PANDUAN PERAKITAN
ROBOT LINE TRACER ANALOG
4 SENSOR PHOTODIODA
Disusun oleh :
Meta Yantidewi
Dzulkiflih
Frida Ulfah Ermawati
Abu Zainuddin
Aminudin Zakaria
Wahyu Bagus Syahputro
i
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI .............................................................................................. ii
BAB 1
PENGENALAN KOMPONEN UTAMA ................................. 1
1.1
Resistor ......................................................................................... 1
1.2
Resistor dengan Kode Warna ....................................................... 1
1.3
Kode Warna Resistor .................................................................... 4
1.4
Variable Resistor ........................................................................... 8
1.5
Light Emitting Diode (LED) ......................................................... 9
1.6
Photodiode .................................................................................. 10
1.7
Transistor .................................................................................... 11
1.8
Operational Amplifier (Op-Amp) ............................................... 14
1.9
Relay ........................................................................................... 14
BAB 2
PENGGUNAAN ALAT DAN K3 .......................................... 17
2.1
Solder .......................................................................................... 17
2.2
Timah .......................................................................................... 20
2.3
Flux / Pasta Solder ...................................................................... 21
2.4
Prosedur Menyolder .................................................................... 23
2.5
Keilmuan Keselamatan dan Kesehatan (K3) Elektronika .......... 25
2.6
Multimeter .................................................................................. 28
BAB 3
RANGKAIAN LINE FOLLOWER ........................................ 31
3.1
Diagram Blok .............................................................................. 31
3.2
Sensor.......................................................................................... 31
3.3
Komparator ................................................................................. 32
ii
3.4
Motor Driver ............................................................................... 35
3.5
Motor DC .................................................................................... 40
BAB 4
DESAIN MEKANIK .............................................................. 43
4.1
Desain Chasis .............................................................................. 43
4.2
Rangkaian Hardware Utama dan Sensor .................................... 44
BAB 5
TEKNIK PERAKITAN .......................................................... 45
5.1
Pemasangan Komponen .............................................................. 45
5.2
Daftar Nama Komponen dan Perlengkapan ............................... 46
5.3
Komponen Hardware Sensor ...................................................... 47
5.4
Perlengkapan Mekanik ............................................................... 47
5.5
Mekanik Robot ........................................................................... 49
5.6
Cara Pemasangan Mekanik Robot .............................................. 50
5.7
Kalibrasi Sensor .......................................................................... 55
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 57
iii
BAB 1 PENGENALAN KOMPONEN UTAMA
1.1
Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk
menghambat arus listrik dan menghasilkan nilai resistansi tertentu.
Kemampuan resistor dalam menghambat arus listrik sangat beragam
disesuaikan dengan nilai resistansi resistor tersebut.
Resistor memiliki beragam jenis dan bentuk. Diantaranya resistor
yang berbentuk silinder, smd (Surface Mount Devices), dan wirewound.
Jenis jenis resistor antara lain komposisi karbon, metal film, wirewound,
smd, dan resistor dengan teknologi film tebal. Resistor yang paling banyak
beredar di pasaran umum adalah resistor dengan bahan komposisi karbon,
dan metal film. Resistor ini biasanya berbentuk silinder dengan pita pita
warna yang melingkar di badan resistor. Pita pita warna ini dikenal sebagai
kode resistor. Dengan mengetahui kode resistor kita dapat mengetahui nilai
resistansi resistor tersebut.
Simbol Resistor
1.2
Resistor dengan Kode Warna
Resistor yang menggunakan kode warna ada 3 macam, yaitu:

Resistor dengan 4 pita warna dengan 1 pita warna untuk toleransi.

Resistor dengan 5 pita warna dengan 1 pita warna untuk toleransi.
1

Resistor dengan 6 pita warna dengan 1 pita warna untuk toleransi
dan 1 pita warna untuk reliabilitas
Sedangkan ukuran resistor bermacam macam sesuai dengan ukuran
daya resistor itu. Dipasaran terdapat beberapa ukuran daya seperti
ditunjukkan pada Gambar 1, untuk komposisi karbon dan Gambar 2 untuk
metal film.
Gambar 1. Resistor komposisi karbon dengan ukuran daya 1/8, 1/4 dan
1/2 watt, 1 watt, 2 watt.
2
Gambar 2. Resistor dengan nilai dan toleransi (dari atas ke bawah) 330Ω
(toleransi±5%), 330Ω (toleransi±1%), 22KΩ (toleransi±5%), 1KΩ
(toleransi±1%), 4.7KΩ (toleransi + 5%).
3
1.3
Kode Warna Resistor
Kode warna resistor dapat disederhanakan seperti pada Gambar 3.
Gambar 3. Tabel sederhana kode warna resistor.
4
Cara menggunakan tabel pada Gambar 3 adalah sebagai berikut:

Kolom colour menunjukkan warna pita pita pada resistor. Supaya
mudah d ihafal maka dapat diringkas menjadi hi-co-me-ji-ku-hi-biu-a-p-em-per-no, yaitu kempanjangan dari hitam-coklat-merahjingga(oranye)-kuning-hijau-biru-ungu- abu abu-putih-emas-perakno warna.

