Line Follower Berbasis Mikrokontroller dengan ATMega 32

A.     JUDUL

Line Follower Berbasis Mikrokontroller ATMega 32

B.      LATAR BELAKANG

Perkembangan tekonologi elektronika saat ini sudah sedemikian pesatnya yang kadang-kadang berawal dari rangkaian-rangkaian sederhana yang biasakita jumpai dalam buku-buku hobby eletronika. Aplikasi dari Line Follower biasanya digunakan sebagai motor mainan anak-anak dan juga sebagai sarana transportasi diarea pabrik. Jadi dalam makalah ini akan dijelaskan rangkaian eletronika dari Line Follower beserta cara kerjanya.

Pembahasan khusus dalam hal dinamika robot sangat menjanjikan dalam perolehan kontribusi keilmuan. Tujuan utama dalam dinamika robot adalah untuk mendapatkan desain kontrol yang kokoh (robust) yang mampu meredam gangguan dengan baik.
Line Follower Robot (Robot Pengikut Garis) adalah robot yang dapat berjalan mengikuti sebuah lintasan. Garis yang dimaksud adalah garis berwarna hitam diatas permukaan berwarna putih atau sebaliknya, ada juga lintasan dengan warna lain dengan permukaan yang kontras dengan warna garisnya. Ada juga garis yang tak terlihat yang digunakan sebagai lintasan robot, misalnya medan magnet.

C.      TUJUAN

1.    Mahasiswa dapat mengenal dan memahami tentang mikrokontroller

2.    Mahasiswa dapat memahami kegunaan dari ATMega 32

3.    Mahasiswa dapat merealisasikan perancangan hardware dari sebuah Line Follower Robot

D.     DESAIN RANCANGAN

1.    Diagram Blok

Gambar Diagram Blok Line Follower ATMega 32

a.      Sensor

Sensor yang berfungsi sebagai pembaca bagaimana tingkat pemantulan permukaan lantai yang diberi garis sebagai track dan tidak. Karena prinsip dari sensor yang digunakan adalah pemantulan dari pemancar ke penerima, jika penerima yang menggunakan photodiode mendapatkan pancaran yang besar, maka resistansi dari photodiode tersebut menjadi kecil, begitu juga sebaliknya.

     Setelah bagaimana kondisi permukaan yang dibaca oleh sensor, maka perbedaan tadi dikirim ke mikrokontroler untuk diproses.

b.      Button

Button berfungsi sebagai pengatur agar Line Follower bertugas sesuai kemauan kita yang akan diproses mikrokontroler dengan data-data lainnya.

c.       Mikrokontroler ATMega32

Mikrokontroler yang berjenis AVR seri ATMega32 sebagai otak dari Line Follower yang bertugas memproses data inputan dan mengeluarkan data yang telah diproses ke LCD dan Driver Motor.

d.      Driver Motor

Sebagai penguat dari output mikrokontroler dan mengendalikan motor agar bisa bergerak maju dan mundur.

e.      LCD

Sebagai pemroses data dari mikrokontroler menjadi tulisan agar mempermudah user dalam pembacaan input, eksekusi program dan output.

2.    Perancangan Hardware

a.      Membuat skema rangkaian menggunakan proteus seperti dibawah ini

b.      Setelah membuat rangkaian ISIS maka skema selanjutnya adalah membuat desain layout pada gambar dibawah ini :

                                                        Layout PCB Sensor Line Follower

                                                Layout PCB Sistem Minimum Line Follower

Layout PCB Driver motor kanan dan kiri

                                                                    Layout Push Button

                                

 

c.   Langkah selanjutnya adalah pemindahan layout ke PCB,dengan urutan sablon kemudian larutkan dan kemudian dibor untuk menghubungkan kaki komponen dari solder side dan component side. 

d.       Setelah PCB dirasa benar dan sudah di bor selanjutnya adalah pemasangan komponen dan pembutan jumper penghubung.

e.    Selanjutnya adalah pembuatan gearbox dan apabila sudah selesai tinggal merangkai masing-masing PCB dan gearbox menjadi 1.

f.    Gambar Pemasangan PCB dan gearbox menjadi satu.

