driver. Untuk bagian sensor
dalm
software
menggunakan
proteus
Torch
Ldr,
ini dan
perumusan
masalah
yaitu
membuat
sebuah
dengan menggunakan mikrokontroler ATMEGA16
dengan
menampilkan
status gerak pada LCD. 1.3 Batasan Masalah
Beberapa
batasan
yang
digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. ruang
lingkup
rancangan
penelitian
pada
pembuatan
sistem
komparatornya menggunakan IC LM 293D
robot line follower menggunakan
sebagai pembanding tegangan sedangkan
mikrokontroler
untuk drivernya digunakan 2 buah motor
dengan menampilkan status gerak
DC sebagai penggerak rodanya. Selain itu
pada LCD.
karena ini sebuah rangkaian simulasi, maka
digunakan
juga
sebuah
LCD
LM016L untuk menampilkan status gerak dari
robot
line
follower
agar
dapat
diketahui robot ini sedang dalam keadaan bergerak
maju
ataupun
berbelok.
ATMEGA
16
2. Line follower hanya bisa membaca jalur lurus atau berbelok, bukan untuk membaca jalur yang memiliki persimpangan. 3. Menggunakan
software
proteus
Sedangkan untuk programnya digunakan
sebagai simulasi untuk membuat
bahasa pemrograman C yang akan dibuat
rangkaian
dan di compile menggunakan software
menggunakan
Codevision AVR.
ATMEGA 16 dengan menampilkan
robot
line
follower
mikrokontroler
status gerak pada LCD. 1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan
latar
belakang
yang telah diuraikan diatas di dapatkan
4. Mikrokontroller
yang
digunakan
adalah atmega16 sebagai sistem
pemrosesan kontrol untuk semua
Yaitu
mencari
sistem.
beberapa buku-buku referensi, serta
Penampil yang digunakan adalah
situs
LM016L.
membantu
di
internet
Tujuan adalah kepada
yang
dapat
dan
pokok
permasalahan yang berhubungan dari
implementasi
dari
memperoleh
pengetahuan 1.4 Tujuan
informasi
penelitian
sistem
ini
memberikan perusahaan
serta nantinya
kemudahan untuk
dengan materi penulisan ini. 2. Perancangan Materi Menentukan komponen elektronika yang
akan
digunakan proyek
dalam
pembuatan
serta sebagai salah satu alat tolak ukur
follower
terhadap investor yang nantinya ingin
ATMEGA 16, dan telah ditentukan
berinvestasi saham.
komponen-komponen
berbasis
robot
line
mengendalikan laporan keuangannya
mikrokontroller yang
akan
digunakan sebagai berikut : 1.5 Metodologi Penelitian
a) Mikrokontroller ATMEGA 16 b) IC L293D c) Motor DC d) Komparator e) Sensor f) LM016L g) Rangkaian Osilator, yang terdiri dari
2
buah
kapasitor
yang
terhubung secara seri dengan komponen utama yaitu crystal. Gambar 1. Flowchart Metodologi Penelitian
3. Simulasi
perancangan
dan
pengujian Simulasi merupakan cara duplikasi keadaan riil menggunakan
1. Studi Pustaka
simulator yang dirancang mewakili keadaan yang sebenarnya. Dalam
simulasi
perancangan
dan
sehingga sebelum PCBnya di cetak,
line
kita akan tahu apakah PCB yang akan
mikrokontroller
kita cetak sudah benar atau tidak.