Kolom band a, band b, band c, adalah pita resistor yang
menunjukkan angka resistansi.

Kolom band d adalah pita resistor yang menunjukkan nilai resistansi
namun dikalikan dengan nilai pada band a, band b, band c.

Kolom band d adalah pita resistor yang menunjukkan nilai toleransi.

Kolom band e adalah pita resistor yang menunjukkan nilai reliabilitas.

Untuk membedakan resistor dengan 5 pita dengan pita terakhir
adalah toleransi dan 5 pita dengan pita terakhir adalah reliabilitas
adalah dengan melihat jarak pita terakhir. Jika jaraknya lebar maka
pita kelima adalah reliabilitas dan jika jaraknya sama dengan pita
pita yang lain maka pita kelima adalah toleransi.

Pita pertama suatu resistor adalah yang paling dekat dengan ujung
resistor.
5
Contoh pembacaan kode warna resistor yang digunakan pada modul ini :

Resistor 1𝑘Ω ± 1%
coklat
1

hitam
0
merah
X 102
emas
10%
orange
3
hitam
0
merah
X102
orange
3
orange
X 103
ungu
7
hitam
0
Resistor 33𝑘Ω ± 5%
Orange
3

emas
1%
Resistor 33𝑘Ω ± 1%
Orange
3

coklat
X1
Resistor 1𝑘Ω ± 10%
Coklat
1

hitam
0
emas
5%
Resistor 47𝑘Ω ± 1%
Kuning
4
merah
X102
6

Resistor 47𝑘Ω ± 5%
Kuning
4

hitam
0
hitam
0
hitam
X1
coklat
1%
hitam
0
coklat
X101
emas
5%
Resistor 330Ω ± 1%
orange
3

emas
5%
Resistor 100Ω ± 5%
coklat
1

Orange
X103
Resistor 100Ω ± 1%
coklat
1

ungu
7
orange
3
hitam
0
hitam
X1
coklat
1%
Resistor 330𝑘Ω ± 5%
Orange
3
orange
3
coklat
X 10
emas
5%
7

