بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ
Line Follower Berbasis Mikrokontroller ATMega 32
A.
JUDUL
Line Follower Berbasis Mikrokontroler ATMega 32
B.
LATAR BELAKANG
Dewasa ini perkembangan teknologi
yang begitu pesat, semakin banyak pula perlombaan robot dikalangan mahasiswa
sampai murid sekolah menengah. Mulai dari robot tanpa mikrokontroler sampai
dengan mikrokontroler. Perlombaan yang paling sering diadakan adalah
pertandingan line follower baik tanpa dan dengan mikrokontroler. Semakin banyak
pesaing baru dan lama yang semakin meningkat tingkat kualitas robot mereka.
Semakin banyak fitur yang ada dalam robot, dan bermacam-macam cara agar dapat
cepat mencapai finish dengan tingkat kesalahan kecil.
Oleh karena itu kami membuat
robot line follower dimana dalam pembuatannya telah menggunakan mikrokontroler
AVR yang sudah terkonsep rancangannya dari riset pembuatan sebelumnya. Line
follower yang kami buat dapat disetting langsung dari robotnya tanpa memprogram
lagi dengan memanfaatkan interface push button dan LCD agar mempermudah user
dalam penggunaanya dan memanfaatkan EEPROM yang sudah ada pada mikrokontroler
untuk menyimpan settingan user agar tidak hilang saat robot dimatikan atau
tidak disuplay tegangan.
C.
TUJUAN
1. Mahasiswa dapat mengenal dan memahami tentang mikrokontroller
2. Mahasiswa dapat menggunakan fitur-fitur yang ada pada mikrokontroler ATMega 32
3. Mahasiswa dapat membuat Line Follower berbasis ATMega 32
1. Mahasiswa dapat mengenal dan memahami tentang mikrokontroller
2. Mahasiswa dapat menggunakan fitur-fitur yang ada pada mikrokontroler ATMega 32
3. Mahasiswa dapat membuat Line Follower berbasis ATMega 32
D.
DESIGN DAN PERANCANGAN
1.
Diagram Blok
Blok diagram Line Follower
Keterangan blok diagram :
a. Sensor
a. Sensor
Sensor dalam line follower dapat dikatakan
sebagai mata line follower yang bekerja berdasarkan tingkat pemantulan
permukaan lantai yang diberi garis sebagai track dan tidak. Karena prinsip dari
sensor yang digunakan adalah pemantulan dari pemancar ke penerima yaitu
photodiode sebagai penerima dan led sebagai pemancar,maka jika photodiode
mendapatkan pantulan cahaya yang besar 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 melalui port ADC karena sensor mengeluarkan data analog bukan digital.
Setelah bagaimana kondisi permukaan yang dibaca oleh sensor, maka perbedaan tadi dikirim ke mikrokontroler untuk diproses melalui port ADC karena sensor mengeluarkan data analog bukan digital.
b. Button
Button berfungsi sebagai pengatur agar Line
Follower bertugas sesuai kemauan kita yang akan diproses mikrokontroler dengan
data-data lainnya. Button juga berfungsi untuk memberikan setting atau
instruksi pada Line Follower.
c. Mikrokontroler
ATMega32
Mikrokontroler yang berjenis AVR seri ATMega32 berperan sebagai otak dari Line Follower. Seperti yang kita ketahui bahwa kerja otak adalah sebagai pemikir dan pengendali dari gerak maupun respon yang akan dilakukan, dalam hal ini ATMega 32 berperan untuk mengolah inputan dari sensor dan button sehingga dapat memberikan output kepada LCD dan Motor untuk dapat bergerak sesuai dengan garis yang dibaca.
d. Driver Motor
Driver Motor dibutuhkan dalam rangkaian Robot ini sebagai penguat dari output mikrokontroler. Rangkain Driver Motor ini selain memiliki fungsi untuk menguatkan output dari mikrokontroller juga berfungsi sebagai pengendali gerak motor,entah maju atau mundur,entah cepat atau pelan.
e. LCD
LCD atau Liquid Crystal Display digunaan sebagai pemroses data dari mikrokontroler menjadi output visual yang memiliki batasan ukuran dan tampilan agar mempermudah user dalam pembacaan input, eksekusi program dan output.LCD yang digunakan dalam hal ini adalah LCD dengan 32 karakter yang terbagi menjadi dua baris yaitu baris atas dan baris bawah.
2. Perancangan
Hardware
1) Membuat
skema Rangkaian seperti gambar dibawah ini.
Skema rangkaian Line Follower
2) Setelah
didapatkan skema selanjutnya adalah desain layout untuk PCB seperti 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.
3) 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. Di bawah ini adalah gambar PCB yang sudah di sablon dan
dilarutkan sampai pengeboran.
Gambar PCB yang sudah dilarutkan dan dibor
4) Setelah
PCB dirasa benar dan sudah di bor selanjutnya adalah pemasangan komponen dan
pembutan jumper penghubung.
Gambar Layout PCB ketika di Soder
Layout PCB ketika diberi komponen
5) Selanjutnya
adalah pembuatan gearbox dan apabila sudah selesai tinggal merangkai
masing-masing PCB dan gearbox menjadi 1.
Gambar gearbox dan PCB yang sudah tinggal rakit
6) Gambar
Pemasangan PCB dan gearbox menjadi satu.
Gambar PCB dan Gearbox yang sirakit menjadi line follower
3. Perancangan
Software
a. Flowchart
a. Flowchart
E.
PENGUJIAN
Silakan melihat pada video berikut.
Silakan melihat pada video berikut.
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.
3)
Pengaturan kecepatan berpengaruh pada kecepatan robot
dan kesalahan pembacaan sensor, semakin cepat robot maka semakin besar tingkat
kesalahan sensor.
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.