ATMEGA 16 ini berupa sebuah
Proteus mengkombinasikan program
rangkaian
ISIS untuk membuat skematik desain
pengujian
rangkaian
follower
berbasis
robot
virtual
komponen
elektronika penyusun alat otomatis
rangkaian
yang
untuk
disusun
sesuai
dengan
dengan
membuat
program layout
ARES
PCB
dari
rancangan yang di inginkan dalam
skematik yang kita buat. Software ini
software khusus. Dalam simulasi ini
bagus
diciptakan rangkaian yang semirip
rangkaian mikrokontroller. Proteus juga
mungkin
riil
bagus untuk belajar elektronika seperti
dengan fokus pengujian software
dasar-dasar elektronika sampai pada
yang akan di aplikasikan secara riil,
aplikasi mikrokontroller. Software ini
Dalam perancangan simulasi ini
jika di install menyediakan banyak
digunakan software proteus, dalam
contoh aplikasi desain yang disertakan
rangkaian simulasi di dalam proteus
sehingga kita bisa belajar dari contoh-
digunakan device atau komponen
contoh yang sudah ada.
dengan
keadaan
elektronika yang semirip mungkin dengan
keadaan
Sedangkan
digunakan
untuk
desain
Fitur-fitur dari proteus adalah
sebenarnya.
sebagai berikut :
programnya
1) Memiliki
kemampuan
untuk
menggunakan bahasa C dan dibuat
mensimulasikan hasil rancangan
menggunakan software codevision
baik
AVR.
maupun
digital
maupun
keduanya,Mendukung 2.1 Simulasi Proteus
dilengkapi pada
dengan
level
gabungan simulasi
yang menarik dan simulasi secara
Proteus adalah sebuah software untuk mendesain
analog
PCB
yang
simulasi
skematik
grafis,
juga
2) Mendukung simulasi berbagai jenis
pspice
microcontroller seperti PIC, 8051
sebelum
rangkaian skematik diupgrade ke PCB
series.
3) Memiliki model-model peripheral yang
interactive
tampilan
LCD,
seperti
LED,
RS232,
dan
2) Routing
secara
otomatis
dan
memiliki fasilitas penempatan dan penghapusan dot. 3) Sangat powerful untuk pemilihan
berbagai jenis library lainnya, 4) Mendukung instrument-instrument virtual seperti voltmeter, ammeter, oscciloscope, logic analyser, dll,
komponen
dan
pemberian
untuk
perancangan
properties-nya. 4) Mendukung
5) Memiliki kemampuan menampilkan
berbagai jenis bus dan komponen-
berbagi jenis analisis secara grafis
komponen pin, port modul dan
seperti transient, frekuensi, noise,
jalur. 5) Memiliki fasilitas report terhadap
distorsi, AC dan DC, dll. 6) Mendukung
berbagai
jenis
komponen-komponen analog, 7) Mendukung
open
kesalahan-kesalahan perancangan dan simulasi elektrik.
architecture
6) Mendukung fasilitas interkoneksi
sehingga kita bisa memasukkan
dengan program pembuat PCB-
program
ARES.
seperti
C++
untuk
keperluan simulasi,
Memiliki
menambahkan
8) Mendukung pembuatan PCB yang
fasilitas
untuk
package
dari
komponen yang belum didukung.
di-update secara langsung dari program ISIS ke program pembuat
2.2 Robot Line Follower
ISIS keperluan
line
Robot
PCB-ARES. dipergunakan pendidikan
untuk dan
follower
(Robot
Pengikut Garis) adalah robot yang dapat
berjalan
lintasan,
dari ISIS adalah sebagai berikut :
dengan line tracker, line tracer robot
1) Windows dapat dioperasikan pada
dan sebagainya. Garis yang dimaksud
98/Me/2k/XP
Windows terbaru.
dan
yang
sebuah
perancangan. Beberapa fitur umum
Windows
ada
mengikuti
menyebutnya
adalah garis berwarna hitam diatas permukaan
berwarna
putih
atau
sebaliknya, ada juga lintasan dengan warna lain dengan permukaan yang
kontras
dengan
warna
garisnya.
kerja rangkaian komparator ini dengan
Robot line follower terdiri dari 3 macam
membandingkan output sensor dengan
rangkaian, yaitu :
suatu tegangan threshold yang dapat diatur dengan memutar trimmer. Jika
2.2.1 Rangkaian Sensor
tegangan dari threshold lebih besar
Sensor pada robot line follower
dari tegangan output, maka keluaran
berfungsi untuk mendeteksi jalur yang
dari komparator akan bernilai 1 (High
harus
Digital Output).
diikuti
oleh
robot.
