LAPORAN PRAKTIKUM

ELEKTRONIKA DASAR 1

ROBOT LINE FOLLOWER ANALOG SAKLAR TRANSISTOR

Ginanjar(1127030031)

September 27, 2013

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UIN SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG

2013

1

Abstract

The main thing of this lab is to determine the working principle of

LDR light sensor, NPN and PNP transistors, LEDs, DC motor, and

be able to design a simple analog line follower robot. The difficulty in

this lab is not another while operating a simple analog line follower

robot. Robot is a mechanical device that can perform physical tasks,

both supervisory and control human use or use programs that have

been defined in advance.

Keyword: LDR light sensor, NPN and PNP transistors, LEDs,

motors DC

Ringkasan

Hal yang paling utama dari praktikum ini adalah untuk menge-

tahui prinsip kerja sensor cahaya LDR, transistor NPN dan PNP,

LED, motor DC, serta mampu mendesain robot line follower ana-

log sederhana. Kesulitan pada praktikum ini tidak lain yaitu ketika

mengoperasikan robot line follower analog sederhana. Robot meru-

pakan alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik menggu-

nakan pengawasan dan control manusia ataupun menggunakan pro-

gram yang telah didefinisikan terlebih dahulu.

Kata Kunci: sensor cahaya LDR, transistor NPN dan PNP, LED,

motor DC

1

1 Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan teknologi otomatisasi yang semakin berkembang, di-

mana faktor manusia dalam suatu pekerjaaan mulai dikurangi dominasinya

demi mencapai suatu efisiensi dan hasil yang lebih baik. Hal tersebut di-

wujudkan melalui sebuah robot yang dapat berjalan sendiri, dimana robot

tersebut dapat beroperasi tanpa harus dikontrol oleh manusia.

Robot line follower adalah robot yang berjalan dengan menggunakan

acuan suatu garis. Seperti yang diketahui sampai saat ini line follower masih

digunakan untuk tujuan kompetisi dan lomba robot. Maka dari itu maha-

siswa dituntut untuk dapat memahami fungsi robot sebagai teknologi yang

dapat dimanfaatkan didunia kerja atau industri.

1.2 Tujuan

1. Mengetahui prinsip kerja sensor cahaya LDR.

2. Mengetahui prinsip kerja transistor NPN dan PNP sebagai saklar pen-

guat.

3. Mengetahui prinsip kerja LED.

4. Mengetahui prinsip kerja motor DC.

5. Mampu mendesain robot line follower analog sederhana.

1.3 Dasar Teori

Robot adalah alat mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik

menggunakan pengawasan dan control manusia ataupun menggunakan pro-

gram yang telah didefinisikan terlebih dahulu. Menurut kamus Oxford robot

adalah sebuah mesin yang mampu melakukan serangkaian tugas rumit secara

otomatis, terutama yang telah diprogram oleh komputer.

2

Salah satu jenis resistor yang peka terhadap perubahan cahaya adalah

Light Dependent Resistor (LDR). Reasistansi LDR berubah seiring dengan

perubahan intensitas cahaya yang mengenainya. Dalam keadaan gelap re-

sistansi LDR sekitar 10MΩ dan dalam keadaan terang sebesar 1KΩ atau

kurang. LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti kadmium sulfida.

Dengan ini energi dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan

yang dilepas atau arus listrik meningkat, artinya resistansi bahan telah men-

galami penurunan. LDR adalah suatu bentuk komponen yang mempunyai

perubahan resistansi yang besarnya tergantung pada cahaya, karakteristik

LDR ada dua yaitu laju recovery dan respon spektral. LDR digunakan un-

tuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik, LDR tidak digunakan

pada suatu situasi dimana intensitas cahaya berubah secara drastis.

Sensor cahaya berfungsi untuk mendeteksi cahaya yang ada disekitar

kita, maka LDR dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Sensor ini akan

berubah nilai hambatannya apabila ada perubahan tingkat kecerahan cahaya.

LED (Light Emitting Diode) adalah satu komponen elektronika yang yang

terbuat daari bahan semikonduktor yang dapat mengeluarkan emisi emisi

cahaya. Struktur pada LED sendiri itu sama dengan diode. Motor DC

terbagi menjadi 2 jenis, yaitu : motor DC sumber daya sendiri dan motor

DC sumber daya terpisah.

3

2 Metode Praktikum

2.1 Waktu dan Tempat

Praktikum dilaksanakan pada hari sabtu dilaboraturium Fisika pada tanggal

21 September 2013, pukul 07.00 WIB - selesai.

2.2 Alat dan bahan yang digunakan antara lain:

1. Papan PCB / Protoboard

2. Multimeter

3. Kabel koneksi

4. Resistor

5. LED

6. LDR

7. Motor DC

8. IC komparator LM 339/LM 393/LM 324

9. Potensiometer 10 k

10. Transistor NPN 2N3904

11. Transistor PNP 2N2907

12. software proteus

4

2.3 Prosedur Percobaan:

2.3.1 Desain dan Pembuatan Teknologi Otomatis

Rangkaian didesain sesuai gambar desain, dan rangkaian dibuat sesuai desain

pada PCB.

Rangkaian didesain sesuai gambar desain

Rangkaian dibuat sesuai desain PCB

2.3.2 Pengujian dan Analisis

Tegangan output dari transistor NPN dan PNP pada saat terang maupun

gelap diuji dan dianalisis, lalu gerak robot pada saat ditikungan dianalisis.

