LINE FOLLOWER

[Menuju Akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

   a) Prosedur

   b) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

   c) Video Simulasi

6. Download File

 1. Pendahuluan[kembali]

Robot line follower adalah salah satu jenis robot yang dirancang untuk mengikuti jalur yang sudah ditentukan. Jalur tersebut biasanya ditandai dengan garis berwarna kontras di atas permukaan, seperti jalur hitam di lantai putih atau sebaliknya. Konsep dasar dari robot line follower adalah menggunakan sensor untuk mendeteksi perubahan warna di sepanjang jalur, dan kemudian mengubah arah geraknya berdasarkan informasi yang diberikan oleh sensor tersebut.

Robot line follower memiliki berbagai aplikasi yang luas, mulai dari industri otomasi hingga hobi dan edukasi. Mereka digunakan dalam berbagai kontes robotika, pembelajaran pemrograman, dan demonstrasi teknologi otomasi.

Pengembangan robot line follower melibatkan beberapa elemen utama, termasuk perancangan mekanik yang memungkinkan robot untuk bergerak dengan stabil di atas jalur, penggunaan sensor yang tepat untuk mendeteksi jalur, dan algoritma kontrol yang efektif untuk mengarahkan robot sesuai dengan jalur yang diinginkan.

 2. Tujuan [kembali]

• Dapat memaham penggunaan line follower dalam kehidupan sehari-hari.
• Dapat membuat rangkaian line follower dengan baik dan benar.
• Memahami komponen-komponen yang akan digunakan.

 3. Alat dan Bahan [kembali]

a). Alat

1). Power Supply

    Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu Daya adalah suatu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun elektronika lainnya.

        

        Spesifikasi:

    

2). DC Voltmeter

            alat ukur untuk mengukur tegangan DC dengan mengukur beda potensial dari tegangan DC antara 2 titik suatu beban listrik atau rangkaian elektronika. 

b). Komponen

1. Resistor

  

            Spesifikasi resistor

2. Dioda

            Spesifikasi dioda

3. Transistor 

            Spesifikasi transistor

          Konfigurasi pin

4. Relay

          Spesifikasi

        
            Konfigurasi pin

5. Op-amp

Penguat operasional atau yang dikenal sebagai Op-Amp merupakan suatu rangkaian terintegrasi atau IC yang memiliki fungsi sebagai penguat sinyal, dengan beberapa konfigurasi. Secara ideal Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang tak berhingga serta impedansi keluaran sama dengan nol. Dalam prakteknya, Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang besar serta impedansi keluaran yang kecil.

Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, di antaranya:
a. Penguat tegangan tak berhingga (AV = ∼)
b. Impedansi input tak berhingga (rin = ∼)
c. Impedansi output nol (ro = 0) d. Bandwidth tak berhingga (BW = ∼)
d. Tegangan offset nol pada tegangan input (Eo = 0 untuk Ein = 0)

Rangkaian dasar Op-Amp

Op Amp IC 741 adalah sirkuit terpadu monolitik, yang terdiri dari Penguat Operasional tujuan umum. Ini pertama kali diproduksi oleh semikonduktor Fairchild pada tahun 1963. Angka 741 menunjukkan bahwa IC penguat operasional ini memiliki 7 pin fungsional, 4 pin yang mampu menerima input dan 1 pin output.

Op Amp IC 741 dapat memberikan penguatan tegangan tinggi dan dapat dioperasikan pada rentang tegangan yang luas, yang menjadikannya pilihan terbaik untuk digunakan dalam integrator, penguat penjumlahan, dan aplikasi umpan balik umum. Ini juga dilengkapi perlindungan hubung singkat dan sirkuit kompensasi frekuensi internal yang terpasang di dalamnya.

Konfigurasi PIN

Spesifikasi:

Respons karakteristik kurva I-O:

6. Motor DC

           

                 Spesifikasi Motor DC

                 Konfigurasi motor DC:

7. Potensiometer

8. Ground

9. LDR

          Spesifikasi           

• Tegangan maksimum (DC): 150V.
• Konsumsi arus maksimum: 100mW.
• Tingkatan Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 100KΩ
• Puncak spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)
• Waktu Respon Sensor : 20ms – 30ms.

          Konfigurasi pin

            Grafik respon

10. Baterai

Baterai atau elemen kering adalah salah satu alat listrik yang berfungsi sebagai penyimpan energi listrik dan mengeluarkan tegangan dalam bentuk listrik (sebagai sumber tegangan). Pada umumnya baterai terdiri dari tiga komponen yang penting yaitu :

1. Batang karbon (C) sebagai anode (kutub positif baterai).

2. Seng (Zn) sebagai katode (kutub negatif baterai)

3. Amonium dioksida (NH4CI) sebagai larutan elektrolit (penghantar)

Terdapat dua jenis baterai yaitu :

1. Baterai Primer 

Baterai adalah baterai yang hanya dapat digunakan sekali, menggunakan reaksi kimia yang tidak dapat dibalik (irreversible reaction).  pada umumnya dijual adalah baterai yang bertegangan listrik 1,5 volt.

2. Baterai Sekunder

Baterai sekunder atau biasanya disebut rechargeable battery adalah baterai yang dapat di isi ulang menggunakan reaksi kimia yang bersifat dapat dibalik (reversible reaction) biasanya digunakan pada telepon genggam.

Adapun salah satu persamaan menghitung tegangan adalah :

P = V x I

Keterangan :

P  = Daya (W)

V = Tegangan yang terukur (V)

I   = Arus yang terukur (I)

10. sensor

• Infra Red Sensor

Sistem sensor infra merah pada dasarnya menggunakan infra merah sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem akan bekerja jika sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang mengakibatkan sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima.

• Touch Sensor

Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. 

         

•  GD2P12

GP2D12 (Infrared Range Detector) adalah sensor jarak yang berbasikan  infra red, sensor ini dapat mendeteksi obyek dengan jarak 8 sampai 80 cm. Output  dari GP2D12 adalah berupa tegangan analog

• Flame Sensor

Prinsip Flame Detektor tersebut menggunakan metode optik yang bekerja seperti UV (ultraviolet) dan IR (infrared), pencitraan visual api, serta spektroskopi yang berfungsi untuk mengidentifikasi percikan api atau flame. 

•  MQ-2 Sensor

Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakann untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. 

• LDR Sensor

    Spesifikasi :

    

    Grafik Responsi Sensor :

 4. Dasar Teori [kembali]

1. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.