Resistor 560Ω ± 1%
Hijau
5

Hitam
0
Hitam
X1
Coklat
1%
Resistor 560Ω ± 5%
Hijau
5
1.4
Biru
6
biru
6
coklat
X10
emas
5%
Variable Resistor
Resistor Berubah (variable), ialah sebuah resistor yang nilainya dapat
berubah- ubah dengan jalan menggeser atau memutar toggle pada alat
tersebut. Sehingga nilai resistor dapat kita tetapkan sesuai dengan
kebutuhan. Berdasarkanjenis ini kita bagi menjadi dua, Potensiometer,
rheostat dan Trimpot (Trimmer Potensiometer) yang biasanya menempel
pada papan rangkaian (Printed Circuit Board, PCB). Variable resistor yang
digunakan pada modul ini adalah trimpot
8
Gambar 4. Simbol dan fisik trimpot
Nilai dari trimpot dituliskan di badan dengan jumlah 3 angka seperti
yang terlihat pada gambar atas. Perhitungan untuk nilai resistansi sama
dengan perhitungan dengan memakai gelang. Hanya saja faktor 10n
terletak pada karakter tiga . Contoh misalnya tertulis nilai 473, Karena
bilangan ketiganya tertulis 3 maka faktor 10n =103 = 1000. jadi nilai
resistansinya adalah 47.000 . = 47 K .
1.5
Light Emitting Diode (LED)
Light Emiting Diode (LED) dapat mengeluarkan cahaya bila
diberikan forward bias. Dioda jenis ini banyak digunakan sebagai
indikator dan display. Misalnya dapat digunakan untuk seven segmen
(display angka).
9
Gambar 5. Simbol dan fisik LED
LED yang digunakan untuk penerima sensor adalah dari jenis
superbright 5mm. Kelebihannya adalah memiliki intensitas dan
focus yang lebih baik daripada LED biasa. Sedangkan untuk
keperluan indicator digunakan LED kecil biasa 3mm.
1.6
Photodiode
Untuk photodiode, dapat disebut sebagai salah satu dari
komponen sensor, yang dimaksud dengan sensor yaitu suatu
komponen yang digunakan untuk mengubahsuatu besaran fisika
kedalam bentuk sinyal listrik, di mana sensor itu merupakan bagian
dari tranducers, tranducers itu terbagi atas sensor dan actuator,
actuator yaitu suatu komponen untuk mengubah besaran fisika dari
sinyal listrik menjadi besaran fisika yang lainnya misalnya motor
listrik, dan lain-lain sebagainya. jadi cara kerjadari photodiode itu dia
menerima cahaya, kalau dari simbolnya, pada LED, anakpanah
menunjuk ke luar, sementara pada photodiode, anak panah menunjuk
ke dalam, itu artinya photodiode menerima cahaya, dan resistansinya
10
berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang diterima olehnya,
karena sebenarnya suatu photon dapat mendorong elektron bebas
untuk menyebrangi persambungan pn junction, dan menyebabkan
arus untuk mengalir
Gambar 6. Simbol dan fisik photodiode
1.7
Transistor
Pada modul ini penggunaan transistor ditekankan sebagai
switch. Dimana akan berlaku kondisi on dan off. Dari berbagai
bentuk transistor yang ada di pasaran, pada umumnya pada
transistor terdapat tanda-tanda khusus baik berupa titik atau tojolan
yang menunjukkan posisi emitor. Sedangkan transistor yang
berbentuk topi, kolektor terdapat pada badan transistor. Jenis
transistor adalah NPN dan PNP. Transistor dapat dianalogikan
sebagai dua buah diode
11
Gambar 7. Simbol dan Fisika Transistor
Gambar 7 adalah lambang trasistor NPN dan PNP beserta
analoginya dengan menggunakan rangkaian dioda berdasarkan
susunan semikonduktornya untuk menentukan kaki-kaki transistor
secara analog.
Cara kerja transistor : seperti yang ditunjukan oleh gambar di
atas, tentang arah arusnya. Untuk NPN, jika ada arus yang mengalir
dari basis menuju emitor maka akan ada arus yang mengalir dari
kolektor menuju emitor.
Untuk PNP, jika ada arus yang mengalir dari emitor menuju
basis maka akan ada arus yang mengalir dari emitor menuju
kolektor.
12
𝐵 = 𝐼𝐶 /𝐼𝐵
Dimana :
𝐵 = 𝐵𝑒𝑠𝑎𝑟 𝑃𝑒𝑛𝑔𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛
𝐼𝐶 = 𝐴𝑟𝑢𝑠 𝐾𝑜𝑙𝑒𝑘𝑡𝑜𝑟
𝐼𝐵 = 𝐴𝑟𝑢𝑠 𝐾𝑜𝑙𝑒𝑘𝑡𝑜𝑟
Catatan : Transistor tidak dapat digantikan oleh rangkaian
dioda. Untuk rangkaian transistor tipe NPN bias basis diberikan
bias positif sedangkan tipe PNP sebaliknya yaitu bias negatif.
Contoh :
Misal 𝑉𝐶𝐶 = 3 𝑉𝑜𝑙𝑡, 𝑅𝐵 = 2𝑘Ω
Maka :
𝐼𝐵 = 𝑉𝐶𝐶 − 𝑉𝐵𝐸 /𝑅𝐵
= 3 𝑉 − 0.6/2000
= 1,2 𝑚𝐴
13
1.8
Operational Amplifier (Op-Amp)
OpAmp
(Operasional
Amplifiers)
pada
hakekatnya
merupakan sejenis IC. Di dalamnya terdapat suatu rangkaian
elektronik yang terdiri atas beberapa transistor, resistor dan atau dioda.
Jikalau kepada IC jenis ini ditambahkan suatu jenis rangkaian,
masukkan dan suatu jenis rangkaian umpan balik, maka IC ini dapat
dipakai untuk mengerjakan berbagai operasi matematika, seperti
menjumlah, mengurangi, membagi, mengali, mengintegrasi, dsb.
Oleh karena itu IC jenis ini dinamakan penguat operasi atau
operasional amplifier, disingkat OpAmp.
Gambar 8. Gerbang logika OpAmps.
1.9
Relay
Relay adalah saklar elektronik yang dapat membuka atau
menutup rangkaian dengan menggunakan kontrol dari rangkaian
elektronik lain. Sebuah relay tersusun atas kumparan, pegas, saklar
14
(terhubung pada pegas) dan 2 kontak elektronik (normally close dan
normally open.
Normally close (NC) : saklar terhubung dengan kontak ini
saat relay tidak aktif atau dapat dikatakan saklar dalam kondisi
terbuka. Normally open (NO) : saklar terhubung dengan kontak ini
saat relay aktif atau dapat dikatakan saklar dalam kondisi tertutup.
Gambar 9. Simbol dan Fisik Kontak Relay
Berdasarkan pada prinsip dasar cara kerjanya, relay dapat
bekerja karena adanya medan magnet yang digunakan untuk
menggerakkan saklar. Saat kumparan diberikan tegangan sebesar
tegangan kerja relay maka akan timbul medan magnet pada kumparan
karena adanya arus yang mengalir pada lilitan kawat. Kumparan
yangbersifat sebagai elektromagnet ini kemudian akan menarik saklar
15
dari kontak NC ke kontak NO. Jika tegangan pada kumparan
dimatikan maka medan magnet pada kumparan akan hilang sehingga
pegas akan menarik saklar ke kontak NC.
16
BAB 2 PENGGUNAAN ALAT DAN K3
2.1
Solder
Solder merupakan suatu alat yang digunakan untuk
melelehkan timah, dan timah tersebut digunakan sebagai perekat
komponen elektronika. Untuk menempelkan komponen elektronika
tersebut ke papan PCB maka digunakan timah yang dilelehkan
terlebih dahulu menggunakan Solder Listrik. Jadi Solder berfungsi
untuk melelehkan
timah
yang
digunakan
untuk
merekatkan
komponen elektronika pada papan PCB.
Gambar 2.1 Menyolder komponen pada PCB
17
Solder ini dibagi menjadi tiga jenis, yaitu :

