Tugas 3

Bab III

Analisa Rangkaian

3.1 Analisa Block Diagram

  

Dari Diagram diatas dapat di jelaskan bahwa proses di lakukan pertama kali oleh IC LM 324 dan kemudian masuk ke infrared dan photo dioda , dimana infared sebagai transmitter dan photo dioda sebagai receiver.

Setelah photo dioda dan infrared mendeteksi sebuah garis hitam , maka proses akan berlanjut ke Mikrokontroller 89S51 dimana IC ini diprogram sesuai

dengan port masing – masing agar outputnya yg di keluarkan sesuai dengan keinginan , lalu setelah diproses oleh Mikrokontroller 89S51 maka di lanjutkan ke driver motor DC / IC 293 , dimana IC ini akan menerima sebuh proses yg telah di lakukan oleh mikrokontoller 89S51 dan akan menghasilkan sebuah output yaitu motor akan bergerak ccw dan cw.

3.1.1 Aktivator

            Aktivator berguna memberikan tegangan pada masing – masing blog diagram, sehingga seluruh komponen dapat beroperasi.

3.1.2 Input

            Pertama suatu input di dapatkan ketika Infrared dan photodioda   mendeteksi garis hitam dan kemudian di lanjutkan ke blog proses.

3.1.3 Proses

            Blog proses merupakan kelanjutan dari blog input, dimana IC LM 324 akan memproses suatu inputan dari sensor yang terdiri dari infared dan photo dioda, kemudian dihasilkanlah sebuah output yang akan diproses kembali oleh IC ATMEL 89S51 dan pada IC ini semua proses di kerjakan yaitu proses yang akan menghasilkan sebuah output berupa motor DC bergerak CW dan CCW dan IC 293 berfungsi sebagai driver motor DC yang dapat menghasilkan pergerakan motor CW dan CCW.

 

3.1.4 Output

            Setelah pemrosesan telah selesai pada blog proses, maka terdapatlah sebuah output yaitu berupa motor DC yang bergerak CW dan CCW, dan media penggeraknya berupa motor DC.

3.2 Analisa Hardware

            Dari gambar di bawah ini kita dapat mengetahui bahwa ada 3 bagian dasar Line Follower , yaitu :

1.      Kaki berupa roda dan motor

Pada bagian ini, terdapat motor DC yang berfungsi sebagai Motor penggerak. Motor DC digunakan karena memiliki speed dan torsi yang bagus serta mudah dikontrol arah putaran dan kecepatannya. Untuk bisa bergerak bebas maju, mundur, kanan dan kiri, maka perlu menggunakan konfigurasi dua buah motor DC, motor 1 menggerakkan roda kanan dan motor 2 menggerakkan roda kiri.

2.      Mata berupa sensor cahaya

Bagian ini disebut juga bagian sensor Untuk dimanaterdapat pasangan pemancar & penerima Infra Merah. Pemancar dan penerima inframerah hanya bekerja pada panjang gelombang Infra merah saja, jadi kita tidak perlu khawatir akan pengaruh dari sinar tampak. Kondisi gelap ataupun terang tidak begitu mempengaruhi kerja sensor.

3.      Otak berupa MCU (Microcontroller Unit)

Merupakan sebuah pemroses dari semua bagian , bagian inilah yg berfungsi untuk mengatur port – port yang telah terpasang.

 

3.3 Analisa Software

Penjelasan flowchart diatas: 

1.      Pertama tentukan apakah sumber tegangan DC aktif atau tidak. Dan jika aktif, lanjutkan ke langkah selanjutnya, jika tidak terpenuhi program berakhir.

2.      Tenentukan keadaan kedua sensor. Jika aktif, kedua roda diam, dan jika non aktif, lanjutkan ke langkah selanjutnya.

3.      Jika sensor kiri aktif, maka lanjut ke langkah 2 , dan jika tidak, tentukan sensor kanan aktif atau tidak. Jika sensor kanan aktif (yang berarti sensor kiri non aktif dan sensor kanan aktif), lanjut ke langkah program ke bagian belok kiri, dan jika tidak (yang berarti sensor kiri dan kanan non aktif), maka lanjut ke langkah berikutnya.

4.      Aktifkan kedua roda sehingga LineTracking Robot bergerak maju. Selanjutnya tentukan apakah kedua sensor tetap non aktif atau tidak. Jika tetap non aktif, ulangi langkah keempat, dan jika tidak kembali ke langkah pertama.