Simbol Resistor Sebagai Berikut :

Resistor dalam suatu teori dan penulisan formula yang berhubungan dengan resistor disimbolkan dengan huruf “R”. Kemudian pada desain skema elektronika resistor tetap disimbolkan dengan huruf “R”, resistor variabel disimbolkan dengan huruf “VR” dan untuk resistorjenis potensiometer ada yang disimbolkan dengan huruf “VR” dan “POT”.

Kapasitas Daya Resistor

Kapasitas daya pada resistor merupakan nilai daya maksimum yang mampu dilewatkan oleh resistor tersebut. Nilai kapasitas daya resistor ini dapat dikenali dari ukuran fisik resistor dan tulisan kapasitas daya dalamsatuan Watt untuk resistor dengan kemasan fisik besar. Menentukan kapasitas daya resistor ini penting dilakukan untuk menghindari resistor rusak karena terjadi kelebihan daya yang mengalir sehingga resistor terbakar dan sebagai bentuk efisiensi biaya dan tempat dalam pembuatan rangkaian elektronika.

Nilai Toleransi Resistor

Toleransi resistor merupakan perubahan nilai resistansi dari nilai yang tercantum pada badan resistor yang masih diperbolehkan dan dinyatakan resistor dalam kondisi baik. Toleransi resistor merupakan salah satu perubahan karakteristik resistor yang terjadi akibat operasional resistor tersebut. Nilai torleransi resistor ini ada beberapa macam yaitu resistor dengan toleransi kerusakan 1% (resistor 1%), resistor dengan toleransi kesalahan 2% (resistor2%), resistor dengan toleransi kesalahan 5% (resistor 5%) dan resistor dengan toleransi 10% (resistor 10%).

Nilai toleransi resistor ini selalu dicantumkan di kemasan resistor dengan kode warna maupun kode huruf. Sebagai contoh resistor dengan toleransi 5% maka dituliskan dengan kode warna pada cincin ke 4 warna emas atau dengan kode huruf J pada resistor dengan fisik kemasan besar. Resistor yang banyak dijual dipasaran pada umumnya resistor 5% dan resistor 1%.

Jenis-Jenis Resistor

Berdasarkan jenis dan bahan yang digunakan untuk membuat resistor dibedakan menjadi resistor kawat, resistor arang dan resistor oksida logam atau resistor metal film.

Resistor Kawat (Wirewound Resistor)

Resistor kawat atau wirewound resistor merupakan resistor yang dibuat dengan bahat kawat yang dililitkan. Sehingga nilai resistansiresistor ditentukan dari panjangnya kawat yang dililitkan. Resistor jenis ini pada umumnya dibuat dengan kapasitas daya yang besar.

Resistor Arang (Carbon Resistor)

Resistor arang atau resistor karbon merupakan resistor yang dibuat dengan bahan utama batang arang atau karbon. Resistor karbon ini merupakan resistor yang banyak digunakan dan banyak diperjual belikan. Dipasaran resistor jenis ini dapat kita jumpai dengan kapasitas daya 1/16 Watt, 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt, 1 Watt, 2 Watt dan 3 Watt.

Resistor Oksida Logam (Metal Film Resistor)

Resistor oksida logam atau lebih dikenal dengan nama resistor metal film merupakan resistor yang dibuah dengan bahan utama oksida logam yang memiliki karakteristik lebih baik. Resistor metal film ini dapat ditemui dengan nilai tolerasni 1% dan 2%. Bentuk fisik resistor metal film ini mirip denganresistor kabon hanya beda warna dan jumlah cicin warna yang digunakan dalam penilaian resistor tersebut. Sama seperti resistorkarbon, resistor metal film ini juga diproduksi dalam beberapa kapasitas daya yaitu 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt. Resistor metal film ini banyak digunakan untuk keperluan pengukuran, perangkat industri dan perangkat militer.

Kemudian berdasarkan nilai resistansinya resistor dibedakan menjadi 2 jenis yaitu resistor tetap (Fixed Resistor) dan resistor tidak tetap (Variable Resistor)

1. Resistor Tetap(Fixed Resistor)

Resistor tetap merupakan resistor yang nilai resistansinya tidap dapat diubah atau tetap. Resistor jenis ini biasa digunakan dalam rangkaian elektronika sebagai pembatas arus dalam suatu rangkaian elektronika. Resistor tetap dapat kita temui dalam beberpa jenis, seperti :

• Metal Film Resistor
• Metal Oxide Resistor
• Carbon Film Resistor
• Ceramic Encased Wirewound
• Economy Wirewound
• Zero Ohm Jumper Wire
• S I P Resistor Network

2. Resistor Tidak Tetap (Variable Resistor

Resistor tidak tetap atau variable resistor terdiridari 2 tipe yaitu :

• Pontensiometer, tipe variable resistor yang dapat diatur nilai resistansinya secara langsung karena telah dilengkapi dengan tuas kontrol. Potensiometer terdiri dari 2 jenis yaitu Potensiometer Linier dan Potensiometer Logaritmis
• Trimer Potensiometer, yaitu tipe variable resistor yang membutuhkan alat bantu (obeng) dalam mengatur nilai resistansinya. Pada umumnya resistor jenis ini disebut dengan istilah “Trimer Potensiometer atau VR”
• Thermistor, yaitu tipe resistor variable yangnilairesistansinya akan berubah mengikuti suhu disekitar resistor. Thermistor terdiri dari 2 jenis yaitu NTC dan PTC. Untuk lebih detilnya thermistor akan dibahas dalam artikel yang lain.
• LDR (Light Depending Resistor), yaitu tipe resistor variabel yang nilai resistansinya akan berubah mengikuti cahaya yang diterima oleh LDR tersebut.

Jenis-jenis resistor tetap dan variable diatas akan dibahas lebih detil dalam artikel yang lain.

Menghitung Nilai Resistor

Nilai resistor dapat diketahui dengan kode warna dan kode huruf pada resistor. Resistor dengan nilai resistansi ditentukan dengan kode warna dapat ditemukan pada resistor tetap dengan kapasitas daya rendah, sedangkan nilai resistor yang ditentukan dengan kode huruf dapat ditemui pada resistor tetap daaya besar dan resistor variable.

