Gambar 3.2 Kerangka robot
Setelah kerangka robot terbentuk langkah selanjutnya adalah pemasangan motor dc dan roda tang pada kerangka robot. Pada awalnya motor dc dipasang
pada kerangka robot yang disediakan lalu buat satu shaf untuk pemasangan roda, agar roda yang satu tidak berputar bersama-sama.
3.1.2 Perancangan Mikrokontroler ATMEL 89S51
Mikrokontroler ATMEL 89S51 adalah otak dari robot yang penulis buat dimana semua input-output berada, mikrokontroler ATMEL 89S51 menggerakan
motor dc mengatur sinyal yang dikeluarkan oleh sensor kamera, tetapi untuk membuat rangkaian mikrokontroler agar dapat bekerja dengan baik dibutuhkan
rangkaian pengatur yaitu berupa rangkaian reset yang berfungsi untuk mengatur kembali program robot setiap kali catu daya dihidupkan.
3.1.3 Perancangan Driver Motor
Pada sebuah robot, motor ini merupakan bagian penggerak utama di mana hampir setiap robot pasti selalu menggunakan motor DC. Kecuali beberapa robot
yang menggunakan pneumatic, muscle wire atau motor AC. Motor DC terdiri dari sebuah magnet permanen dengan dua kutub dan kumparan,
cincin belah yang berfungsi sebagai komutator pemutus arus
A. Arus mengalir dari sisi kiri cincin belah ke sisi kanan. Arus ini akan
dilanjutkan ke kumparan yang terkait pada cincin belah B.
Arus mengalir dalam kumparan menimbulkan medan magnet dan membentuk kutub-kutub magnet pada kumparan
C. Kutub magnet yang sama dengan kutub magnet permanen akan saling
tolak menolak dan kumparan akan bergerak memutar hingga kumparan berada pada posisi di mana kedua kutubnya berbeda
dengan kutub magnet permanen. D.
Perputaran kumparan yang terkait pada cincin belah akan mengakibatkan perubahan polaritas pada kumparan karena sikat-sikat
brush yang dialiri listrik terhubung pada sisi cincin belah yang berbeda
E. Perubahan polaritas kumparan juga mengakibatkan perubahan kutub
pada kumparan sehingga kumparan kembali bergerak memutar. F.
Proses tersebut terjadi berulang-ulang sehingga kumparan akan berputar secara kontinyu selama aliran arus terjadi pada kedua kutub
sikat.
S U
Magnet permanen Kumparan
Cincin Belah 1 Arus mengalir kutub
kiri ke kutub kanan 2 Arus mengalir pada
kumparan 3 Gerakan memutar
terjadi Sikat
Gambar 3.3 Fase 1 dari Motor DC
S U
5 Kumparan terus bergerak memutar
4 Polaritas pada kumparan berubah
Gambar 3.4 Fase 2 dari Motor DC
Gambar 3.5 Putaran Motor DC
Arah putaran motor DC dapat diubah dengan mengubah polaritas aliran arus yang terhubung ke sikat-sikatnya. Sedangkan kecepatan putar motor
tergantung dari berapa besar arus yang mengalir. Namun Motor DC biasa
seringkali tidak cukup kuat untuk menggerakkan mekanisme robot secara langsung. Untuk memperbesar torsi maka dibutuhkan rangkaian gear-gear yang
akan mereduksi kecepatan motor dan sekaligus meningkatkan torsi. Proses pengurangan kecepatan dan peningkatan torsi ini berbanding terbalik dan dihitung
berdasarkan perbandingan gigi.
Gear dengan 15 gigi
Gear dengan 30 gigi
Gear Ratio 2:1 As Motor
Gambar 3.6 Perhitungan Rasio Gigi
Worm gear adalah gigi yang berbentuk ulir yang berfungsi mengubah arah
putaran dari horizontal menjadi vertical
Transfer Gear adalah gigi yang berfungsi untuk konversi antara gigi dengan jumlah banyak ke jumlah kecil ataupun sebaliknya.
Gear Shaft adalah gigi yang terhubung langsung dengan as atau sumbu
motor
Perbandingan gear transfer dapat dihitung dengan menghitung jumlah gigi yang ada baik sesudah atau sebelum transfer. Gear transfer 1 memiliki 22 gigi dan
11 gigi sesudah ditransfer oleh karena itu gear ini mempunyai perbandingan 22:11 atau 2:1. Hal ini akan mempercepat putaran motor dua kali lipat namun juga
mengurangi torsi motor dua kali lipat Sedangkan gear transfer 2 memiliki perbandingan 11:25 yang menguatkan torsi dan mereduksi kecepatan.
Gear Transfer 3 memiliki perbandingan 33:15 dan terhubung pada gear dengan 50 gigi. Untuk menghitung ratio total dari gear adalah sebagai berikut.
Perhitungan rasio dilakukan pada gigi-gigi yang saling bersinggungan oleh karena itu perhitungannya adalah sebagai berikut:
2511 x 3311 x 5015 = 20 Jadi rasio dari motor gearbox ini adalah 1:20 di mana torsi akan naik 20 kali lipat
dan kecepatan turun 20 kali lipat pula. Dasar untuk rangkaian pengatur gerakan motor adalah dua buah saklar
DPDT yang akan mengalir arus dengan polaritas berbeda. Saat S1 dan S2 berada di posisi kiri, maka arus akan mengalir dari kutub atas ke kutub bawah motor
sedangkan saat S1 dan S2 berada pada posisi kanan maka arus akan mengalir dari kutub bawah ke kutub atas motor sehingga motor bergerak ke arah sebaliknya.
Gambar 3.7 pengatur gerakan motor
3.1.4 Perancangan Mikrokontroler Dengan Sensor Kamera
