Sunday, June 24, 2012

Robot Line Follower menggunakan USB


Robot Line Follower Menggunakan USB


Mengenal Robot Line Follower
Kit AVR Robotics  merupakan contoh penerapan mikrokontroler AVR ATmega8535 pada robot  line folloer.  Gambar berikut menampilkan susunan kaki mikro AVR.




                            

                                     Gambar susunan kaki ATmega8535/16


Memrogram Robot Line Follower 
Ada banyak program yang dapat digunakan sebagai editor dan compiler program mikrokontroler.  Yang paling mudah dikenal ialah CodeVision AVR yang berbasis bahasa C.  Oleh karena itu pada buku ini menggunakan  program tersebut selain Bascom AVR yang jauh lebih mudah.  Berikut ini contoh pemrograman dasar mikrokontroler pada robot menggunakan  kit mikrokontroler handal ST-8535 USB Version yang mendukung pemrograman melalui USB (karena umumnya komputer/laptop sekarang hanya memiliki port koneksi USB dan serial).  Gambar di bawah menmapilkan skematik sistem minimum mikrokontroler AVR standar
Gambar   Contoh skema rangkaian sistem minimum AVR (ST-8535 USB version)

Gambar   Kit Mikrokontroler AVR (ST-8535 USB version)
Anda perlu memperhatikan kemampuan driver aktuator jika ingin robot Anda memiliki kemampuan gerak yang tinggi, misalnya apakah cukup drier dengan beban maksimal 1A, 2 A atau 5A bahkan lebih, gambar berikut menampilkan contoh driver motor DC L293D dan L298 yang umum digunakan untuk mobile robot.
 
(a)                                  (b)
Gambar  Driver Motor DC 1A(1) dan 2A (b) 
Sebagai contoh pertama, cobalah Anda memprogram robot line follower, yaitu robot yang mengikuti garis menggunakan sensor garis berbasis Infra red.  Sensor terpasang pada Port C.0 dan C.1, sedangkan driver motor DC dipasang pada Port B.0, B1. B.2 dan B.3. Blok diagram dari robot line follower sederhana dapat dilihat pada gambar di bawah:





                                                                                               
     Gambar   Blok diagram robot line follower



Karena menggunakan motor DC sebagai aktuator, maka diperlukan driver motor DC.  Berikut ini data cara menggerakkan motor DC pada kit driver motor DC seperti SPC Driver Motor DC :

                             Tabel 1.  Penggunaan SPC DC Motor
Pin
Nama
Seting
Fungsi
S1
Run 1
Stop /Run
Untuk menjalankan atau mematikan motor DC 1
Stop berlogika 1
Run berlogika 0
S2
Dir 1
CW/CCW
Untuk arah putaran motor DC 1
CW berlogika 1
CCW berlogika 0
S3
Run 2
Sto/Run
Untuk menjalankan atau mematikan motor DC 2
Stop berlogika 1
Run berlogika 0
S4
Dir 2
CW/CCW
Untuk arah putaran motor DC 2
CW berlogika 1
CCW berlogika 0

Setelah rangkaian dirakit, isilah program mikrokontroler tersebut menggunakan Codevision AVR.

Setelah program diisi ke mikrokontroler, cobalah dijalankan pada jalur berwarna hitam, robot harus mampu mengikuti track tersebut, pengaturan ketinggian sensor sangat mempengaruhi sensitifitas sensor garis tersebut.  Hasil robot dapat dilihat pada gambar di bawah :
Gambar   Robot  line follower yang sukses dijalankan.

Friday, June 22, 2012

Robot Obstacle Avoidance

Robot Obstacle Avoidance




1.1 Pendahuluan


Robot avoider adalah robot beroda atau berkaki yang diprogram untuk dapat
menghindar jika ada halangan, misalnya dinding. Robot avoider minimal
membutuhkan tiga buah sensor untuk mendeteksi penghalang yaitu sensor depan,
kanan dan kiri. Dalam hal ini sensor yang dipergunakan adalah sensor Infra Merah.

Robot membutuhkan sensor yang banyak karena untuk hasil pendeteksian
penghalang yang lebih baik. Hal ini dikarenakan keterbatasan sudut pancaran
sensor ( biasanya sekitar 15 derajat saja ). Sudut pantulan yang terlalu besar akan
menyebabkan hasil pembacaan sensor yang kurang akurat.