Kode Warna Resistor

Cicin warna yang terdapat pada resistor terdiri dari 4 ring 5 dan 6 ring warna. Dari cicin warna yang terdapat dari suatu resistor tersebut memiliki arti dan nilai dimana nilai resistansi resistor dengan kode warna yaitu :

Resistor Dengan 4 Cincin Kode Warna

Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.

Resistor Dengan 5 Cincin Kode Warna

Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.

Resistor Dengan 6 Cincin Warna

Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.

Kode Huruf Resistor

Resistor dengan kode huruf dapat kita baca nilai resistansinya dengan mudah karenanilia resistansi dituliskan secara langsung. Pad umumnya resistor yang dituliskan dengan kode huruf memiliki urutan penulisan kapasitas daya, nilai resistansi dan toleransi resistor. Kode huruf digunakan untuk penulisan nilai resistansi dan toleransi resistor.

Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :

• R, berarti x1 (Ohm)
• K, berarti x1000 (KOhm)
• M, berarti x 1000000 (MOhm)

Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :

• F, untuk toleransi 1%
• G, untuk toleransi 2%
• J, untuk toleransi 5%
• K, untuk toleransi 10%
• M, untuk toleransi 20%

Rumus Resistor:

    Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan Hukum OHM :

Dimana V adalah tegangan,  I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan

Mencari resistansi total dalam rangkaian dapat menggunakan :

Seri : Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n

Paralel: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n

2. Dioda

    Dioda atau disebut juga sinyal dioda adalah komponen dasar semikonduktor aktif yang hanya bisa mengalirkan arus satu arah saja (forward bias) yaitu dari arah positip (Anoda) ke arah negatif (Katoda) namun memblok arus untuk arah sebaliknya. Dalam rangkaian elektronika dioda diibaratkan sebagai kran/katup listrik satu arah. Dioda memiliki dua elektroda yaitu elektroda positip (Anoda) dan elektroda negatif (Katoda). Secara umum dioda biasa dipakai untuk merubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC) atau disebut sebagai Rectifier.

    Dioda dibuat dari bahan semikonduktor seperti germanium (Ge), Silicon (Si) dan galium arsenide (GaAs), sifat listrik pada jenis material tersebut ialah menengah atau dengan kata lain tidak baik sebagai konduktor dan tidak baik juga sebagai insulator, sifat ini dinamakan semikonduktor.

    Material semikonduktor memiliki sangat sedikit "elektron bebas" karena molekul atomnya terkumpul bersama dalam bentuk pola kristal yang sering disebut "kisi kristal". Untuk meningkatkan daya hantar listrik pada material ini maka perlu dicampurkan "kotoran atom" pada struktur kristalnya sehingga menghasilkan lebih banyak elektron bebas dan lubang atom. Untuk menghasilkan sisi Negatif (katoda) pada dioda maka material semikonduktor biasanya dicampurkan kotoran atom dengan bahan seperti: Arsenik, Antimony atau Fosfor. dan untuk menghasilkan sisi positip (Anoda) dicampur dengan kotoran atom dari bahan Aluminium, Boron atau Galium. 

JENIS DAN SIMBOL DIODA

Seperti penjelasan diatas, Jenis dioda tergantung dari bahan material yang dipakai saat pembuatannya, dibawah ini adalah contoh gambar dan simbol dari jenis-jenis dioda:

    1. Dioda Silicon

    Terbuat dari bahan Germanium, memiliki drop tegangan maju (forward volt drop) 0,7V, pada rangkaian elektronika biasa dipakai sebagai penyearah (rectifier). Contoh dioda Germanium adalah: 1N4000 series dan 1N5000 series dll.

    2. Dioda Germanium

    Terbuat dari bahan Silicon, memiliki drop tegangan maju (forward volt drop) 0,3V. Biasa diaplikasikan sebagai dioda penyearah. contoh dioda silicon adalah: IN4148 atau 1N914 dll.

    3. Dioda Zener

    Terbuat dari bahan silikon, dioda zener atau sering disebut juga "breakdown diode" berfungsi sebagai pembatas tegangan pada rangkaian, atau dengan kata lain dioda zener adalah komponen regulator tegangan sederhana.  dioda zener memiliki rating tegangan antara 1 sampai ratusan volt dengan daya mulai dari 1/4w.

    4. Light Emitting Diode atau LED

    Adalah jenis dioda yang dapat mengeluarkan cahaya, LED yang banyak dipasaran berbentuk kubah bulat dan juga kotak persegi dengan variasi warna merah, kuning, hijau, biru atau putih. batas arus maksimum LED adalah 20mA. dan memiliki drop tegangan maju (forward volt drop) antara 1,2v sampai 3,6v tergantung dari jenis warna LED.

    5. Dioda Schottky

    disebut juga dioda power memiliki drop tegangan maju (forward bias) yang rendah, namun rating arus dan tegangannya tinggi. Biasa dipakai sebagai penyearah pada frekuensi tinggi, sering dipakai pada rangkaian pengisian battre, AC Rectifier dan Inverter.contoh untuk dioda schotky adalah 5819 atau 58xx dll.

3. Transistor

 

Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut sebagai basis, kolektor, dan emitor.

1. Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.

2. Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.

3. Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.

 

Berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Selain itu, transistor biasanya juga dapat digunakan sebagai saklar dalam rangkaian elektronika. Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titik jenuh. Pada titik jenuh ini transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah short pada hubungan kolektor-emitor. Jika arus base sangat kecil maka kolektor dan emitor bagaikan saklar yang terbuka. Pada kondisi ini transistor dalam keadaan cut off sehingga tidak ada arus dari kolektor ke emitor. 

 

Rumus-rumus transistor:

Spesifikasi :

• Bi-Polar Transistor
• DC Current Gain (hFE) is 800 maximum
• Continuous Collector current (IC) is 100mA
• Emitter Base Voltage (VBE) is > 0.6V
• Base Current(IB) is 5mA maximum

Konfigurasi Transistor

Konfigurasi Common Base adalah konfigurasi yang kaki Basis-nya di-ground-kan dan digunakan bersama untuk INPUT maupun OUTPUT.  Pada Konfigurasi Common Base, sinyal INPUT dimasukan ke Emitor  dan sinyal OUTPUT-nya diambil dari Kolektor, sedangkan kaki Basis-nya di-ground-kan. Oleh karena itu, Common Base juga sering disebut dengan istilah “Grounded Base”. Konfigurasi Common Base ini menghasilkan Penguatan Tegangan antara sinyal INPUT dan sinyal OUTPUT namun tidak menghasilkan penguatan pada arus.