Solder Biasa
Solder jenis ini paling populer dan banyak digunakan
dikarenakan harganya yang relatif murah. Jadi solder ini hanya
terdapat fitur ON dan OFF dan suhu yang mampu dikeluarkan sudah
ditetapkan pada spesifikasi.
Gambar 2.2 Solder Biasa

Solder dengan pengonrol Suhu
Sesuai dengan namanya, Solder jenis ini dapat diatur suhu
yang dikeluarkan. Pengontrol Suhu pada solder ini berguna untuk
mengatur suhu sesuai dengan kenyamanan pengguna dalam
melakukan soldering.
Suhu yang terlalu tinggi membuat timah menjadi mudah
leleh dan dapat merusak komponen elektronika apabila ditempel
18
terlalu lama pada kaki komponen yang akan disolder. Akan tetapi
suhu yang terlalu rendah juga menyulitkan pengguna dimana timah
akan lama meleleh dan menjadi lebih lengket
Gambar 2.2 Solder dengan pengontrol suhu

Solder UAP / Hot Air / Blower
Solder jenis ini memanfaatkan tekanan udara panas untuk
melelehkan timah. Solder jenis ini sangat jarang digunakan
dikarenakan harganya yang relatif mahal dibandingkan dengan
solder biasa.
Gambar 2.3 Solder Uap/Hot Air
19
2.2
Timah
Timah solder merupakan sejenis timah yang terbuat dari
pencampuran bahan perak dan timah, timah solder untuk keperluan
mematri komponen elektronika sering juga dikenal dengan istilah
Alloy. Perbandingan pencampuran bahan perak dan timah tersebut
antara lain 60/40%, 63/37% serta 50/50%. Bentuk timah patri/timah
solder yang sering digunakan untuk mematri biasanya berbentuk
seperti kawat panjang, dengan ukuran diameter yang beragam antara
0,3mm-1,5mm, namun yang banyak digunakan adalah ukuran 0,8 dan
1mm. Untuk pematrian komponen-komponen elektronika gunakan
timah patri/timah solder yang berbahan dasar 60/40%, dia dapat
meleleh disuhu 190c.
Gambar 2.3 Timah Solder
Timah solder dengan perbandingan campuran 50/50% jarang
digunakan dalam pematrian komponen-komponen elektronika, timah
jenis ini biasanya untuk mematri dibagian ground.
20
Macam-macam timah solder Dalam dunia elektronika ada dua
jenis timah solder yang lazim digunakan yakni:

Timah gulung/timah yang berbentuk kawat yang digulung, seperti
pada gambar diatas.

Timah Pasta/timah paste/solder paste, jenis ini berbentuk cair.
Timah jenis ini sering digunakan untuk menyetak kaki-kaki
komponen BGA
Gambar 2.3 Timah Pasta atau Timah Cair
2.3
Flux / Pasta Solder
Fungsi pasta solder ini adalah untuk memudahkan agar timah
menempel pada benda yang sedang disolder, misalnya pada kawat
atau terminal solder. Pasta solder ini juga berfungsi untuk mencegah
oksidasi saat benda yang disolder dipanaskan.
Berikut ini adalah beberapa fungsi dari pasta solder :
21

Mencegah Oksidasi
Pasta solder atau sering disebut sebagai solder paste adalah
jenis senyawa yang memiliki fungsi untuk meminimalkan terjadinya
lapisan oksidasi selama kegiatan penyolderan.
Oksidasi
ini
perlu
karena
lapisan
oksidasi
dapat
menyebabkan korosi pada timah sehingga sambungan timah pada
komponen yang disolder menjadi tidak tahan lama dan
mengakibatkan kontak yang buruk antara komponen dengan papan
sirkuit PCB (Printed Circuit Board).
Gambar 2.4 Flux Solder
Dengan menggunakan pasta solder, timah solder dapat
menempel dengan baik tanpa adanya oksidasi. Jika hasil
penyolderan terjadi oksidasi, maka sambungan menjadi tidak
sempurna dan aliran arus listrik pada rangkaian menjadi terhambat.
Penting juga untuk mengetahui cara menyimpan pasta
22
solder, yaitu harus disimpan dalam kondisi yang tepat, pastikan
untuk menyimpan pasta solder dalam wadah tertutup kedap udara
untuk mencegah oksidasi.

Memudahkan Timah Untuk Menempel
Selain berfungsi untuk menghilangkan oksidasi saat
menyolder seperti yang sudah dijelaskan di atas, fungsi pasta solder
berikutnya yaitu dapat memudahkan timah menempel pada
permukaan saat dipanaskan dengan solder sehingga timah benarbenar menempel pada permukaan komponen yang disolder.