5.      Pada bagian belok kanan, tentukan apakah kedua sensor non aktif atau tidak. Jika kedua sensor non aktif, kembali ke langkah keempat, dan jika tidak, aktifkan roda kiri saja untuk membuat robot berbelok ke kanan. Kemudian tentukan apakah kedua sensor menjadi aktif atau tidak. Jika kedua sensor menjadi aktif, kembali ke langkah pertama

6.      Pada bagian belok kiri, tentukan apakah kedua sensor non aktif atau tidak. Jika kedua sensor non aktif, kembali ke langkah keempat, dan jika tidak, aktifkan roda kanan saja untuk membuat robot berbelok ke kiri. Kemudian tentukan apakah kedua sensor menjadi aktif atau tidak. Jika kedua sensor menjadi aktif, kembali ke langkah pertama, dan jika tidak, ulangi langkah program bagian belok kiri.

Dari Flowchart diatas sehingga dapat dibuat sebuah program sebagai berikut :

org 00h

mov p0,#0ffh

mov p1,#0ffh

mov p2,#0ffh                               

mov p3,#0ffh

pil :

mov a, P0   //Memindahkan Port 0 ke akumulator   

     satu :

cjne a, #07eh, dua // Jika kondisi terpenuhi maka akan

                              melakukan intruksi selanjutnya Tapi jika

                              tidak maka loncat ke kondisi dua

Mov p2, #0Fah  // Memindahkan 0fah ke p2 

sjmp pil  // Melompat ke intruksi pil

dua  :

cjne a, #0feh, tiga // Jika kondisi terpenuhi maka akan

                              melakukan intruksi selanjutnya Tapi jika

                              tidak maka loncat ke kondisi tiga

Mov p2, #0Fbh // Memindahkan 0fbh ke p2 

sjmp pil // Melompat ke intruksi pil

 

    

tiga  :

cjne a, #07fh, empat // Jika kondisi terpenuhi maka akan

                              melakukan intruksi selanjutnya Tapi jika

                              tidak maka loncat ke kondisi empat.

Mov p2, #0Feh // Memindahkan 0feh ke p2 

sjmp pil // Melompat ke intruksi pil

     empat :

mov p2, #0ffh  // Memindahkan 0ffh ke p2 

sjmp pil //  Melompat ke intruksi pil

end // Mengakhiri Program

Bab IV

Aplikasi Mikrokontroller

4.1 Pengoperasian Alat

Pengoperasian alat pada Line Follower adalah :

1.      Berikan tegangan sebesar 12 Volt untuk mengaktifkan rangkaian.

2.      Apabila ke 2 sensor mengenai alas hitam maka logikanya akan low(0) sehingga motor DC1 akan bergerak CW dan motor DC2 akan bergerak CCW sehingga Line Follower akan bergerak maju mengikuti garis

3.      Apabila sensor kanan yg hanya mengenai alas hitam maka logika pada sensor kanan akan berlogika 0 dan sensor kiri berlogika 1 , ini akan mengakitbatkan motor DC1 akan berputar CW dan motor DC2 akan diam , sehingga Line Follower akan berbelok kekiri

4.      Apabila sensor kiri yg hanya mengenai alas hitam maka logika pada sensor kiri akan berlogika 0 dan sensor kanan berlogika 1 , ini akan mengakitbatkan motor DC2 akan berputar CCW dan motor DC1 akan diam , sehingga Line Follower akan berbelok kekanan

5.      Dan Apabila ke 2 sensor tidak mengenai garis hitam makan logika pada ke 2 sensor akan berlogika 1 , ini akan mengakibatkan motor tidak akan bergerak sama sekali , karena motor hanya bergerak apabila berlogika 0 dan mengenai garis hitam

Keterangan : Motor DC 1 sebelah kanan , Motor DC2 sebelah kiri untuk lebih jelasnya lihatlah gambar di bawah ini

  

Apabila kedua sensor mengenai garis hitam maka

Line Follower akan bergerak maju

 

Apabila sensor kiri yang hanya mengenai garis hitam maka Line Follower akan berbelok kanan

                               

                                      

Apabila sensor kanan yang hanya mengenai garis hitam maka Line Follower akan berbelok kekiri 

  

4.2 Aplikasi Mikrokontroler

Pengembangan teknologi yang berbasis mikrokontroler dan mikroprosesor dalam pembuatan robot ini dapat dijadikan dasar untuk membuat aplikasi yang lebih kompleks, seperti pengontrol pada mesin-mesin industri.