Konfigurasi Common Collector (CC) atau Kolektor Bersama memiliki sifat dan fungsi yang berlawan dengan Common Base (Basis Bersama). Kalau pada Common Base menghasilkan penguatan Tegangan tanpa memperkuat Arus, maka Common Collector ini memiliki fungsi yang dapat menghasilkan Penguatan  Arus namun tidak menghasilkan penguatan Tegangan. Pada Konfigurasi Common Collector, Input diumpankan ke Basis Transistor sedangkan Outputnya diperoleh dari Emitor Transistor sedangkan Kolektor-nya di-ground-kan dan digunakan bersama untuk INPUT maupun OUTPUT. Konfigurasi Kolektor bersama (Common Collector) ini sering disebut juga dengan Pengikut Emitor (Emitter Follower) karena tegangan sinyal Output pada Emitor hampir sama dengan tegangan Input Basis.

Konfigurasi Common Emitter (CE) atau Emitor Bersama merupakan Konfigurasi Transistor yang paling sering digunakan, terutama pada penguat yang membutuhkan penguatan Tegangan dan Arus secara bersamaan. Hal ini dikarenakan Konfigurasi Transistor dengan Common Emitter ini menghasilkan penguatan Tegangan dan Arus antara sinyal Input dan sinyal Output. Common Emitter adalah konfigurasi Transistor dimana kaki Emitor Transistor di-ground-kan dan dipergunakan bersama untuk INPUT dan OUTPUT. Pada Konfigurasi Common Emitter ini, sinyal INPUT dimasukan ke Basis dan sinyal OUTPUT-nya diperoleh dari kaki Kolektor.

• konfigurasi transistor yang digunakan

    1. Fixed Bias

Fixed bias pada transistor BJT adalah metode yang sangat sederhana di mana tegangan basis transistor ditetapkan oleh sumber tegangan eksternal melalui sebuah resistor basis (RB). Konfigurasi dasar rangkaian ini melibatkan tegangan suplai (VCC), resistor kolektor (RC), dan resistor basis yang terhubung ke sumber tegangan bias (VBB). Kelebihan dari metode ini adalah kesederhanaannya, namun kelemahannya adalah stabilitas yang rendah. Fixed bias sangat sensitif terhadap variasi parameter transistor seperti β (gain) dan perubahan suhu, sehingga titik kerja transistor dapat mudah bergeser.

Gambar Rangkaian Fixed Bias

Rumus Untuk Rangkaian Fixed Bias

    2. Self Bias

Self bias meningkatkan stabilitas dengan menambahkan resistor emitor (RE) yang memberikan umpan balik negatif. Dalam konfigurasi self bias, tegangan basis diatur melalui resistor basis (RB) dan tegangan pada emitor yang dikendalikan oleh arus emitor (IE) yang mengalir melalui RE. Ini membantu menstabilkan arus kolektor (IC) karena perubahan dalam arus kolektor akan mempengaruhi tegangan emitor dan, pada gilirannya, menyesuaikan tegangan basis-emitor (VBE). Metode ini menawarkan stabilitas yang lebih baik dibandingkan fixed bias, tetapi masih relatif sederhana.

Gambar Rangkaian Self Bias

Rumus untuk Rangkaian Self Bias

    3. Emitter Bias

Emitter bias menggabungkan pembagi tegangan untuk basis dan resistor emitor untuk mencapai stabilitas yang lebih tinggi. Konfigurasi ini melibatkan dua resistor pembagi tegangan (RB1 dan RB2) yang menetapkan tegangan basis, serta resistor emitor (RE) yang menyediakan umpan balik negatif. Pembagi tegangan memastikan tegangan basis tetap stabil meskipun ada perubahan dalam tegangan suplai atau parameter transistor. Sementara itu, resistor emitor menambah stabilitas termal dengan mengurangi efek perubahan suhu pada arus kolektor. Emitter bias adalah metode yang sangat stabil dan cocok untuk aplikasi yang memerlukan titik kerja yang sangat stabil.

Gambar Rangkaian Emitter Bias

Rumus untuk Rangkaian Emitter Bias

 

4. Voltage Divider

Voltage-divider Bias adalah arus bias didapatkan dari tegangan di R2 dari hubungan VCC seri dengan R1 dan R2 seperti gambar 61. Untuk mencari arus IB maka dilakukan perubahan rangkaian dengan memakai metoda thevenin sehingga menghasilkan rangkaian pengganti seperti gambar 62. dimana,

4. Op-amp LM741

    Penguat operasional atau yang dikenal sebagai Op-Amp merupakan suatu rangkaian terintegrasi atau IC yang memiliki fungsi sebagai penguat sinyal, dengan beberapa konfigurasi. Secara ideal Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang tak berhingga serta impedansi keluaran sama dengan nol. Dalam prakteknya, Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang besar serta impedansi keluaran yang kecil.

Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, di antaranya:
a. Penguat tegangan tak berhingga (AV = ∼)
b. Impedansi input tak berhingga (rin = ∼)
c. Impedansi output nol (ro = 0) d. Bandwidth tak berhingga (BW = ∼)
d. Tegangan offset nol pada tegangan input (Eo = 0 untuk Ein = 0)

Rangkaian dasar Op-Amp

    Op Amp IC 741 adalah sirkuit terpadu monolitik, yang terdiri dari Penguat Operasional tujuan umum. Ini pertama kali diproduksi oleh semikonduktor Fairchild pada tahun 1963. Angka 741 menunjukkan bahwa IC penguat operasional ini memiliki 7 pin fungsional, 4 pin yang mampu menerima input dan 1 pin output.

    Op Amp IC 741 dapat memberikan penguatan tegangan tinggi dan dapat dioperasikan pada rentang tegangan yang luas, yang menjadikannya pilihan terbaik untuk digunakan dalam integrator, penguat penjumlahan, dan aplikasi umpan balik umum. Ini juga dilengkapi perlindungan hubung singkat dan sirkuit kompensasi frekuensi internal yang terpasang di dalamnya.

