Robot pengikut garis menggunakan Arduino

Robot pengikut garis adalah robot yang sangat sederhana yang mengikuti sebuah garis, baik garis hitam maupun garis putih. Robot jenis ini sangat mudah dibuat dan sering kali menjadi pilihan pertama bagi pemula yang memulai robotika. Pada dasarnya, ada dua jenis robot pengikut garis: yang satu pengikut garis hitam yang mengikuti garis hitam dan yang kedua adalah pengikut garis putih yang mengikuti garis putih. Pengikut garis benar-benar merasakan garis dan mengikutinya. Meskipun idenya terdengar sederhana, dengan sedikit pengembangan lagi, robot yang mirip dengan ini praktis digunakan dalam banyak aplikasi seperti robot manajemen lantai pabrik atau robot gudang.

Konsep Line Follower

Konsep kerja pengikut garis terkait dengan cahaya. Di sini kami menggunakan perilaku cahaya pada permukaan hitam dan putih. Ketika cahaya jatuh pada permukaan putih, ia hampir sepenuhnya dipantulkan dan dalam kasus permukaan hitam, cahaya diserap sepenuhnya. Perilaku cahaya ini digunakan dalam membangun robot pengikut garis.

Dalam robot pengikut garis berbasis Arduino ini , kami telah menggunakan Pemancar IR dan penerima IR yang juga disebut fotodioda. Mereka digunakan untuk mengirim dan menerima cahaya. IR memancarkan lampu inframerah. Ketika sinar infra merah jatuh di permukaan putih, itu dipantulkan kembali dan ditangkap oleh dioda yang menghasilkan beberapa perubahan tegangan. Ketika cahaya IR jatuh pada permukaan hitam, cahaya diserap oleh permukaan hitam dan tidak ada sinar yang dipantulkan kembali, sehingga dioda foto tidak menerima cahaya atau sinar apapun. Di sini, di robot pengikut garis Arduino ini ketika sensor merasakan permukaan putih maka Arduino mendapat 1 sebagai input dan ketika merasakan garis hitam Arduino mendapat 0 sebagai input.

Karena robot Line follower adalah proyek pemula yang menarik, kami juga membuatnya menggunakan papan pengembangan yang berbeda selain Arduino, Anda juga dapat memeriksanya menggunakan tautan di bawah ini jika tertarik

• Robot Line Follower menggunakan Mikrokontroler 8051
• Robot Line Follower menggunakan Raspberry Pi
• Texas MSP430 Launchpad Line Follower berbasis
• Simple Line Follower menggunakan Mikrokontroler PIC
• Line Follower menggunakan Mikrokontroler AVR ATmega16

Penjelasan Sirkuit

Seluruh robot pengikut garis Arduino dapat dibagi menjadi 3 bagian: bagian sensor, bagian kontrol, dan bagian pengemudi.

Bagian sensor:

Bagian ini berisi dioda IR, potensiometer, Pembanding (Op-Amp) dan LED. Potensiometer digunakan untuk mengatur tegangan referensi pada satu terminal pembanding dan sensor IR digunakan untuk merasakan garis dan memberikan perubahan tegangan pada terminal kedua pembanding. Kemudian komparator membandingkan kedua tegangan dan menghasilkan sinyal digital pada keluaran. Di sini, di sirkuit pengikut garis ini , kami telah menggunakan dua komparator untuk dua sensor. LM 358 digunakan sebagai pembanding. LM358 memiliki dua Op-amp dengan noise rendah.

Bagian Kontrol:

Arduino Pro Mini digunakan untuk mengontrol seluruh proses robot line follower. Keluaran komparator dihubungkan ke pin digital nomor 2 dan 3 Arduino. Arduino membaca sinyal ini dan mengirim perintah ke sirkuit driver ke pengikut driveline.

Bagian pengemudi:

Bagian driver terdiri dari driver motor dan dua motor DC. Penggerak motor digunakan untuk menggerakkan motor karena Arduino tidak cukup mensuplai tegangan dan arus ke motor. Jadi kami menambahkan rangkaian driver motor untuk mendapatkan tegangan dan arus yang cukup untuk motor. Arduino mengirimkan perintah ke driver motor ini dan kemudian menggerakkan motor.