Line Follower Robot merupakan robot yang paling popular dalam dunia penelitian robotik. Dari segi manfaat, robot ini diharapkan dapat membantu manusia dalam melakukan otomasidalam transportasi, platform bergerak untuk robot industri, eksplorasi tanpa awak, dan masih banyak lagi. 

Robot sangat bermanfaat untuk: 

•     Industri / Manufakturing

•   Transportasi

•   Lingkungan berbahaya

•   Explorasi

•   Layanan Personal

•   Menbantu Manusia

Line Follower Robot dapat diaplikasikan pada industri. Berikut ini adalah beberapa alasan digunakannya robot pada industri:

· Kondisi yang berbahaya

· Pekerjaan yang berulang dan membosankan

· Bagian yang sulit dibawa

· Operasi dengan banyak shift

                                                                     

Tugas 2

Bab I

Pendahaluan

1.1              Latar Belakang

Kemajuan teknologi semakin berkembang sangat pesat pada kehidupan manusia di era modern ini, khususnya pada bidang elektronika. Hal ini ditandai dengan adanya berbagai peralatan yang diciptakan dan dapat dioperasikan serta digunakan secara otomatis. Disebabkan oleh kemajuan teknologi inilah maka berkembang suatu ilmu yang merupakan suatu pecahan dari ilmu elektronika yaitu bidang ilmu robotika.

Robot dapat diartikan suatu peralatan yang dioperasikan dengan atau tanpa bantuan manusia atau dengan kata lain bahwa robot merupakan suatu perangkat otomatis. Saat ini sistem robot banyak digunakan dalam berbagai bidang kehidupan masyarakat. Bahkan dalam beberapa tahun belakangan ini, sering sekali diadakanya suatu kontes atau perlombaan robot yang bertujuan untuk mengenalkan maupun memperluas ilmu pengetahuan khususnya dalam bidang robotika. Berdasarkan hal-hal tersebut, maka terciptalah tuntutan untuk dapat berkreasi merangkai atau merakit sesuatu yang bermanfaat dan mampu meningkatkan kreativitas pribadi. Demi memenuhi tuntutan tersebut, maka pada tugas akhir ini akan diaplikasikan sebuah proyek untuk merancang dan membuat robot sederhana yang bisa berjalan mengikuti alur garis yang dibuat. Robot tersebut biasa juga disebut Line Follower Robot.

Line Follower Robot adalah sebuah susunan benda serta rangkaian komponen elektronik yang dilengkapi dengan roda dan digerakkan oleh motor, dimana robot tersebut dirancang untuk bernavigasi dan bergerak secara otomatis

mengikuti sebuah alur garis yang dibuat. Line Tracking Robot ini memiliki jenis dan bentuk serta memiliki beberapa sistem penggerak dan pengendali sebagai pengatur kinerja yang beraneka ragam sesuai dengan kreativitas pembuatnya.

1.2              Batasan Makalah

Pada Makalah ini permasalahan dibatasi hanya pada perancangan dan analisa kendalinya yaitu dengan menerapkannya dengan sebuah flowchart ataupun alogoritma, Untuk permasalahan yang lainnya tidak dibahas lebih mendalam.

1.3              Tujuan Penulisan

Tujuan yang ingin dicapai dari pembahasan masalah dalam Makalah ini adalah sebagai berikut:

1.      Merealisasikan rancangan hardware sebuah Line Follower Robot.

2.      Mengetahui Fungsi dari IC 89S51

3.      Menganalisa Hardware yang digunakan

4.      Menganalisa Software yang digunakan

5.      Sebagai syarat kelulusan dan syarat untuk mengikuti Ujian Akhir Semester pada Semester ini tahun ajaran 2011/2012

6.      Untuk menambah pembendaharaan Universitas Gunadarma.

7.      Menambah wawasan penulis mengenai perkembangan didalam bidang Elektronika.

1.4   METODE PENULISAN

Beberapa metode yang digunakan dalam penulisan makalah ini adalah:

1.4.1          Wawancara

  Mengadakan pertanyaan-pertanyaan kepada pengurus laboratorium dan staf-stafnya untuk mendapatkan informasi yang penulis butuhkan, semisal, cara pembuatan jalur elektronik pada sebuah PCB, komponen yang seperti apa yang diperlukan, serta cara pembuatan program Line Follower Robot.