Sensor
pendeteksi jalur dibuat dari pasangan LED
dan
photodiode
phototransistor.
LED
mengeluarkan
cahaya.
atau berfungsi Cahaya
tersebut jika mengenai permukaan berwarna putih akan dipantulkan dan diterima oleh photo-dioda, jika cahaya mengenai permukaan berwarna hitam
Gambar 2. Rangkaian Sensor
maka cahaya tersebut akan diserap oleh warna hitam (tidak dipantulkan kembali).
Rangkaian
menggunakan
sensor
komparator
ini yang
berfungsi sebagai pengeksekusi hasil output
dari
sensor
yang
dilanjutkan
ke
motor-motor
Rangkaian
komparator
ini
akan DC. sangat
penting karena output dari sensor masih pada
memiliki kondisi
pantulan
kemungkinan ideal
cahaya
bila
LED
tidak
intensitas
pada
garis
lemah, misalnya karena perubahan warna atau lintasan yang kotor. Cara
2.2.2 Rangkaian Driver Motor Driver motor merupakan salah satu perangkat umum yang digunakan untuk kendali motor DC. Driver motor ini
yang
nantinya
bertugas
mengendalikan arah putaran maupun kecepatan
motor
DC
yang
akan
dikendalikan. Driver motor ada yang berupa
IC,
beberapa
diantaranya
adalah L298, L293D, LMD18200, dll. Pada
dasarnya
tersebut
IC
merupakan
driver bentukan
motor dari
rangkaian H-Bridge baik itu H-Bridge
3.1 Uji Coba & Pembahasan
transistor ataupun H-Bridge mosfet.
3.1.1 Perancangan Sistem Minimum
L298 dan L293D merupakan contoh IC driver motor dengan transistor
Sistem
minimum
(sismin)
adalah
rangkaian
mikrokontroler
elektronik minimum yang diperlukan untuk beroperasinya IC mikrokontroler. Pada umumnya, suatu mikrokontoler membutuhkan
dua
elemen
(selain
power supply) untuk berfungsi yaitu Kristal
Oscillator
Rangkaian Gambar 3. Rangkaian Driver Motor
dipakai
dalam
rangkaian
ini
RESET.
dan
Sismin
ini
kemudian bisa dihubungkan dengan rangkaian
Rangkaian driver motor yang
(XTAL),
lain
untuk
menjalankan
fungsi tertentu. Pada penelitian ini menggunakan
Rangkaian
Sistem
menggunakan IC L293D yang didesain
minimum ATmega16 yang berfungsi
khusus sebagai driver motor DC dan
untuk pengendali dari rangkaian ini.
dapat dikendalikan. Motor DC yang
ATmega16 merupakan mikrokontroler
dikontrol dengan driver IC L293D
yang sangat mudah dicari dan banyak
dapat dihubungkan ke ground maupun
digunakan
ke sumber tegangan positif karena di
Dengan fitur-fitur yang lengkap yang
dalam driver L293D sistem driver yang
dimiliki ATmega16 dan jumlah memory
digunakan adalah totem pool. Dalam 1
yang dimiliki ATmega16 maka tidak
unit chip IC L293D terdiri dari 4 buah
ada hal yang perlu diragukan lagi
driver motor DC yang berdiri sendiri
untuk mempergunakannya. Kristal dan
sendiri
dua buah kapasitor sebagai osilator
mengalirkan
dengan arus
kemampuan 1
Ampere
tiap
rangkaian
oleh
sistem
para
programmer.
minimum
yang
drivernya. Sehingga dapat digunakan
berfungsi untuk memenuhi kebutuhan
untuk membuat driver H-bridge untuk 2
clock pada ATmega16.
buah motor DC.
berjalan
dengan
baik.