Fungsi Lainnya
Fungsi lain dari pasta solder adalah agar hasil penyolderan
tidak retak saat terjadi panas pada rangkaian PCB, sambungan tetap
tersambung dengan baik, dan tidak menghambat arus listrik pada
rangkaian.
Penggunaan pasta solder secara rutin juga secara tidak
langsung dapat membuat mata solder lebih awet karena tercegahnya
korosi pada besi solder.
2.4
Prosedur Menyolder
Ada beberapa poin yang harus diperhatikan sebelum memulai untuk
menyolder

Dianjurkan menggunakan tangan kanan untuk memegang solder.

Dilarang bergetar dalam memegang solder
23

Memegang solder seperti memegang pensil

Kemiringan ± 45°

Pegang dengan tangan kiri.

Timah harus dipegang sekitar 2cm dari ujung

Posisi solder iron harus 45° mengenai kaki komponen dan pet pada
PCB yang akan disolder.

Sentuhkan timah ke ujung solder iron.

Fungsi posisi 45° adalah untuk menyeimbangkan panas,
mempermudah pencairan timah.
Apabia setiap poin diatas sudah dipenuhi maka proses menyolder
sudah dapat dilaksanakan dengan mengikuti tahapan berikut :
1.
Bersihkan permukaan PCB yang akan disolder.
2.
Masukkan/letakkan komponen ke PCB yang akan disolder.
3.
Letakkan soldering iron tip diantara kaki PCB dan kaki komponen
24
agar mendapatkan panas yang cukup.
4.
Berikan timah dengan jumlah yang secukupnya dilokasi yang akan
disolder.
5.
Jika timah yang diperlukan sudah cukup, angkatlah timah (solder
wire) terlebih dahulu agar tidak masih menempel di daerah yang
disolder pada PCB. Usahakan maksimal lama penyolderan ± 5
detik.
6.
2.5
Angkatlah soldering iron
Keilmuan Keselamatan dan Kesehatan (K3) Elektronika
Pengertian K3 Menurut Keilmuan Keselamatan dan Kesehatan Kerja
(K3) adalah semua Ilmu dan Penerapannya untuk mencegah terjadinya
kecelakaan kerja, penyakit akibat kerja (PAK), kebakaran, peledakan dan
pencemaran lingkungan.
Sebelum memulai suatu kegiatan dalam bidang elektronika,
diwajibkan untuk memahami dengan seksama poin berikut :

Jangan bekerja bila anda telah mengkonsumsi obat yang dapat
menyebabkan anda mengantuk.

Jangan bekerja pada ruang yang cahaya-nya kurang.

Jangan bekerja dalam ruangan yang lembab.

Gunakanlah peralatan, perlengkapan, dan peralatan perlindungan
diri yang telah disahkan.
25

Jangan bekerja bila badan anda atau pakaian anda basah.

Lepaskan semua cincin, gelang, dan perhiasan lain yang terbuat dari
logam.

Jangan sekali-kali menganggap bahwa rangkaian sudah mati.
Periksalah rangkaian tersebut dengan peralatann atau perlengkapan
yang ada, pastikan bahwa peralatan atau perlengkapan yang anda
gunakan untuk menguji rangkaian tersebut masih beroperasi dengan
baik.

Jangan merusak peralatan pengaman. Jangan sekali-kali merusak
sakelar yang bersambungan (interclock). Pastikan untuk mengecek
bahwa semua sakelar yang bersambungan (interclock) tersebut
beroperasi dengan baik.

Perkirakanlah peralatan dan perlengkapan anda dalam kondisi yang
baik. Gunakan peralatan yang benar untuk menyelesaikan
pekerjaaan.

Pastikan bahwa kapasitor telah dikosongkan. Beberapa kapasitor
dapat menyimpan muatan yang mematikan dalam waktu yang lama.

Jangan membuka perlengkapan keamanan diri. Pastikan bahwa
semua perlengkapan keamanan diri ada masih utuh.

Jangan gunakan adaptor yang dapat melumpuhkan hubungan
pertahanan.
26

Gunakanlah hanya pemadam yang sah. Air dapat menghantarkan
arus listrik dan dapat menambah bahaya dan kerusakan pemadam
api karbondioksida dan yang berhalogen tertentu merupakan pilihan
yang tepat untuk penyebab kebakaran akibat listrik. Dalam berbagai
kasus dapat juga digunakan jenis yang berbusa.

Ikuti aturan dalam menggunakan pelarut dan bahan kimia lain.
Bahan tersebut dapat meledak, terbakar, dan merusak rangkaian
listrik.

Komponen elektronika tertentu dapat mempengaruhi keamanan
pekerjaan terhadap perlengkapan. Gunakan selalu suhu cahaya
pengganti yang benar.

Gunakanlah pakaian pelindung dan kacamata keselamatan untuk
menangani peralatan hampa-tinggi seperti tabung gambar televisi.

Jangan mencoba bekerja pada rangkaian atau perlengkapan yang
rumit sebelum anda
mempersiapkan diri. Rangkaian atau
perlengkapan tersebut dapat membahayakan.

