Sensor Infra Merah Robotika Dasar

Pendahuluan Sistem sensor infra merah pada dasarnya menggunakan infra merah sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter Sistem akan bekerja jika sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang mengakibatkan sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima

Sistem Sensor Infra Merah Bagian pemancar pada sistem ini tediri atas sebuah LED infra merah yang dilengkapi dengan rangkaian yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar infra merah Bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah module yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar

Sistem Sensor Infra Merah Keuntungan atau manfaat dari sistem ini dalam penerapannya yaitu : Pengendali jarak jauh Alarm keamanan Otomatisasi pada sistem Robot

Led Infra Merah LED adalah suatu bahan semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika diberi tegangan maju Pengembangan LED dimulai dengan alat inframerah dibuat dengan galliumarsenide. Cahaya infra merah pada dasarnya adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang yang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio, dengan kata lain infra merupakan warna dari cahaya tampak dengan gelombang terpanjang

Led Infra Merah Cahaya LED timbul sebagai akibat penggabungan elektron dan hole pada persambungan antara dua jenis semikonduktor dimana setiap penggabungan disertaidengan pelepasan energi. Pada penggunaannya LED infra merah dapat diaktifkan dengan tegangan DC untuk transmisi atau sensor jarak dekat

Fototransistor Receiver yang digunakan oleh sensor infra merahadalah jenis fototransistor Fototransistor ini akan mengubah energi cahaya menjadi arus listrik dengan sensitivitas yang lebih tinggi dibandingkan fotodioda, tetapi dengan waktu respon yang secara umum akan lebih lambat daripada fotodioda. Hal ini terjadi karena transistor jenis ini mempunyai kaki basis terbuka untuk menangkap sinar dan elektron yang ditimbulkan oleh foton cahaya pada junction ini di- injeksikan di bagian basis dan diperkuat dibagian kolektornya

Fototransistor Pada fototransistor, jika kaki basis mendapat sinar maka akan timbul tegangan pada basisnya dan akan menyebabkan transistor berada pada daerah jenuhnya(saturasi), akibatnya tegangan pada kaki kolektor akansama dengan ground (Vout=0 V). Sebaliknya jika kakibasis tidak mendapat sinar, tidak cukup tegangan untuk membuat transistor jenuh, akibatnya semua arus akandilewatkan ke keluaran (Vout=Vcc)

Sensor Infra Merah pada Robot Linefollower Robot line follower harus memiliki kemampuan untuk mendeteksi atau mebedakan garis hitam pada lintasan dan papan lintasan yang berbagai putih. Berdasarkan sifat-sifat fisis benda sesuai dengan warnanya, benda putih akan memantulkan cahaya jauh lebih banyak dibandingkan benda berwarna hitam yang lebih banyak menyerap cahaya. Kita dapat memanfaatkan sinar-sinar ini dalam membuat sensor garis pada robot line follower dengan memasang pemancar cahaya (Transmitter atau Tx) berupa LED infra merah, serta penerima cahaya (Receiver atau Rx) berupa fotodioda

Sensor Infra Merah pada Robot Linefollower LED Infra merah atau IR LED umumnya berwarna bening. Jika diberi tegangan maju (forward bias). LED akan memancarkan sinar infra merah. Namun, sinar tersebut tidak dapat kita lihat. Untuk melihatnya, cukup menggunakan kamera HP atau Kamera Digital

Sensor Infra Merah pada Robot Linefollower Pada gambar tersebut, IR LED dipasang bersebelahan dengan fotodioda pada jarak sekitar 1cm. Keduannya diberi jarak ebesar 0,5-1,5 cm dari permukaan lintasan.

Sensor Infra Merah pada Robot Linefollower Apabila sensor mengenai papan yang berwarna putih, sebagian sinar infra merah yang dipancarkan oleh LED akan dipantulkan ke fotodioda. Ketika fotodioda menerima pantulan sinar infra merah, hambatan fotodioda akan mengecil. Bila sensor mengenai garis hitam, sinar infra merah dari LED sebagian besar akan diserap oleh garis hitam. Akibatnya, fotodioda hanya menerima sedikit cahaya sehingga hambatan fotodioda tetap bernilai tinggi

Sensor Infra Merah pada Robot Linefollower Cahaya dari IR LED banyak dipantulkan pada permukaan putih (kiri), sedangkan pada permukaan hitam (kanan), hanya sedikir dari cahaya yang dipantulkan.

Sensor Infra Merah pada Robot Linefollower Rangkaian sensor pada line follower yang terdiri atas IR LED dan fotodioda dapat dilihat pada gambar berikut :

Sensor Infra Merah pada Robot Linefollower Pada gambar tersebut, bagian output pada rangkaian sensor akan dihubungkan ke komparator (pembanding tegangan). Hambatan fotodioda yang berubah akan mengubah tegangan yang terbaca oleh komparator. Bila hambatan fotodioda mengecil karena sensor mengenai permukaan putih, tegangan output sensor yang terhubung ke komparator akan mengecil. Sebaliknya, bila hambatan fotodioda membesar karena sensor mengenai garis hitam. Tegangan output sensor akan membesar

Sensor Infra Merah pada Robot Linefollower Tegangan output dari sensor, kemudian dibaca oleh komparator. Komparator berfungsi untuk membandingkan dua tegangan input (Va dan Vb) dan menghasilkan tegangan output (Voutput) bernilai logika 0 bila tegangan pada bagian non-inverting output (Vb) lebih kecil dari tegangan pada inverting input (Va). Bila tegangan pada Vb lebih besar dari tegangan pada bagian Va, komparator akan menghasilkan Voutput bernilai logika 1.