Tegangan output dari transistor NPN dan PNP pada saat terang diuji dan dianalisis

Tegangan output dari transistor NPN dan PNP pada saat gelap diuji dan dianalisis

gerak robot pada saat ditikungan dianalisis

5

3 Hasil dan Pembahasan

3.1 Desain proteus robot line follower analog dengan

sensor cahaya LDR diatas garis hitam

Pada percobaan ini dapat dijelaskan bahwa arus dari LED-BLUE dan

LED-GREEN tidak mengalir dikarenakan sensor cahayanya didekatkan se-

hingga arusnya hanya mengalir pada LED-RED dan LED-YELLOW. Karena

sensor cahaya didekatkan maka motor DC tidak berputar dikarenakan arus-

nya terhenti.

6

Untuk selanjutnya ketika sensor cahaya dijauhkan maka semua LED

menyala dan motor DC berputar, ketika motor DC berputar tegangan yang

didapat +2.19 dan kecepatan putaran pada motor DC didapat +91.3 yang

konstan. Dari hasil praktikum dapat diuraikan bahwa sensor cahaya adalah

alat yang digunakan untuk mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik.

Prinsip kerja dari alat ini adalah mengubah energi dari foton menjadi elek-

tron. LDR yang disebut juga photoresistor, pada prinsipnya yaitu sebuah

resistor yang nilai resistansinya bergantung pada seberapa banyak cahaya

yang jatuh pada permukaan sensornya LDR. LDR ini berfungsi untuk men-

gubah intensitas cahaya menjadi hambatan listrik, semakin banyak cahaya

yang mengenai permukaan LDR maka semakin hambatan listriknyapun se-

makin besar.

7

3.2 proteus robot line follower analog dengan sensor

cahaya LDR diatas garis putih

Pada dasarnya percobaan yang kedua ini masih sama seperti percobaan

pertama, yang membedakan pada percobaan pertama sensor cahaya LDR

diatas garis hitam sedangkan percobaan kedua diatas garis putih.

8

Yang membedakan percobaan pertama dan kedua yaitu, pada per-

cobaan pertama ketika sensor cahaya didekatkan maka arus pada kedua LED

tidak akan menyala karena tidak ada arus yang mengalir, tetapi pada per-

cobaan kedua ketika sensor cahaya didekatkan maka semua LED dan motor

DC akan dialiri arus. Itu semua dikarenakan pada percobaan pertma meng-

gunakan transistor PNP dan pada percobaan kedua menggunakan transistor

NPN, yang mana dijelaskan bahwa transistor NPN kolektornya lebih positif

dari pada emitor sedangkan transistor PNP emitornya lebih positif dari pada

kolektor.

3.3 proteus robot line follower menggunakan IC kom-

parator sensor diatas garis hitam

Pada percobaan ketiga yaitu robot line follower menggunakan IC kom-

parator sensor diatas garis hitam, pada saat sensor cahaya didekatkan arus

pada motor DC tidak mengalir dikarenakan pada saat LDR mendeteksi garis

hitam maka resistansi LDR menjadi besar dan tidak ada arus pada LDR

tetapi arus langsung mengalir melalui IC komparator.

9

Untuk yang ini yaitu ketika sensor cahaya dijauhkan, dimana LED dan

motor DC menyala itu dikarenakan ketika sensor cahaya didekatkan maka

arus akan mengalir melalui kaki non-inverting maka IC komparator akan

membaca input sebagai nilai maksimum dan output juga maksimum sehingga

output IC komparator akan menggerakan motor DC.

10

3.4 proteus robot line follower menggunakan IC kom-

parator sensor diatas garis putih

Pada percobaan ini merupakan kebalikan dari yang menggunakan IC

komparator sensor diatas garis hitam, ketika sensor cahaya didekatkan maka

LED dan motor DC akan dialiri arus, itu dikarenakan arus masuk melalui

kaki inverting yang akan membaca input sebagai nilai minimum dan mem-

berikan output maksimum.

11

Ketika sensor cahaya dijauhkan maka motor DC tidak akan dialiri arus,

itu dikarenakan arus masuk melalui non-inverting yang akan membaca input

sebagai nilai maksimum dan output sebagai nilai minimum sehingga motor

DC tidaka akan dialiri arus dan motor DC tidak akan bergerak atau berputar.

12

4 Kesimpulan

Dari praktikum ini dapat disimpulkan bahwa praktikan dapat menge-

tahui prinsip kerja sensor cahaya LDR, transistor NPN dan PNP sebagai

saklar dan penguat, LED, dan motor DC, serta mampu mendesain robot

line follower analog sederhana.

13

References

[1] Malvino. ” Prinsip-prinsip elektronika ”. (2008) . Erlangga, Jakarta

[2] Grabvel, Arvin. ” Dasar-dasar elektronik ”. .(2008). Erlangga, Jakarta

[3] Malvino, Albert Paul. ” Prinsip-Prinsp Elektronika ”. . (2004) . Selemba

Empat

[4] Woollard, Barry. ” Elektronika Praktis ”. . (2009) . Pradnya Paramita

[5] Bishop, Owen. ” Dasar-dasar elektronika ”. . (2004) . Erlangga, Jakarta

[6] http://id.wikipedia.org/wiki/Elektronika . 19-09-2013

[7] http://tanduncity.jw.lt/ . 19-09-2013

14