Phototransistor OP-Amp LM324 Timer 555

Gambar 2.5 Grafik karakteristik Output GP2D12 terhadap benda yang terdapat dihadapannya

II.3 Phototransistor

Gambar 2.6 Phototransistor Transitor merupakan sebuah piranti yang memungkinkan sebuah arus kecil mengatur arus yang lebih besar. Pada phototransistor arus kecil itu berasal dari sinar infra merah yang mengenai permukaannya. Semakin banyak sinar infra merah yang mengenai permukaan phototransistor, maka arus yang dilewatkan akan semakin besar. Karakteristik ini dapat dilihat pada Gambar 2.7 Karena kepekaannya terhadap sinar infra merah dari api lilin dan harganya murah, dalam perancangan ini phototransistor digunakan untuk mendeteksi keberadaan api lilin. Raymond T.Simanjuntak : Perancangan Robot Pemadam Api Berbasis Mikrokontrolera T89C51, 2008 USU e-Repository © 2008 Gambar 2.7 Grafik Karakteristik Phototransistor

II.4 OP-Amp LM324

Keluaran dari OP-AMP dipengaruhi oleh perbandingan antara kedua masukannya inverting dan non inverting. Apabila masukan inverting lebih besar daripada masukan non inverting maka keluaran OP-AMP akan bernilai LOW. Apabila masukan inverting lebih kecil daripada masukan non inverting maka keluaran OP-AMP akan bernilai HIGH. Dalam perancangan robot pemadam api, OP- AMP yang digunakan adalah LM324. Alasan pemilihan LM324 adalah karena beberapa karakteristiknya seperti: • Hanya membutuhkan supply arus kecil: 375µA • Rentang power supply yang lebar: +3V sampai +30V untuk catu daya tunggal dan ± 1,5V sampai ± 15V untuk catu daya ganda Dalam perancangan LM324 digunakan untuk mengubah keluaran dari sensor jarak GP2D12 dan phototransistor yang berupa sinyal analog menjadi digital. Sebuah Raymond T.Simanjuntak : Perancangan Robot Pemadam Api Berbasis Mikrokontrolera T89C51, 2008 USU e-Repository © 2008 LM324 terdiri dari empat buah OP-AMP yang terpisah, seperti yang terlihat pada Gambar 2.8. Gambar 2.8 Pin-pin dalam LM324

II.5 Motor dc dan motor-driver L293D

II.5.1 Motor dc

Motor dc menerima masukan berupa arus searah. Pada perancangan ini digunakan motor dc berukuran kecil yang disebut juga dinamo. Dinamo yang dipakai adalah dinamo 5 Volt. Alasan pemilihannya adalah sebagai berikut: • Ukurannya kecil dan ringan. • Sumber tegangannya dapat berupa baterai kecil dan ringan sehingga memudahkan dalam perancangan robot berukuran kecil. • Arah putarannya dapat dengan mudah dibalikkan dengan cara membalikkan kutub tegangan inputnya. • Dapat dengan efisien dikendalikan pada tegangan 9V. • Harganya murah. Raymond T.Simanjuntak : Perancangan Robot Pemadam Api Berbasis Mikrokontrolera T89C51, 2008 USU e-Repository © 2008

II.5.2 Motor driver L293D

Karena mikrokontroler tidak dapat memberikan arus yang cukup untuk menggerakkan motor dc maka digunakan motor driver L293D. IC L293D dipakai dalam perancangan ini karena L293D merupakan rangkaian H-Bridge yang dirancang untuk memudahkan dalam memberikan arus dua arah hingga 1 A dengan tegangan antara 4,5 volt hingga 36 volt kepada motor dc. IC L293D dapat digunakan untuk men-drive motor dc half-bridge sebanyak empat buah atau dua motor dc full- bridge . IC ini mempunyai empat pin input yang bersesuaian dengan empat pin outputnya. Selain itu juga terdapat dua pin enabledisable untuk pin output 1,2 dan pin output 3,4. Berikut ini adalah diagram bloknya. Gambar 2.9 Diagram Blok IC L293D

II.6 Timer 555

Untuk mengendalikan kecepatan motor dc digunakan rangkaian duty cycle modulation yang menggunakan LM555. LM555 merupakan pembangkit waktu tunda Raymond T.Simanjuntak : Perancangan Robot Pemadam Api Berbasis Mikrokontrolera T89C51, 2008 USU e-Repository © 2008 atau osilasi yang akurat dan stabil. Alasan pemilihan LM555 sebagai komponen utama pada rangkaian duty cycle modulation adalah sebagai berikut. • Dapat mengatur duty cycle • Dapat beroperasi pada mode astable dan monostable • Dapat menghitung waktu dari mikro detik hingga berjam-jam • Dapat menarik dan mengeluarkan arus listrik sebesar 200mA Dalam mode operasi waktu tunda, lamanya waktu tunda dapat ditentukan oleh sebuah resistor dan kapasitor eksternal. Sebagai osilator untuk operasi astable, frekwensi dan duty cycle dikendalikan oleh dua resistor dan sebuah kapasitor eksternal. Rangkaian dapat ditrigger atau direset pada saat pulsa clock turun, dan rangkaian output dapat menarik atau mengeluarkan arus hingga 200mA atau mengendalikan rangkaian TTL. Berikut konfigurasi pin LM555 beserta kegunaannya. 1. GND 2. Trigger 3. Output 4. Reset 5. Control Voltage 6. Threshold 7. Discharge 8. +Vcc Gambar 2.10 Pin-pin dalam Timer 555 Raymond T.Simanjuntak : Perancangan Robot Pemadam Api Berbasis Mikrokontrolera T89C51, 2008 USU e-Repository © 2008 Tabel 2.3Kegunaan pin-pin pada Timer 555 Pin Gambaran Kegunaan 1 Ground Dihubungkan ke ground 2 Trigger Pin ini mencatu kapan memulai perhitungan waktu. Ketika nilainya LOW, pin output akan HIGH. Triger ini diaktifkan pada saat tegangan turun dan mencapai 13 dari tegangan positif pada pin 8. 3 Output Pin output berguna untuk mengendalikan rangkaian eksternal. Pin ini mempunyai konfigurasi “totem pole”, yang membuatnya dapat mengeluarkan atau menarik arus. Pin Output akan bernilai HIGH saat pin trigger bernilai LOW dan akan bernilai LOW apabila pin treshold bernilai HIGH, atau jika pin reset bernilai LOW. 4 Reset Pin reset berguna untuk membuat pin output bernilai LOW. saat tidak digunakan, pin reset harus dihubungkan ke +V. 5 Control Voltage Pin control voltage memungkinkan masukan dari tegangan eksternal untuk mempengaruhi perhitungan waktu timer 555. ketika tidak digunakan, pin ini harus dihubungkan ke kapasitor 0,01 uF dan ke ground. 6 Threshold Pin treshold akan membuat keluaran pin output bernilai LOW saat tegangan pada pin ini dibawah 23 dari +V. 7 Discharge Pin discharge akan terhubung ke ground ketika output pin bernilai HIGH. Pada umumnya pin ini digunakan untuk mengosongkan kapasitor selama asilasi. 8 +V Tegangan positif 3 - 18 Volt.

II.7 Transistor PN2222A