Beberapa informasi keselamatan yang paling baik untuk perlatan
elektronik dan elektris ada pada literatur yang terdapat pada kotak
perlengkapan.
27
2.6
Multimeter
Multimeter yang tersedia pada saat ini terdiri dari dua macam,
yaitu multimeter analog dan multimeter digital (Gambar 2.1).
Perbedaan dari kedua jenis multimeter tersebut adalah pada
multimeter analog menggunakan jarum penunjuk yang digerakan
oleh kumparan putar untuk menunjukan nilai – nilai ukurnya.
Sedangkan multimeter digital menampilkan nilai yang terukur
langsung dalam bentuk angka. Multimeter analog ada yang
menggunakan kumparan putar satu arah (titik nol berada di ujung
paling kiri) dan ada yang dua arah yaitu titik nol ditengah skala.
Gambar 2.6 Multimeter Digital
Secara definisi multimeter merupakan alat ukur yang dapat
digunakan untuk mengukur besaran – besaran fisis kelistrikan.
28
Besaran yang dapat di ukur menggunakan multimeter antara lain :

Resistansi atau hambatan (sebagai Ohmmeter)

Beda potensial AC/DC (sebagai Voltmeter)

Kuat arus AC/DC (sebagai Amperemeter)
Pengukuran resistansi suatu resistor bisa diukur secara
langsung pada pembacaan multimeter. Perlu di perhatikan untuk
setiap pengukuran resistensi pada resistom dengan menggunakan
multimeter analog maupun multimeter digital posisi saklar berada
pada posisi Ohm.
Dalam menggunakan multimeter baik analog maupun digital,
langkah awal yang harus dilakukan adalah melakukan offset nol. Untuk
multimeter analog selalu tersedia tombol untuk offset nol. Yang
dimaksud offset nol adalah tombol untuk mengatur jarum penunjuk
agar terletak pada titik nol saat tidak digunakan. Probe pencolok pada
multimeter ada dua macam. Yaitu probe positif yang biasa nya
berwarna merah dan probe negatif yang biasanya berwarna hitam.
Untuk mengukur kuat arus yang besar, tersedia lubang colokan positif
tersendiri.
Ketika menggunakan multimeter, terdapat hal-hal yang perlu
diperhatikan, diantaranya :

Besaran yang hendak diukur, apakah ohm, volt, atau ampere.
Kemudian arus yang jenis arus listrik yang mengalir, DC/AC.
29

Jika harga besaran ukur belum diketahui, maka pilihlah batas
ukur yang paling besar. Selanjutnya dapat memilih ke range
ukur yang lebih kecil untuk mendapatkan hasil ukur yang lebih
akurat.

Setelah selesai menggunakan, atur pada posisi off atau pilih
posisi ukur pada voltmeter-AC pada batas ukur terbesar.
30
BAB 3 RANGKAIAN LINE FOLLOWER
3.1
Diagram Blok
Secara umum line tracer dapat dirancang dengan mengacu
pada blok diagram seperti berikut :
Gambar 10. Blok Diagram Line Tracer
Komponen uama penyusun line tracer adalah sensor,
comparator, motor diver dan motor sebagai penggerak. Secara
terperinci mengenai blok-blok diagram dalam bab berikut ini.
3.2
Sensor
Sensor yang dapat digunakan untuk pembuatan line tracer
adalah photodiode. Rangkaian sensor secara lengkap adalah sebagai
berikut :
31
Supaya dapat digunakan sebagai sensor, maka photodiode dibias
reverse. Cara kerja dari photodiode, resistansinya berubah-ubah sesuai
dengan intensitas cahaya yang diterima olehnya, karena sebenarnya
suatu photon dapat mendorong elektron bebas untuk menyebrangi
persambungan pn junction, dan menyebabkan arus untuk mengalir.
3.3
Komparator
Komparator adalah salah satu aplikasi dari Op-Amp (Operational
Amplifier), dimana meliki fungsi membandingkan dua potensial
tegangan yang diberikan.
32
Gambar 11. Simbol Komparator
Cara kerja dari piranti komparator adalah membandingkan
beda potensial yang diberikan pada input terminal A (+) dan B (-).
Jika tegangan A > B maka out akan saturasi, jika tegangan A < B
atau A = B maka out = 0. Bentuk fisik IC (Integrated Circuit) dari
komparator LM339 adalah sebagai berikut :
33
Gambar 12. LM339 Pin-Out
IC komparator yang digunakan adalah LM339 dengan
konfigurasi pinout tampak seperti pada gambar diatas. Di dalam
kemasan IC LM339 terdapat 4 modul komparator sekaligus. Dengan
demikian memudahkan kita dalam merancang suatu rangkaian
komparator yang sederhana.
34
Gambar 13. Skema 2 buah Sensor dan Komparator
3.4
Motor Driver
Driver motor berfungsi sebagai piranti yang bertugas untuk
menjalankan motor baik mengatur arah putaran motor maupun
kecepatan putar motor. Macam driver motor diantaranya adalah :
35

Driver Kontrol Tegangan
Dengan driver motor kontrol tegangan menggunakan level
tegangan secara langsung untuk mengatur kecepatan dari putaran
motor.
Driver Motor Kontrol Tegangan