Konfigurasi PIN

Spesifikasi: 

Respons karakteristik kurva I-O:

Op amp yang digunakan :

1. Detektor non inverting Vref= +

Rangkaian detektor inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref > 0 Volt adalah seperti gambar 69

Dengan menggunakan persamaan (1) maka Vi = V2 dan Vref = V1 sehingga bentuk gelombang tegangan output Vo ( .( ) 1 2 (max) Vo  AOL V V ) yang dihasilkan adalah seperti gambar 70

Gambar 70 Bentuk gelombang input dan gelombang output Adapun kurva karakteristik Input-Ouput (I-O) adalah seperti gambar 71. Dengan Vi > Vref maka Vo = -Vsat dan sebaliknya bila Vi < Vref maka Vo = +Vsat.

 

2. Detektor Non Inverting dengan vref =+

Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref > 0 Volt adalah seperti gambar 78

Gambar 78 Rangkaian detektor non inverting Dengan menggunakan persamaan (1) maka Vi = V1 dan +Vref = V2 sehingga bentuk gelombang tegangan output Vo ( .( ) 1 2 (max) Vo  Vsat  AOL V V ) yang dihasilkan dengan simulasi multisim adalah seperti 

3. Voltage Follower

Rangkaian voltage follower atau buf er dimana ACL = 1, adalah seperti pada gambar 129.

Syarat op-amp ideal adalah Ed = 0 maka VO = Vi sehingga  1 i CL V Vo A Bentuk gelombang tegangan input dan gelombang tegangan output adalah sama karena ACL = 1 dan sefasa karena Vi diinputkan ke kaki non inverting seperti pada gambar 130 dan kurva karakteristik I-O seperti

4. non inverting adder amplifier

Rangkaian non inverting adder amplifier (pembalik) adalah seperti gambar 127.

Gambar 127 Rangkaian non inverting adder amplifier Dari gambar 127 dengan memakai metoda loop tertutup untuk mencari arus loop sehingga bisa dicari tegangan input Vi. Syarat op-amp ideal adalah Ed = 0 sehingga VA = Vi maka,

 

5. non inverting amplifier

Rangkaian non inverting amplifier (tidak membalik) adalah seperti gambar 122, input dimasukkan ke kaki non inverting sehingga tegangan output yang dihasilkan sefasa dengan tegangan input. Untuk mencari turunan penguatan tegangan ACL maka rangkaian dimisalkan dahulu dengan input dc positif, seperti gambar 123.

6. Differential Amplifier

 

5. Relay

    Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.

Simbol di proteus

6. Ground

  Suatu komponen listrik yang bisa meniadakan beda potensial sebagai pelepasan muatan listrik berlebih pada suatu instalasi listrik dengan cara mengalirkannya ke tanah.

Simbol di proteus

7. Power Supply

    Catu daya merupakan suatu Rangkaian yang paling penting bagi sistem elektronika. Power supply atau catu daya adalah suatu alat atau perangkat elektronik yang berfungsi untuk merubah arus AC menjadi arus DC untuk memberi daya suatu perangkat keras lainnya. Sumber AC yaitu sumber tegangan bolak-balik, sedangkan sumber tegangan DC merupakan sumber tegangan searah. Power supply/unit catu daya secara efektif harus mengisolasi rangkaian internal  dari  jaringan  utama,  dan  biasanya  harus  dilengkapi  dengan pembatas  arus  otomatis  atau  pemutus  bila  terjadi  beban  lebih  atau hubung  singkat.  Bila  pada  saat  terjadinya  kesalahan  catu  daya, tegangan  keluaran DC meningkat  di  atas  suatu  nilai  aman maksimum untuk rangkaian internal, maka daya secara otomatis harus diputuskan.

Simbol di proteus

8. LDR

    LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi dari sensor ini sangat bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.

LDR di proteus

Grafik respon

9.  Motor DC

    Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/directunidirectional.

Motor DC adalah piranti elektronik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa gerak rotasi. Pada motor DC terdapat jangkar dengan satu atau lebih kumparan terpisah. Tiap kumparan berujung pada cincin belah (komutator). Dengan adanya insulator antara komutator, cincin belah dapat berperan sebagai saklar kutub ganda (double pole, double throw switch). Motor DC bekerja berdasarkan prinsip gaya Lorentz, yang menyatakan ketika sebuah konduktor beraliran arus diletakkan dalam medan magnet, maka sebuah gaya (yang dikenal dengan gaya Lorentz) akan tercipta secara ortogonal diantara arah medan magnet dan arah aliran arus. Kecepatan putar motor DC (N) dirumuskan dengan Persamaan berikut.

                                                   

Simbol motor DC di proteus:

 

sensor

• Touch Sensor
  
  
  

  Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Tubuh manusia memiliki Panca Indera yang berfungsi untuk berinteraksi dengan lingkungan di sekitarnya. Konsep yang sama juga diterapkan pada mesin atau perangkat elektronik/listrik agar dapat melakukan interaksi dengan lingkungan disekitarnya. Oleh karena itu, berbagai jenis sensor pun diciptakan untuk melakukan tugas tersebut. Salah satu sensor tersebut adalah Sensor Sentuh atau Touch Sensor.

  Berdasarkan fungsinya, Sensor Sentuh dapat dibedakan menjadi dua jenis utama yaitu Sensor Kapasitif dan Sensor Resistif. Sensor Kapasitif atau Capacitive Sensor bekerja dengan mengukur kapasitansi sedangkan sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya.

Sensor Kapasitif

• Sensor sentuh Kapasitif merupakan sensor sentuh yang sangat populer pada saat ini, hal ini dikarenakan Sensor Kapasitif lebih kuat, tahan lama dan mudah digunakan serta harga yang relatif lebih murah dari sensor resistif. Ponsel-ponsel pintar saat ini telah banyak yang menggunakan teknologi ini karena juga menghasilkan respon yang lebih akurat.

  Berbeda dengan Sensor Resistif yang menggunakan tekanan tertentu untuk merasakan perubahan pada permukaan layar, Sensor Kapasitif memanfaatkan sifat konduktif alami pada tubuh manusia untuk mendeteksi perubahan layar sentuhnya. Layar sentuh sensor kapasitif ini terbuat dari bahan konduktif (biasanya Indium Tin Oxide atau disingkat dengan ITO) yang dilapisi oleh kaca tipis dan hanya bisa disentuh oleh jari manusia atau stylus khusus ataupun sarung khusus yang memiliki sifat konduktif.

  Pada saat jari menyentuh layar, akan terjadi perubahaan medan listrik pada layar sentuh tersebut dan kemudian di respon oleh processor untuk membaca pergerakan jari tangan tersebut. Jadi perlu diperhatikan bahwa sentuhan kita tidak akan di respon oleh layar sensor kapasitif ini apabila kita menggunakan bahan-bahan non-konduktif sebagai perantara jari tangan dan layar sentuh tersebut.