1.4.2  Studi Pustaka

  Mendapatkan bahan penulisan tentang komponen-komponen yang akan digunakan untuk membuat Line Follower Robot melalui buku atau situs-situs yang ada hubungannya dengan penulisan ilmiah.

1.5              Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan makalah ini terdiri dari V (lima) bab, dengan masing-masing bab sebagai berikut :

Bab I : Pendahaluan

Berisi tentang latar belakang masalah, tujuan penulisan, perumusan masalah, batasan masalah, metoda penelitian, dan sistematika penulisan.

Bab II : Landasan Teori

Berisi tentang teori – teori dasar untuk membuat sebuah Line Tracking Robot dan membahas lebih dalam IC 89S51.

Bab III : Analisa Rangkaian

Dalam analisa rangkaian, Penulis akan menjelaskan dan menganalisa rangkaian baik secara blok maupun secara detail dan juga menjelaskan tata cara pembuatan program dengan cara menggunakan suatu flowchart sehingga dalam penggunaannya akan semakin jelas dan mudah dimengerti.

Bab IV : Aplikasi Mikrokontroller

Bab ini membahas tentang bagaimana menjelaskan langkah-langkah pengoperasian alat Line Follower bekerja dan Kegunaanya dalam bidang lain ataupun di bidang Industri.

Bab V : Penutup

Berisi tentang kesimpulan-kesimpulan dari penjelasan alat yang dibuat dan saran-saran pembuatan alat yang dibuat.

Bab II

Landasan Teori

2.1 Mikrokontroller AT89S51

 

     

IC Mikrokontroler AT89S51 merupakan IC yang dapat digunakan untuk berbagai macam aplikasi mikrokontroler, salah satunya untuk aplikasi Line Tracking Robot dimana IC AT89S51 akan mengatur input dari sensor dan menghasilkan output berupa putaran roda. IC mikrokontroler keluaran Atmel ini dapat diprogram menggunakan port serial atau paralel. Penggunaan IC AT89S51 memiliki beberapa keuntungan dan keunggulan, antara lain tingkat kendala yang tinggi, komponen perangkat keras eksternal yang lebih sedikit, kemudahan dalam pemrograman,

hemat dari segi biaya, dan dapat beroperasi hanya dengan 1 chip & beberapa komponen dasar seperti kristal, resistor dan kapasitor. IC AT89S51 memiliki program internal yang mudah untuk dihapus dan diprogram kembali secara berulang–ulang. IC AT89S51 berfungsi sebagai sentral control dari segala bidang

aktivitas, mulai dari timer untuk mengontrol lamanya kerja elektroda, sampai penggunaan sensor suhu untuk dikonversikan dalam satuan kadar mineral yang ditampilkan dalam display berupa seven segment. Beberapa fungsi dari kaki-kaki pin pada IC mikrokontroler AT89S51 yaitu:

1.    Port 0 (Pin 32 sampai 39)

Port 0 adalah port I/O 8 bit 2 arah saluran terbuka. Pada saat sebagai port output, tiap pin dapat dilewatkan ke-8 input TTL. Ketika logika satu dituliskan pada port 0, maka pin-pin ini dapat digunakan sebagai input yang berimpendansi tinggi. Port 0 dapat dikonfirmasikan untuk demultiplex sebagai jalur data / bus alamat selama membaca ke program eksternal dan memori data. Pada mode ini Port 0 mempunyai internal Pull-up. Port 0 juga menerima kode byte selama pemograman Flash, dan mengeluarkan kode byte selama verifikasi program.

2. Port 1 (Pin 1 sampai 8)

              Port 1 merupakan port I/O 8 bit 2 arah dengan internal pullupyang dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Pada port ini juga digunakan sebagai saluran alamat pada saat pemrograman dan verifikasi.

3. Port 2 (Pin 21 sampai 28)

             Port 2 adalah port I/O 8 bit 2 arah dengan Pull Up. Buffer output Port 2 dapat melewatkan empat TTL input. Ketika logika satu dituliskan ke port 2, maka mereka di-pull high dengan internal Pull up dan dapat digunakan sebagai input.