Sistem minimal robot avoider adalah
sebagai berikut :
  • Mikrokontroller
  • Dua buah sensor pendeteksi penghalang ( infra red )
  • Dua buah motor dc sebagai penggerak roda



Gambar 1 Rangkain Robot Avoider


1.2 Penggerak Mobil Robot

Untuk dapat membuat mobil robot, kita menggunakan dua buah motor dc biasa, yaitu motor dc yang diberi gear, bisa juga servo motor tapi harganya cukup mahal, maka sebagai langkah awal kita pakai motor dc yang diberi gear. Motor dc yang dimaksud adalah motor dc yang terdapat pada CD ROOM, karena motor ini memiliki efesiensi yang tinggi.
Untuk dapat membuat sistim gear, kita gunakan sistim gear pada mobil mainan.




Gambar 2 Motor DC Dan Simtem Gearnya

1.3 Sensor Infra Merah

Kenapa kita gunakan sensor jenis ini jawabnya harganya sangat murah cuman 5000 perak sepasang. Rangkaian sensor infra merah menggunakan foto transistor sebagai penerima dan led infra merah sebagai pemancar. Foto transistor yang digunakan adalah Foto transistor yang biasa di gunakan untuk VCD, jadi kalau beli bilang sensor infra merah untuk VCD biasanya toko elaktronik sudah ngerti.
Cara kerjanya : Untuk sensor penerima Infra Merah tidak memerlukan rangkaian tambahan karena sensor ini sudah ada rangkaian penerimanya sehingga outputnya sudah berbentuk digital yaitu High dan Low.


Gambar 3 Sensor penerimaInfra Merah

Dan led Infra Merah digunakan sebagi pemancar. Karena infra merah bekerja pada frekwensi 35kHZ maka harus di buatkan pemancar dengan frekwensi 35 kHZ, penulis sendiri membangunnya dari IC TTL 74LS14.



Gambar 4 Rangkaian Pemancar IR

Dengan ilustrasi : Foto transistor akan aktif apabila terkena cahaya dari led infra merah. Antara Led dan foto transistor dipisahkan oleh jarak. Jauh dekatnya jarak mempengaruhi besar intensitas cahaya yang diterima oleh foto transistor. Apabila antara Led dan foto transistor tidak terhalang oleh benda, maka foto transistor akan aktif, sehingga menyebabkan output nya berlogik ‘1’ dan Led padam. Apabila antara Led IR dan foto transistor terhalang oleh benda, foto transistor akan tidak aktif, sehingga menyebabkan outputnya berlogik ‘0’ serta Led menyala.



Gambar 5 Cara Kerja Infra Merah

Untuk membuat mobil robot ada beberapa hal yang harus diperhatikan. Hal pertama adalah memilih tenaga penggeraknya, untuk ini bisa menggunakan motor DC.



1.4 Membangun Dasar (Base) Robot Mobil


Membuat dasar mobil robot sangat mudah, pertama - tama kita tentukan material apa yang akan kita gunakan Plywood (triplek) atau menggunakan acrylic. setalah itu anda tinggal membuat bidang kotak untuk menempatkan rangkaian, kedua motor DC dan roda caster untuk roda caster penulis menggunakan roda yang terdapat pada produk Rexona.




Gambar 6 Skematik Body Mobil Robot

1.5 H-Bridge


Karena keluaran dari IC 74HC86 tidak bisa langsung digunakan untuk menggerakkan motor DC, maka harus diberi rangkaian tambahan yang bernama H-BRIDGE yang terdiri dari 4 transistor, kita harus buat dua buah.


Gambar 7 Rangkaian H - Bridge

demikian proyek pertama penulis membuat robot penghalang, dalam prakteknya robot bisa berjalan dengan baik dalam artian saat sensor kanan terhalang maka robot akan belok ke kiri, demikian juga saat sensor kiri yang terhalang maka robot akan berbelok ke kanan. Sedangkan saat sensor depan yang mendeteksi benda maka robot akan berjalan mundur untuk menghindari halangan tersebut. bila ke dua sensor terhalang maka robot akan berhenti berjalan, dan robot akan berjalan maju bila ke dua sensor tidak terhalang.
Karena robot ini tidak menggunakan mikroprosesor yang dapat diprogram, maka robot akan berjalan dengan apa adanya.