Sensor Resistif

• Tidak seperti sensor sentuh kapasitif, sensor sentuh resistif ini tidak tergantung pada sifat listrik yang terjadi pada konduktivitas pelat logam. Sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya. Karena tidak perlu mengukur perbedaan kapasitansi, sensor sentuh resistif ini dapat beroperasi pada bahan non-konduktif seperti pena, stylus atau jari di dalam sarung tangan.

  Sensor sentuh resistif terdiri dari dua lapisan konduktif yang dipisahkan oleh jarak atau celah yang sangat kecil. Dua lapisan konduktif (lapisan atas dan lapisan bawah) ini pada dasarnya terbuat dari sebuah film. Film-film umumnya dilapisi oleh Indium Tin Oxide yang merupakan konduktor listrik yang baik dan juga transparan (bening).

  Cara kerjanya hampir sama dengan sebuah sakelar, pada saat film lapisan atas mendapatkan tekanan tertentu baik dengan jari maupun stylus, maka film lapisan atas akan bersentuhan dengan film lapisan bawah sehingga menimbulkan aliran listrik pada titik koordinat tertentu layar tersebut dan memberikan signal ke prosesor untuk melakukan proses selanjutnya.

• Infra Red Sensor

Sistem sensor infra merah pada dasarnya menggunakan infra merah sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem akan bekerja jika sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang mengakibatkan sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima.

• LDR

 LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi dari sensor ini sangat bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.

LDR di proteus

Grafik respon

• sensor analog jarak

GP2D12 (Infrared Range Detector) adalah sensor jarak yang berbasikan  infra red, sensor ini dapat mendeteksi obyek dengan jarak 8 sampai 80 cm. Output  dari GP2D12 adalah berupa tegangan analog

• Gas sensor

Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakann untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya. Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol, Hydrogen, smoke.

Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:

1.    Catu daya pemanas : 5V AC/DC

2.    Catu daya rangkaian : 5VDC

3.    Range pengukuran : 

200 - 5000ppm untuk LPG, propane

300 - 5000ppm untuk butane

5000 - 20000ppm untuk methane

300 - 5000ppm untuk  Hidrogen

4.    Luaran : analog (perubahan tegangan)

             Sensor ini dapat mendeteksi konsentrasi gas yang  mudah terbakar di udara serta asap dan keluarannya berupa tegangan analog. Sensor dapat mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai 50°C dan mengkonsumsi arus kurang dari 150 mA pada 5V.

•     Flame sensor

Prinsip Flame Detektor tersebut menggunakan metode optik yang bekerja seperti UV (ultraviolet) dan IR (infrared), pencitraan visual api, serta spektroskopi yang berfungsi untuk mengidentifikasi percikan api atau flame. Reaksi intens bahan yang memicu kebakaran dapat ditandai dari UV, terlihatnya emisi karbondioksida, dan radiasi dari infrared. Flame Detector juga mampu membedakan antara False Alarm atau peringatan palsu dengan api kebakaran sungguhan melalui komponen sistem yang dirancang dengan fungsi mendeteksi adanya penyerapan cahaya yang terjadi pada gelombang tertentu.

Tingkat potensi risiko kebakaran dari setiap jenis bahan semakin meluas mengingat semakin canggihnya teknologi penginderaan api atau teknologi Flame Sensing. Pada umumnya bahan bakar industri yang tergolong mudah terbakar antara lain: bensin, hidrogen, belerang, alkohol, LNG/LPG, minyak tanah, kertas, disel, kayu, jet bahan bakar, tekstil, ethylene, dan pelarut.

Teknologi Flame Sensing yang umum digunakan adalah teknologi Visual Flame Imaging, UV atau ultraviolet, MSIR atau Multi-Spectrum Infrared, dan UV/IR yang merupakan gabungan dari ultraviolet/infrared. Keempat teknologi tersebut dirancang berdasarkan dengan deteksi radiasi line-of-sight yang berasal dari visible, UV, hingga IR spectral bands oleh percikan api.

Untuk memilih di antara empat teknologi tersebut, penting sekali untuk memenuhi persyaratan mengenai aplikasi pemantauan api, termasuk di dalamnya adalah jangkauan deteksi, durasi waktu merespon, FOV (Field of View), dan kekebalan terhadap false alarm tertentu, serta self diagnostik.

 5. Percobaan [kembali]

    a) Prosedur[kembali]

a. Kontrol garis

• Siapkan alat dan bahan (IR Obstacle, Pot-hg, potensiometer, resistor, ground, transistor, opamp, power supply, lamp)
• Letakkan alat dan bahan tersebut, seperti gambar rangkaian
• Lalu sambungkan baterai ke IR dan op amp
• Lalu sambungkan output IR ke kaki op amp
• Lalu sambungkan kaki op amp satu lagi ke potensiometer
• Lalu sambungkan op amp ke resistor
• Lalu sambungkan resistor ke transistor
• Lalu sambungkan transistor ke relay kaki relay
• Lalu sambungkan relay ke baterai
• Lalu sambungkan baterai ke motor
• Lalu sambungkan ground di bawah rangkaian
• Jalankan simulasinya

b. Kontrol cahaya

• Siapkan alat dan bahan (LDR, pot-hg, potensiometer, dioda, baterai, resistor, ground, transistor, opamp, power supply, motor DC)
• Letakkan alat dan bahan tersebut, seperti gambar rangkaian
• Lalu sambungkan potensiometer ke kaki inverting op amp
• Lalu sambungkan LDR ke kaki non inverting op amp
• Lalu sambungkan op amp ke transistor
• Lalu sambungkan kaki relay ke collector transistor
• Lalu sambungkan relay ke baterai
• Lalu sambungkan baterai ke motor Dc
• Lalu sambungkan motor Dc ke relay
• Lalu sambungkan ground di bawah rangkaian
• Jalankan simulasinya

