Aplikasi UAS Sensor




Aplikasi Line Follower dengan Photodioda



1. Tujuan [kembali] 

A. Memahami Prinsip Kerja sensor cahaya pada rangakaian line follower
B. Menganalisa komponen pada rangkaian line follower
C. Memahami tentang photodioda dan aplikasinya

2. Alat dan Bahan [kembali]


Aplikasi line follower dengan photodioda ini cukup sederhana. Rangkaian ini membutuhkan komponen utama antara lain sebagai berikut :

  1. Button
  2. Resistor
  3.      Transistor
  4.      . LED green
  5.      Photo dioda
  6.      OP AMP
  7.       DC Voltmeter
  8.      Motor DC

3. Dasar Teori [kembali]

       Robot line follower merupakan robot yang bergerak secara otomatis mengikuti suatu garis pandu yang telah ditentukan. Dalam perancangan dan implementasinya, masalah-masalah yang harus dipecahkan adalah sistem penglihatan robot, arsitektur perangkat keras yang meliputi perangkat elektronik dan mekanik, dan organisasi perangkat lunak untuk basis pengetahuan dan pengendalian secara waktu nyata.
      Robot ini dapat mengikuti jalur karena terdapat perbedaan pembacaan sensor saat berada di atas jalur hitam dan saat sensor berada di atas arena putih. Pada robot ini saya menggunakan IC (Integrated Circuit) bukan Mikrokontroller. Sebenarnya fungsi dari IC dan Mikrokontoller hampir sama, akan tetapi pada mikrokontroller terdapat tambahan fitur yang dapat membuat robot mengikuti jalur sesuai dengan program yang telah dibuat, dan tentunya Mikrokontroller ini sangat bagus untuk robot line follower serta pada aplikasi ini menggunakan sensor photodioda, dimana photodioda memiliki hambatan yang sangat tinggi pada saat dibias mundur. Hambatan ini akan berkurang ketika photodioda disinari cahaya dengan panjang gelombang yang tepat. Sehingga photodioda dapat digunakan sebagai detektor cahaya dengan memonitoring arus yang mengalir melaluinya.



Gambar 1. Robot line follower

Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya.
Gambar 2. Resistor

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung, stabilisasi tegangan dan modulasi sinyal.
Gambar 3. Transistor

Light Emitting Diode atau LED merupakan sebuah komponen yang menghasilkan cahaya monokromatik ketika diberi tegangan. LED terbuat dari semikonduktor dan perbedaan warna yang dihasilkan disebabkan perbedaan bahan semikonduktor yang digunakan.

Gambar 4. LED

Button diibaratkan sebagai objek untuk menghidupkan motor DC.


Gambar 5. Button

Op-Amp (Operational Amplifier) – Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.

Gambar 6. OP AMP

Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik.

Gambar 7. Motor DC

DC Voltmeter merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika. Konsep yang digunakan dalam sebuah volt meter DC hampir sama dengan konsep pada ampere meter. Pada volt meter arus searah atau DC volt meter tahanan shunt atau shunt resistor dipasang seri dengan kumparan putar magnet permanen (permanent magnet moving coil) PMMC yang berfungsi sebagai pengali (multiplier).


Gambar 8. DC Voltmeter



4. Cara kerja [kembali]

      Arus mengalir dari input menuju LED sehingga LED menyala. Ketika LED menyala maka photodioda akan menangkap cahaya dari LED. Ketika Button ditutup maka arus mengalir dari input menuju photodioda. Karena photodioda menerima cahaya dari led maka resistansinya akan semakin kecil sehingga tegangan yang dihasilkannya semakin besar.
      Selanjutnya arus mengalir menuju transistor NPN  Q1, Masuk dari basis dan keluar dari kolektor. Selanjutnya terjadi penguatan pada op-AMP non inverting dimana arus keluarannya bernilai positif. Selanjutnya akan menuju OP-AMP non inverting lagi untuk dikuatkan sekali lagi.
      Selanjutnya arus masuk ke transistor NPN Q2 melalui basis dan keluar dari kolektor dan arus menuju motor dc sehingga dapat menggerakan motor dc. Pada motor DC akan membaca tegangan output dari Sensor Photodioda tadi.

5. Rangkaian [kembali]


Gambar 9. Rangkaian Aplikasi Line Follower dengan Photodioda

6. Video [kembali]







7. Link Download [kembali]

Link HTML download disini
Link video download disini 
Link rangkaian download disini
Link data sheet photodioda download disini




Tidak ada komentar:

Posting Komentar

PRAKTIKUM MIKRO PROSESSOR DAN MIKRO KONTROLER (A) BAHAN UNTUK PRAKTIKUM  MIKRO PROSESSOR DAN MIKRO KONTROLER   2020          Oleh :  DEVARA ...