Pengerjaan Robot Line Follower menggunakan Arduino

Membangun robot pengikut Line menggunakan Arduino itu menarik. Robot pengikut garis mendeteksi garis hitam dengan menggunakan sensor dan kemudian mengirimkan sinyal ke Arduino. Kemudian Arduino menggerakkan motor sesuai dengan keluaran sensor.

Dalam proyek ini, kami menggunakan dua modul sensor IR yaitu sensor kiri dan sensor kanan. Saat sensor kiri dan kanan merasakan putih, robot bergerak maju.

Jika sensor kiri muncul pada garis hitam maka robot berbelok ke arah kiri.

Jika sensor kanan merasakan garis hitam maka robot berbelok ke kanan hingga kedua sensor muncul di permukaan putih. Ketika permukaan putih muncul, robot mulai bergerak maju lagi.

Jika kedua sensor muncul di garis hitam, robot akan berhenti.

Diagram Sirkuit

The diagram sirkuit lengkap untuk Arduino robot line follower ditunjukkan pada gambar di atas. Seperti yang Anda lihat, output dari komparator terhubung langsung ke pin digital Arduino nomor 2 dan 3. Dan pin input driver motor 2, 7, 10 dan 15 terhubung ke pin digital Arduino nomor 4, 5, 6 dan 7 masing-masing. Dan satu motor dihubungkan pada pin keluaran dari driver motor 3 dan 6 dan motor lainnya dihubungkan pada pin 11 dan 14.

Penjelasan Program

Dalam program ini, pertama-tama kita mendefinisikan pin input dan output, kemudian secara loop, kita memeriksa input dan mengirimkan output sesuai dengan input ke pin output untuk motor penggerak. Untuk memeriksa pin input kami menggunakan pernyataan "jika". Kode robot pengikut baris lengkap dapat ditemukan di bagian bawah halaman ini.

Ada empat kondisi pada robot berikut baris yang kita baca dengan menggunakan Arduino. Kami telah menggunakan dua sensor yaitu sensor kiri dan sensor kanan.

Memasukkan	Keluaran	Gerakan Robot
Sensor Kiri	Sensor Kanan	Motor Kiri	Motor Kanan
LS	RS	LM1	LM2	RM1	RM2
0	0	0	0	0	0	Berhenti
0	1	1	0	0	0	Belok kanan
1	0	0	0	1	0	Belok kiri
1	1	1	0	1	0	Meneruskan

Kami menulis kode pengikut baris Arduino sesuai dengan kondisi yang ditunjukkan pada tabel di atas.

Komponen yang Diperlukan

Arduino

Dalam Proyek kami, kami telah menggunakan mikrokontroler untuk mengontrol seluruh proses sistem yaitu ARDUINO. Arduino adalah perangkat keras sumber terbuka dan sangat berguna untuk pengembangan proyek. Ada banyak jenis arduino seperti Arduino UNO, arduino mega, arduino pro mini, Lilypad dll tersedia di pasaran. Di sini kami telah menggunakan arduino pro mini dalam proyek ini karena arduino pro mini kecil dan kompatibel dengan papan tempat memotong roti. Untuk membakar kode arduino robot pengikut garis, kami telah menggunakan pembakar FTDI.

Pengemudi Motor L293D

L293D merupakan IC driver motor yang memiliki dua saluran untuk menggerakkan dua motor. L293D memiliki dua pasang Transistor Darlington untuk penguatan arus dan pin catu daya terpisah untuk memberikan suplai eksternal ke motor.

Modul IR:

Modul IR adalah rangkaian sensor yang terdiri dari pasangan IR LED / fotodioda, potensiometer, LM358, resistor dan LED. Sensor IR memancarkan cahaya infra merah dan fotodioda menerima cahaya infra merah.

Sumber Daya listrik

Saya telah menambahkan regulator tegangan untuk mendapatkan 5 volt untuk Arduino, komparator dan driver motor. Dan baterai 9 volt digunakan untuk menyalakan sirkuit.