c. Kontrol api

• Siapkan alat dan bahan (flame sensor, potensiometer, dioda, baterai, resistor, ground, transistor, opamp, power supply, motor DC)
• Letakkan alat dan bahan tersebut, seperti gambar rangkaian
• Lalu sambungkan pot yang diatasnya power dan dibawahnya ground ke testpin pada sensor
• Lalu sambungkan ground ke GND pada sensor
• Lalu sambungkan generator dc ke Vcc pada sensor 
• Lalu sambungkan induktor ke out pada sensor
• Lalu sambungkan induktor ke kapasitor
• Lalu sambungkan induktor ke resistor
• Lalu sambungkan resistor ke kaki inverting opamp detektor
• Lalu sambungkan ke resistor
• Lalu sambungkan resistor ke transistor
• Lalu sambungkan transistor ke dioda
• Lalu sambungkan dioda ke relay
• Lalu sambungkan kaki relay ke baterai dan fan
• Lalu sambungkan ground di bawah rangkaian
• Kemudian masukkan library ke sensor
• Jalankan simulasinya

d. Touch Sensor

• Siapkan alat dan bahan (Touch sensor, potensiometer, resistor, ground, transistor, opamp, power supply, lamp)
• Letakkan alat dan bahan tersebut, seperti gambar rangkaian
• Lalu sambungkan power supply ke touch sensor
• Lalu sambungkan output touch sensor ke kaki op amp
• Lalu sambungkan kaki op amp satu lagi ke potensiometer
• Lalu sambungkan op amp ke resistor
• Lalu sambungkan resistor ke transistor
• Lalu sambungkan transistor ke relay kaki relay
• Lalu sambungkan relay ke baterai
• Lalu sambungkan baterai ke motor
• Lalu sambungkan ground di bawah rangkaian
• Jalankan simulasinya

e. Kontrol gas

• Siapkan alat dan bahan (MQ-5, potensiometer, dioda, baterai, resistor, ground, transistor, opamp, power supply, motor DC)
• Letakkan alat dan bahan tersebut, seperti gambar rangkaian
• Lalu sambungkan potensiometer ke kaki inverting op amp
• Lalu sambungkan LDR ke kaki non inverting op amp
• Lalu sambungkan op amp ke transistor
• Lalu sambungkan kaki relay ke collector transistor
• Lalu sambungkan relay ke baterai
• Lalu sambungkan baterai ke fan
• Lalu sambungkan fan ke relay
• Lalu sambungkan ground di bawah rangkaian
• Jalankan simulasinya

    b) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]

- PRINSIP KERJA LINE FOLLOWER : 

Robot line follower adalah robot yang dapat bergerak mengikuti garis yang membentuk suatu lintasan, dimana garis umunya berwarna hitam

Sensor Infrared

(RANGKAIAN INFRARED SENSOR)

(PRINSIP KERJA) Sensor infrared digunakan untuk mendeteksi adanya garis/ lintasan yang akan dilalui oleh Robot, diletakkan didepan robot.

Sensor infrared diberi supply (VCC) sebesar 5 volt, lalu dihubungkan dengan rangkaian non inverting amplifier, ketika sensor mendeteksi adanya garis maka logoicstate nya akan berniai 1/ true, yang akan menghasilkan input pada kaki non inverting, dan output di feedback ke kaki inverting yang beri tahanan (Rf)sebesar 10kohm, dan Ri sebesar 10k ohm, untuk mencari output digunakan persamaan (Rf/Ri +1)Vi, berdasarkan persamaan tersebut didapatkan output sebesar 10Volt. Kemudian tegangan akan diumpankan kepada R1,Karena Vbe yang terukur 0.83v yang besar dari 0.6 (syarat transistor aktif),maka transistor aktif, power supply 15volt menghasilkan arus sebesar 60.8 mA, terjadi kirchoff current law/ pembagian arus  antara  resistor (R2)  dan relay (RL1)yang diparalelkan dengan sebuah dioda ,arus pada R2 sebesar 0.14mA mengalir menuju base dan  arus yang mengalir pada relay sebesar 60,6mA dan tidak ada arus yang megalir pada dioda, dikarenakan dioda reverse bias sehingga dianggap open circuit, arus 60,6mA pada relay  menghasilkan tegangan sebesar 14,6 volt, didapatkan dari persamaan hukum ohm, yaitu V= I*R, V= 60.6*240= 14.6volt , yang mana ini besar dari value RL1 tersebut yaitu 5v, sehingga relay berpindah dan loop tertutup, lalu arus dari baterai 15volt dapat mengalir untuk menggerakkan roda (motor) robot, lalu arus relay mengalir menuju collector lalu emitter lalu menuju ground.

 

Notes: 240 didapatkan dari coil resistasi relay tersebut.

Sensor Touch

(RANGKAIAN TOUCH SENSOR)

(PRINSIP KERJA) Sensor Touch digunakan untuk awalan robot, diletakkan dibelakang robot. sensor touch dapat megontrol robot sehingga ketika robot mendeteksi litasan/garis ia tidak langsung bergerak tanpa perintah, robot hanya akan bergerak ketika menerima sentuhan sebagai perintah meskipun telah diletakkan pada garis atau lintasannya.

Sensor touch diberi supply (VCC) sebesar 5 volt, lalu dihubungkan dengan rangkaian Non Inverting Adder Amplifier, ketika sensor mendeteksi adanya sentuhan maka logoicstate nya akan berniai 1/ true, yang akan menghasilkan input pada kaki non inverting, kaki non inverting dihubungkan dengan sebuah resistor yang terhubung seri dengan sumber Dc(batterai) tegaanga pada serial ini disebut V1 dan V1 diparallelkan dengan sebuah resitor yang dihubung seri dengan sumber dc (batterai) tegangan pada serial ini disebut V2 , output di feedback ke kaki inverting yang beri tahanan (Rf)sebesar 10kohm, dan Ri sebesar 10k ohm, untuk mencari output digunakan persamaan VO= V1+V2

berdasarkan persamaan tersebut didapatkan output sebesar 9.99Volt. Kemudian tegangan akan diumpankan kepada R7,Karena Vbe yang terukur 0.77v yang besar dari 0.7 (syarat transistor aktif),maka transistor aktif, power supply 15volt yang dihubung seri dengan R9 sebesar 1k ohm menghasilkan arus sebesar 11.9 mA, tidak ada arus yang mengalir pada dioda dikarenakan dioda reverse bias sehingga dianggap open circuit, menghasilkan tegangan RL4 sebesar 2.85 volt didapatkan dari hukum ohm, yaitu V= I*R V= 11.9*240= 14.6volt , yang mana ini besar dari value RL4 tersebut yaitu 2.5v, sehingga relay berpindah dan loop tertutup, lalu arus dari baterai 15volt dapat mengalir untuk menggerakkan roda (motor) robot, lalu arus relay mengalir menuju collector lalu emitter lalu menuju ground.