Berikut
ini
adalah gambar rangkaian sensor:
Gambar 5. Rangkaian Sistem Minimum Atmega 16 Untuk penggunaan port, power
Gambar 6. Rangkaian Sensor
on reset terhubung dengan pin 9 pada ATmega16. Untuk Port SPI yang terdiri dari MOSI, MISO, SCK, RESET, VCC dan GND digunakan sebagai masukan dari sensor. Port D digunakan untuk keluaran data dan sebagai masukan untuk IC L293D untuk menggerakkan motor
DC
.
sedangkan
Port
C
digunakan sebagai keluaran data yang akan menampilkan kondisi dari robot line follower.
beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Rangkaian
robot
line
follower
berbasis mikrokontroler ATMEGA 16 dengan menampilkan status gerak pada LCD ini terdiri dari beberapa blok diagram. Blok-blok diagram tersebut terdiri dari blok sensor, blok driver motor, dan blok yang berisi rangkaian sensor yang
Rangkaian Sensor robot line follower ini menggunakan Torch Ldr yang terdapat pada software proteus, dimana cara kerja dari Torch Ldr ini hanya menambahkan dan mengurangi intensitas dari cahaya. Selain itu juga rangkaian ini diberi lampu led sebagai jika
Dari implementasi ini dapat diberikan
penampil. Blok sensor adalah blok
3.1.2 Rangkaian Sensor
indicator
4.1 Kesimpulan
rangkaian
ini
bisa
berfungsi adanya
untuk cahaya
mendeteksi atau
dalam
keadaan riil mendeteksi adanya garis hitam sebagai jalurnya untuk kemudian mengirimkan data ke mikrokontroler
untuk
di
proses
apakah robot ini akan bergerak maju atau berbelok. Blok driver
motor dan penampil ini adalah
ataupun bisa dikembangkan supaya
sebagai blok output dari rangkaian
bisa
robot line follower.
menggunakan remote kontrol / kendali
2. Rangkaian
robot
line
follower
dikendalikan
dengan
jarak jauh.
berbasis mikrokontroler ATMEGA 16 dengan menampilkan status gerak pada LCD ini dapat di modifikasi
komponen-
komponennya
sesuai
dengan
kebutuhan yang diinginkan baik itu mikrokontrolernya maupun IC nya, yang tentunya juga akan merubah
5. Daftar Pustaka Bagus
Hari
Sasongko.
“Pemrograman
2012.
Mikrokontroler
dengan Bahasa C”. Andi Publisher. Yogyakarta. Proteus Introduction.
beberapa bagian dari programnya
http://yd1chs.files.wordpress.com/20
apabila
11/04/02-introduction-proteus.pdf
mikrokontrolernya
tidak
menggunakan ATMEGA 16 karena harus
menyesuaikan
dengan
keadaan port dari masing-masing mikrokontroler yang berbeda satu sama lainnya.
Syahban
Rangkuti.
“Mikrokontroller
ATMEL
2011.
AVR:
Simulasi dan Praktek Menggunakan ISIS
Proteus
dan
CodeVisionAVR”.Informatika. Bandung.
4.2 Saran Dari kesimpulan yang sudah ada, maka diberikan saran sebagai berikut pembuatan follower
rangkaian berbasis
robot
line
mikrokontroler
ATMEGA 16 dengan menampilkan status gerak pada LCD ini masih bisa dikembangkan
untuk
dapat
memutuskan untuk berbelok ke arah mana jika ada persimpangan jalur
Taufiq Dwi Septian Suyadhi. 2009. “Build Your Own Line Follower
Robot”. Andi Publisher. Yogyakarta. Tim Lab Mikroprosesor BLPT. 2007. “Pemrograman
AT89S51
dengan
Mikrokontroler C/C++
dan
Assembler”. Yogyakarta.
Andi
Publisher.