4. Port 3 (Pin 10 sampai 17)

  Port 2 adalah port I/O 8 bit 2 arah dengan Pull up. Output buffer dari port 3 dapat dilewati empat input TTL. Ketika logika satu dituliskan ke port 3, maka mereka akan di-pull high dengan internal pull up dan dapat digunakan sebagai input. Port 3 juga mempunyai berbagai macam fungsi / fasilitas. Port 3 juga menerima beberapa sinyal kontrol untuk

pemrograman flash dan verifikasi.

5. RST (Pin 9)

Merupakan masukan reset (aktif high), pulsa transisi dari rendah ke tinggi  akan me-reset mikrokontroler ini.

6. ALE / PROG (Pin 30)

  Pulsa output Addres Latch Enable (ALE) digunakan untuk lantching byte bawah dari address selama mengakses ke eksternal memori. Pin ini juga merupakan input pulsa program selama pemrograman Flash. Jika dikehendaki, operasi ALE dapat di-disable dengan memberikan setting bit 0 dari SFR pada lokasi 8EH. Dengan Bit Set, ALE disable, tidak akan mempengaruhi jika mikrokontroler pada mode eksekusi eksternal.

7. PSEN (Pin 29)

Program Store Enable merupakan sinyal yang digunakan untuk membaca program memory eksternal. Ketika 8951 mengeksekusi kode dari program memory eksternal, PSEN diaktifkan dua kali setiap siklus mesin.

8. EA / VPP (Pin 31)

Eksternal Acces (EA) Enable dan EZ harus diposisikan ke GND untuk mengaktifkan divais untuk mengumpankan kode dari program memory yang dimulai pada lokasi 0000h sampai FFFFh. EA harus diposisikan ke VCC untuk eksekusi program internal. Pin ini juga menerima tegangan pemrograman 12 volt (Vpp) selama pemrograman Flash.

9. XTAL1 (Pin 19)

              Input ke inverting osilator amplifier dan input untuk rangkaian operasi clock internal.

10. XTAL2 (Pin 18)

    Output dari inverting osilator amplifier.

11. Vcc (Pin 40)

    Berfungsi sebagai sumber tegangan untuk IC AT89S51

12. Ground (Pin 20)

    Berfungsi sebagai ground untuk IC AT89S51

2.2  Photo Dioda

  Photo dioda berfungsi sebagai sensor cahaya. Cara pemasangan kakinya berbeda dengan infra merah yaitu terbalik antara katoda dan anodanya.

2.3  Infra Merah

 Infra Merah biasa berfungsi sebagai lampu indicator pada saat sensor bekerja, dan bekerja pada bias forward. Infra Merah berfungsi sebagai pengirim cahaya ke garis untuk dibaca sensor. Kerjanya ketika sumber tegangan aktif,sehingga Infra Merah menyala dengan terang yang kemudian dibiaskan pada photodioda.

 

                                    

2.4  Trimpot

Trimpot ialah resistor yang nilai hambatannya atauresistansinya dapat diubah-ubah dengan menggunakanobeng.

2.5 IC (Integrated Circuit)

  Komponen IC memiliki bentuk fisik kecil, terbuat dari bahan Silikon dan berwarna hitam. Komponen IC memiliki banyak kaki dan pada umumnya jumlah kakinya sangat tergantung dari banyaknya komponen yang membentuk komponen IC tersebut. Letak kaki-kaki disusun dalam bentuk dua baris atau Dual In Line (DIL).

2.5.1 LM 339

              IC ini digunakan sebagai komparator, yaitu membandingkan antara tegangan input dari sensor dengan tegangan input dari trimpot. Outputnya adalah high sehingga tidak diperlukan adanya pull-up pada rangkaian output.

2.5.2 L293

IC ini berfungsi untuk menguatkan tegangan input pertama dengan tegangan input kedua agar sesuai dengan daya yang diminta pada output.

2.5.3AT89S51

AT89S51 berperan sebagai IC mikrokontroler yang akan menentukan keadaan output pada Line Follower Robot.

2.6 Motor DC

Motor DC memiliki 2 pin input, yaitu tegangan dan ground. Dengan membalik masukan tegangan dan groundnya, putaran motor DC kita akan membalik menjadi terbalik.

 

Kegiatan

Keterangan waktu:

Kegiatan dan Mata kuliah:

Daftar kegiatan dan mata kuliah yang diikuti:

Keterangan:

• Warna merah Merupakan kegiatan yang tidak diikuti
• Warna biru Merupakan kegiatan yang diikuti.