 

Notes: 240 didapatkan dari coil resistasi relay tersebut.

 

 

Sensor Cahaya

(RANGKAIAN SENSOR CAHAYA/LDR)

(PRINSIP KERJA) Sensor cahaya digunakan untuk mendeteksi adanya cahaya, yang akan  mempengaruhi kerja lampu pada robot.

Ketika sensor cahaya tidak mendeteksi adanya cahaya atau cahaya menjauhi sensor maka resistansi LDR akan meningkat sehingga arus yang mengalir  kecil dan arus yang mengalir menuju kaki non inverting bisa memberikan input >4 volt yanag menghasilkan output +-saturasi, arus mengalir dari power supply 15 volt yang dihubungkan dengan relay yang diparalelkan dengan dioda, karena dioda reverse bias sehingga dianggap open circuit yang menyebabkan arus tidak lewat arus hanya lewat pada relay , menyebabkan tegangan relay lebih besar (4,83 volt) dari value tegangan relay yang diberikan (3 volt) sehingga switch berpindah, membuat rangkaian lampu tertutup maka arus pada rangkaian tersebut dapat mengalir dan menghidupkan lampu.

 

 

Sensor Gas

(RANGKAIAN GAS SENSOR)

(PRINSIP KERJA)  Sensor gas digunakan untuk mendeteksi adanya kebocoran gas pada ruangan sehingga robot bisa mengurangi penyebaran gas yang bisa menyebabkan gangguan pernafasan, diletakkan diatas robot. Ketika sensor mendeteksi adanya gas maka kipas robot akan otomatis hidup untuk mengurangi gas yang bocor.

Sensor gas diberi supply sebesar 5volt, dihubungkan dengan rangkaian voltage follower yang outputnya adalah kipas,  ketika sensor gas mendeteksi adanya kebocoran gas maka logicsate sensor akan bernilai 1/true, memberikan input pada kaki non inverting, dan outputnya difeedback ke kaki inverting, sehingga Vi=Vo, diteruskan ke R13, Vbe >0,7 maka transistor aktif

arus mengalir dari power supply 15 volt yang dihubungkan dengan relay yang diparalelkan dengan dioda, karena dioda reverse bias sehingga dianggap open circuit yang menyebabkan arus tidak lewat arus hanya lewat pada relay , ketika true tegangan pada relay lebih besar (11,4 volt) dari value tegangan relay yang diberikan (9 volt) sehingga switch berpindah, rangkaian tertutup maka kipas hidup.

 

 

Sensor Flame

(RANGKAIAN FLAME SENSOR)

(PRINSIP KERJA) Sensor api digunakan untuk keamanan  robot, diletakkan ditengah robot. Ketika sensor mendeteksi adanya api maka roda (motor) robot akan otomatis berhenti, sehingga api pada robot tidak akan menyebar.

 

Sensor api diberi supply (VCC) sebesar 5 volt, lalu dihubungkan dengan rangkaian  voltage follower, ketika sensor mendeteksi adanya api maka logoicstate nya akan berniai 1/ true, menghasilkan input pada kaki non inverting dan output di feedback ke kaki inverting. Pada voltage follower ini Vi=Vo, dikarenakan penguatan 1 kali. Dibuktikan dengan output yang terdeteksi pada voltmeter sebesar 5 volt, ketika VBE > dari 0.6 volt transistor aktif, dan arus mengalir dari power supply 15 volt yang dihubungkan dengan relay yang diparalelkan dengan dioda, karena dioda reverse bias sehingga dianggap open circuit yang menyebabkan arus tidak lewat arus hanya lewat pada relay , ketika true tegangan pada relay lebih besar (11,4 volt) dari value tegangan relay yang diberikan (5 volt) sehingga switch berpindah, membuat rangkaian pada roda terbuka sehingga arus tidak dapat mengalir dan menggerakkan motor (roda robot).

  

Sensor Jarak

(RANGKAIAN SENSOR JARAK)

(PRINSIP KERJA) Ketika sensor mendeteksi tidak adanya benda berjarak kecil dari 21 cm maka sensor akan aktif, .  sensor jarak menggunakan rangkaian detector inverting dengan vref +,  yang mana kaki non inverting (+) dhubungkan dengna vinput dan kaki inverting dihubungkan dengan tegangan referensi positif (VRef), sehingga menghasilkan Vo = ED x AOL, AOLnya sangat besar, ED = kaki non inverting – kaki  inverting= 0,65 – 0,64 = 0,01, jadi Vo= 0,01 x sangat besar = plus Tegangan saturasi untuk outputnya, diteruskan ke R4, diterukasn ke transistor, transistornya on tegangan VBEnya 0,78 atau >0,7, karna transistornya on maka ada arus dari suplay 5 volt terbagi lewat relay masuk ke kaki collector terus ke emitor dan trakhir ke ground, dan  juga arus mengalir ke R13 lalu ke base lalu ke emitor dan berakhir di ground, arus yang mengalir pada relay menyebabkan tegangan pada relay lebih besar dari value relay yang diberikan maka switchnya berpindah ke bawah, sehingga roda tetap bergerak, ketika sensor mendeteksi adanya benda yang jaraknya lebih kecil dari 21 cm, maka outputnya akan bernilai -10,5 volt, yang menyebabkan transistof off, sehingga tegangan pada relay 0,00 volt, switch berpindah keatas akibatnya roda berhenti bergerak.

       c) Video Simulasi [kembali]

 6. Download File [kembali]

• Download Gambar Rangkaian [klik]
• Download File Rangkaian [klik]
• Download Video Rangkaian [klik]
• Download Library Infrared Sesor (klik disini)
• Download Library Touch Sensor (klik disini)
• Download Library Flame Sensor (klik disini)
• Download Library MQ-2 Gas Sensor (klik disini)
• Download Datasheet Resistor [klik]
• Download Datasheet Transistor NPN [klik]
• Download Datasheet Opamp 741 [klik]
• Download Datasheet Potensiometer [klik]
• Download Datasheet Dioda [klik]
•  Download Datasheet Relay [klik]
•  Download Datasheet Motor DC [klik]
•  Download Datasheet Baterai [klik]
•  Download datasheet lpgp120 [disini]
•  Download datasheet ldr [disini]

 

[Menuju Awal]