3.    Perancangan Software

E.      PENGUJIAN LINE FOLLOWER

Klik link di bawah ini :

https://www.youtube.com/watch?v=IxExJNlbffI&feature=player_embedded

F.       ANALISA DATA

1)  Pada Line Follower ini terdapat beberapa fitur mikrokontroller yang digunakan diantaranya fitur ADC,Timer,Input/outpu,EEPROM dll

2)      ADC digunakan untuk membaca output dari sensor yang berupa sinyal analog untuk dikonversikan ke Digital agar dapat diolah datanya oleh Microcontroller. Secara umum, proses inisialisasi ADC meliputi proses penentuan clock, tegangan referensi, format output data, dan mode pembacaan. ADC pada robot ini digunakan untuk pembacaan sensor cahaya, karena pada pembacaan sensor tegangan yang masuk dalam mikrokontroler masih berupa tegangan analog (berubah-ubah) bukan digital (0 / 1). Timer pada rangkaian ini difungsikan untuk mengatur PWM yang berguna sebagai kendali putaran Motor.

3)      Input output pada line follower ini secara sederhana terjadi antara sensor dan button sebagai input dan motor dengan LCD sebagai Output.

4)      LCD digunakan untuk menampilkan data yang ada pada mikrokontroler menjadi tulisan agar dapat mempermudah user dalam penggunaan hardware. Untuk menampilkan data pada mikrokontroler dibutuhkan kode format sesuai tipe datanya. Kecuali karakter pendukung yang ingin kita tampilkan sendiri.

5)      EEPROM pada robot ini digunakan untuk menyimpan data settingan user yang ada pada mikrokontroler, seperti : timer, counter, tipe percabangan, rem, kecepatan, jenis garis, sensitivitas sensor, delay, dst.

6)      Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan progr am yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiahnya bisa disebut “pengendali kecil” dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponenkomponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat dir duksi/diperkecil dan akhirnyaterpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini. Mikrokontroler pada robot ini digunakan untuk mengolah data inputan dan mengeluarkan data tersebut.

G.     KESIMPULAN

1) Line Follower merupakan kombinasi dari hardware dan software. Jika salah satunya tidak sinkron maka system Line Follower tidak bekerja dengan benar. Line Follower didukung oleh rangkaian elektronik sebagai sistem utama dari robot, program/software berguna untuk mengolah data, mekanik sebagai penggerak.

2)      Faktor cahaya sekitar sangat berpengaruh terhadap sensor,sehingga diperlukan riset maupun pengkondisian sensor sesuai dengan seni masing-masing. Kecerahan cahaya sekitar berpengaruh pada pembacaan sensor, semakin terang cahaya semakin kurang sensitivitas pembacaan sensor, begitu juga sebaliknya.

H.     SARAN

1) Untuk dapat bermain-main dengan mikrokontroller ita harus mengerti struktur dan konstruksi dari mikrokontroller itu sendiri. Untuk mengetahuinya dapat dibaca pada Data sheet masing-masing mikrokontroller.

2)      Dalam pembuatan elektronik / mendesain layout jangan sampai salah, jika salah maka elektronika tidak akan berjalan lancer,dan perlu perbaika atau desain yang baru. Dan jangan lupa untuk meneliti kembali jalur setelah melarutkan, apakah ada jalur yang putus atau jalur yang terhubung.

3)      Jangan sampai salah dalam pemasangan komponen, terutama komponen aktif jangan sampai terbalik kaki-kakinya. Karena komponen aktif sangat sensitive bahkan terlalu panas dalam penyolderan dapat merusak koponen.

4)      Jangan sampai salah memasang supplay agar elektronik tidak cepat rusak. Dan perlu diingat Datasheet itu penting.

5)      Dalam instalasi atau perakitan komponen jangan sampai salah perhitungan yang fatal seperti sembarangan meletakkan komponen aktif dan sembarangan menempatkan gearbox dan dynamo.

6)      Sebelum menyalakan Robot alangkah baiknya mengukur antara soket positif dan negative apakah hubung atau tidak untuk menghindari kerusakan yang fatal. Apabila terhubung jangan diberi sumber dan dinyalakan terlebih dahulu,karena pasti ada jalur yang salah.