SENSOR (proximity/ sensor garis)

2.2  Sensor Proximity

Dalam dunia robotika, sensor proximity sering kali digunakan untuk mendeteksi ada atau tidaknya suatu garis pembimbing gerak robott atau yang lebih dikenal dengan istilah “line following” atau “line tracking”, juga biasa digunakan untuk mendeteksi adanya benda-benda penghalang seperti dinding atau benda-benda lainnya sehingga robot dapat menghindari tabrakan dengan benda-benda tersebut.

Prinsip Kerja

Salah satu kegunaan sensor proximity yang sering dijumpai dalam dunia robottika sebagai deteksi garis. Sensor ini dapat dibuat dari pasangan LED dan fototransistortrasonik 1 dan 2. Bila cahaya LED memantul pada garis dan diterima oleh basis fototransistor maka fototransistor menjadi (on) sehingga tegangan output (V_out) menjadi sama dengan V_ce saturasi atau mendekati 0 volt. Sebaliknya jika tidak terdapat pantulan, maka basis fototransistor tidak mendapat arus bias sehingga fototransistor menjadi cut-off (C-E open), dengan demikian nilai V_out sama dengan V_cc..

Gambar 1. Prinsip kerja proximity tanpa halangan

sinyal led atau infrared akan menyebar jika tak ada halangan. berbeda dengan jika diberi halangan seperti gambar 2 dibawah ini.

Gambar 2. Prinsip kerja proximity jika ada halangan

Saat ada halangan maka pacaran sinar cahaya dari LED atau Infrared akan memantul. berkas cahaya yang memantul tersebut akan tertangkap oleh proximity sensor. Banyaknya intesitas cahaya yang tertangkap akan menjadi acuan nilai untuk mengetahui warna line atau bidang pantulnya.

Gambar 3. Grafik perbandingan jarak(mm) terhadap outputnya(mV) berdasarkan warnanya

 Gambar 4. grafik perbandingan terhadap human eye response

Gambar 5. Rangkaian Proximity

Proximity untuk dapat di-interface-kan ke mikrokontroller, tegangan output harus selalu berada pada level 0 atau V_cc. Output pada rangkaian Gambar 5 masih memiliki kemungkinan tidak pada kondisi ideal bila intensitas pantulan cahaya LED pada garis lemah, misalnya karena perubahan warna atau lintasan yang kotor. Untuk mengatasi hal tersebut, ditambahkan rangkaian pembanding yang membandingkan output sensor dengan suatu tegangan threshold yang dapat diatur dengan memutar trimmer potensio (10K). Rangkaian lengkapnya pada Gambar 6.

Gambar 6. Schematic sensor Proximity.

LED pada output berguna sebagai indicator logika output sehingga kerja sensor mudah diamati. Untuk lebih dari satu sensor dapat dibuat rangkaian yang identik sesuai kebutuhan. Satu buah LM 339N berisi 4 pembanding yang dapat dipakai untuk 4 rangkaian sensor. Untuk kebutuhan jumlah sensor yang lebih besar, misalnya pada robot line tracer untuk keperluan KRI, rangkaian ini bisa digunakan sesuai kebutuhan.

Sifat Dari PhotoDioda :

- Jika terkena cahaya maka resistansi diodanya berkurang. Arus dan tegangan akan menuju ground.

- Jika tidak terkena cahaya maka resistansi diodanya meningkat. Arus dan Tegangan akan masuk ke kaki inverting (-).

Voutput = PORT
Berikut Rumus Comparator :

Voutput = (Vtrimpot – VphotoDioda )%90.Vcc

Misalkan :
Vtrimpot = 3 Volt
VphotoDioda= 3 Volt
Vcc = 5 Volt
maka :

Voutput = (3-3).%90.5
=(0) dari 4,5
=0V



- %90.vcc → untuk menentukan jarak output tegangan yang keluar dari komparator. Bila dilihat dari contoh diatas maka jarak output tegangan yang keluar antara 0-4,5.
- 0V → tegangan Output yang keluar dari comparator.