Driver PWM
Dengan kontrol PWM kita dapat mengatur kecepatan motor
dengan memberikan pulsa dengan frekwensi yang tetap ke motor,
sedangkan yang digunakan untuk mengatur kecepatan adalah duty
cycle dari pulsa yang diberikan.
36
Rangkaian Driver PWM

Driver H Bridge
Driver type H Bridge digunakan untuk mengontrol putaran
motoryang dapat diatur arah putarannya CW maupun CCW. Driver
ini padadasarnya menggunakan 4 buah transistor untuk switching
dari putaran motor dan secara bergantian untuk membalik polaritas
dari motor.
37
Rangkaian Driver H-Bridge
Skema diatas menggunakan masing-masing dua buah
transistor PNP dan NPN. Jika ingin memperkuat penguatan
pada transistor maka rangkaian dapat ditambahan transistor dengan
konfigurasi Darlington.
Transistor Darlington akan memperkuat sinyal yang masuk
sehingga motor akan lebih responsif.
Pada saat INPUT 1 dan INPUT 2 diberikan nilai logika yang
berbeda (HIGH dan LOW) maka dua dari empat transistor akan aktif
secara
berlainan
dan
membentuk
putaran
motor.
Ketika
INPUT1=HIGH dan INPUT2=LOW maka Q1 dan Q4 akan aktif
sehingga arus listrik akan mengalir ke motor melalui Q1 dan Q4
sehingga motor berputar.
Ketika sebaliknya INPUT1 = LOW dan INPUT2 =
38
HIGH maka Q2 dan Q3 akan aktif sehingga arus listrik akan
mengalir ke motor melalui Q2 dan Q3 sehingga motor berputar
kearah
sebaliknya.
Ketika
logika
paa
kedua
input
sama HIGH atau LOW maka Motor akan diam tidak berputar.
Putaran motor searah Jarum jam disebut Clock Wise (CW)
sedangkan putaran yang berlawanan arah jarum jam disebut CCW
(Counter Clock Wise).

Driver Relay
Prinsip Kerja dari driver ini hampir sama dengan driver H
Bridge hanya saja komponen ini mengandalkan mekanik switch
didalamnya sebagai control motor.
Gambar 14. Skema 1Pasang Driver Motor Menggunakan Relay
39
3.5
Motor DC
Motor
DC
merupakan
sebuah
elekrik
motor
yang
menggunakan tegangan DC yang mengkonversikan besaran listrik
menjadi besaran mekanik. Motor DC yang pada umumnya digunakan
pada pekerjaan yang kecil dan lebih cocok untuk digunakan pada
aplikasi - aplikasi elektronika misalnya robot mobil. Motor DC ini
mempunyai dua terminal elektrik. Dengan memberikan beda
tegangan pada kedua terminal tersebut maka motor akan dapat
berputar pada satu arah dan apabila polaritas dari tegangan tersebut
dibalik, maka arah putaran motor akan terbalik pula. Polaritas dari
tegangan yang diberikan pada dua terminal menentukan arah putaran
motor sedangkan beda tegangan yang diberikan menentukan
kecepatan motor tersebut.
Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC,
yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak
berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan
medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor
ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi
lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya
adalah Yoke (kerangka
magnet), Poles (kutub
motor), Field
winding (kumparan medan magnet), Armature Winding (Kumparan
Jangkar), Commutator (Komutator) dan Brushes (kuas/sikat arang).
40
Gambar 15. Diagram Motor DC
Pada
prinsipnya
motor
DC
menggunakan
fenomena
elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke
kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak
menghadap ke utara magnet.
Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub
selatan magneta atau kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub
utara magnet, maka akan terjadi saling tarik menarik yang
menyebabkan pergerakan kumparan berhenti.
Tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub
magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub
utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub
selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan
kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan
kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan
dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi
tolah menolak, sehingga kumparan bergerak memutar.
41
Gambar 16. Motor DC Gearbox
Selain motor DC secara umum, ada jenis lain motor DC yaitu
motor DC Gearbox. Motor DC jenis ini sudah terintegrasi dengan
sistem roda gigi di dalamnya. Sistem roda gigi ini bertujuan untuk
meningkatkan torsi atau rpm motor. Motor DC Gearbox juga memilki
dua buah kutub yaitu postif dan negatif.
42
BAB 4 DESAIN MEKANIK
4.1
Desain Chasis
Chasis dari robot yang dibuat menggunakan bahan dari acrylic
untuk mempermudah desain dan penempatan dari komponen yang
dipasang. Yang perlu diperhatikan disini adalah ukuran ketebalan
dari bahan acrylic yang digunakan sehubungan dengan beban dari
komponen yang akan diletakkan pada chasis.
Mekanik yang digunakan disini menggunakan dua buah motor
sebagai penggerak robot dan sebuah roda bebas di depan.
Gambar 16. Robot Line Follower Analog V2
43
4.2
Rangkaian Hardware Utama dan Sensor
Gambar 17. Rangkaian Hardware Utama dan Sensor yang sudah jadi
44
BAB 5 TEKNIK PERAKITAN
5.1
Pemasangan Komponen
Pemasangan komponen pada rangakaian harus sesuai tata
letaknya karena jika tidak rangkaian tidak akan dapat berfungsi
dengan baik. Penampang rangkaian pada line tracer dengan
menggunakan Relay adalah sebagai berikut :
Gambar 18. Hardware Utama
45
5.2
Daftar Nama Komponen dan Perlengkapan
N
o
Nama Komponen
Jumlah(Cadang
an)
1
PCB Hardware Utama
1
2
Timah
1
3
Peluru Konektor
8(2)
4
Dioda 4148
6(1)
5
Socket IC 14 Pin
1
6
IC LM339
1
7
VR / Trimpot 20K
4
8
Transistor 9012
9
Relay
2(1)
2
10 Push On-Off
6
11 LED Merah 3mm
4
12 Resistor 330Ω
Gambar
6(1)
13 Konektor White House 2 pin
3
14 Konektor White House 6 pin
1
46
5.3
Komponen Hardware Sensor
N
o
Nama Komponen
Jumlah(Cadang
an)
1
PCB Hardware Sensor
1
2
Kabel Pita 6 Pin
1
3
4
5
Super Bright 5mm
Photo Diode
Resistor 330Ω
4(1)
4(1)
2(1)
6
Resistor 22K Ω
4(1)
5.4
Gamba r
Perlengkapan Mekanik
N
o
Nama Komponen
Jumlah(Cadang
an)
1
Body Robot
2
Kotak Baterai
1
3
Motor DC Gear Box
2
4
Roda
Spacer
Baut 1cm
Baut 3cm
Mur
Roda bebas
5
Gambar
1 Pasang
1 Pasang
3
9
4
13
1
47
Hal yang perlu diperhatikan dalam pemasangan komponen :

Pemasangan Dioda arahnya harus sesuai, bagian yang memiliki
garis hitam letaknya harus tepat

Pemasangan Transistor harus tepat, perhatikan arah bagian yang
ada

lengkungannya jika dilihat dari atas
. Arahnya harus sesuai
dengan rangkaian.

Pemasangan Relay tergantung letak kakinya, dalam rangkaian
ini kedua relay menghadap ke kiri

Untuk pemasangan IC LM 393 dalam rangkaian ini menghadap
keatas persis seperti gambar di PCB
48
5.5
Mekanik Robot
Body Atas Robot
Body Bawah Robot
Rangkaian Utama Robot
Motor DC Gearbox
49
Kotak Baterai
Baut Mur dan Spacer
5.6
Cara Pemasangan Mekanik Robot
Pasang rangkaian pada kotak batterai dengan baut 1 cm
Posisi mur ada di atas biar tidak mengganggu baterai yang di dalam
tempat baterai.
50
Pasang rangkaian pada kotak batterai dengan baut 1 cm dan
mur 3mm tampak samping.
Belakang
Mur
Depan
Pasang Gearbox pada Body bawah dengan baut 1cm
51
Hasilnya
Pasang Rangkaian sensor pada body bawah dengan baut 1cm
52
Gabungkan body atas dengan body bawah dengan baut 3,5 cm dan
spacer.
Tampak Samping
53
Pasang kotak baterai yang sudah dipasangi hardware pada body
mekanik robot.
Tampak Atas
54
5.7
Kalibrasi Sensor

Pastikan saklar motor dalam keadaan mati agar kedua motor
mati/tidak berputar.

Letakkan Line Follower anda pada lintasan dengan posisi sensor
sebelah kiri di area luar garis dan sebelah kanan didalam garis atau
sebaliknya

Atur (putar) VR secara pelan pelan sehingga lampu led menyala
jika sensor berada pada area putih, atau mati pada saat sensor berada
di area hitam

Nyalakan saklar motor agar kedua motor bias berputar

Pastikan kedua buah roda berputar kedepan.

Line Follower anda siap dijalankan
55
Jika mengambil jalur kiri
 Atur sehingga lampu led
sebelah kiri mati dan sebelah
kanan menyala.
 Lalu Pastikan kedua roda
berputar kedepan jika tidak, ba
ik - (hitam) dan + (merah)
pada kabel konektor motor
1800 sehinggah motor
berubah berputar kedepan.
Jika mengambil jalur kanan
 Atur sehingga lampu led
sebelah kiri nyala dan sebelah
kanan mati
 Lalu Pastikan kedua roda
berputar kedepan jika tidak,
balik – (hitam) dan + (merah)
pada kabel konektor motor
1800 sehinggah motor
berubah berputar kedepan.
56
DAFTAR PUSTAKA
Basri, I.Y. and Irfan, D., 2018. Komponen Elektronika.
Cahyono,
Y.A.,
2022.
KOMPONEN
ELEKTRONIKA
DAN
CARA
sensor
circuit
KERJANYA. Jurnal Portal Data, 2(4).
Orozco,
L.,
2014.
Optimizing
precision
photodiode
design. Application note MS-2624, pp.1-5.
57