Pertemuan 8
Sensor Inframerah - Line Tracking & Obstacle Avoidance
Tujuan Pembelajaran
- Memahami prinsip kerja sensor inframerah pemancar-penerima.
- Memahami perbedaan modul line tracking dan obstacle avoidance dari 37-in-1 Sensor Kit.
- Mampu membaca output sensor IR dan meresponnya sebagai kontrol sederhana.
Penjelasan Konsep
Prinsip dasar sensor IR
Modul line tracking dan obstacle avoidance di 37-in-1 Sensor Kit umumnya terdiri dari pemancar (LED IR) dan penerima (fototransistor). Pemancar mengirim cahaya inframerah, penerima mendeteksi apakah cahaya itu dipantulkan kembali oleh objek/permukaan di depannya.
Modul Obstacle Avoidance (penghalang)
Mendeteksi ada/tidaknya objek di depan sensor. Jika ada objek yang cukup dekat, cahaya IR dipantulkan dan diterima sensor → output berubah (biasanya LOW saat mendeteksi objek). Dipakai untuk robot penghindar rintangan.
Modul Line Tracking
Prinsipnya sama, tapi dimanfaatkan untuk membedakan permukaan gelap vs terang (misalnya garis hitam di lantai putih). Permukaan putih/terang memantulkan cahaya IR lebih banyak dibanding permukaan hitam/gelap yang menyerap cahaya. Robot line follower biasanya memakai 2 atau lebih modul ini di bagian depan bawah untuk mendeteksi posisi garis.
Trimpot sensitivitas
Kedua modul punya trimpot untuk mengatur jarak/sensitivitas deteksi - perlu dikalibrasi sesuai kondisi lapangan (warna lantai, pencahayaan ruangan). Materi ini jadi bekal penting untuk project robot bergerak di Semester 2.
Kesalahan umum
- Tidak mengkalibrasi ulang trimpot di lokasi pemakaian - sensor yang bekerja baik di satu ruangan bisa gagal total di ruangan lain karena perbedaan warna lantai/pencahayaan; kalibrasi bukan langkah sekali jadi.
- Mengira output HIGH selalu berarti "terdeteksi" - tergantung modul, logikanya bisa terbalik (LOW = terdeteksi objek/garis gelap). Selalu cek dengan Serial Monitor terlebih dahulu, jangan asumsi.
- Cahaya ruangan yang kuat mengganggu pembacaan - cahaya matahari langsung atau lampu sangat terang bisa memengaruhi penerima IR dan membuat pembacaan tidak konsisten.
- Jarak sensor ke permukaan terlalu jauh/dekat - modul IR reflektif punya rentang jarak optimal (biasanya sekitar 1-2 cm dari permukaan); terlalu jauh membuat pantulan terlalu lemah untuk terdeteksi.
Komponen yang Dibutuhkan
- 1x Arduino Uno atau ESP32
- 2x Modul Line Tracking dari 37-in-1 Sensor Kit (kiri & kanan)
- 1x Modul Obstacle Avoidance dari 37-in-1 Sensor Kit
- Breadboard, kabel jumper
- (Opsional) Permukaan dengan garis hitam di atas putih untuk uji line tracking
Diagram / Skema Pengkabelan
Modul Line Tracking / Obstacle Avoidance (3 pin, sama untuk keduanya):
VCC -> 5V
GND -> GND
OUT -> pin digital (mis. D5 kiri, D6 kanan, D11 obstacle)
Untuk line tracking, pasang 2 modul bersebelahan di bagian depan-bawah robot, cukup berjarak agar masing-masing bisa membaca sisi kiri dan kanan garis.
Contoh Kode Program
// Membaca 2 modul line tracking + 1 modul obstacle avoidance
const int sensorKiri = 5;
const int sensorKanan = 6;
const int sensorObstacle = 11;
void setup() {
pinMode(sensorKiri, INPUT);
pinMode(sensorKanan, INPUT);
pinMode(sensorObstacle, INPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
int kiri = digitalRead(sensorKiri);
int kanan = digitalRead(sensorKanan);
int obstacle = digitalRead(sensorObstacle);
if (obstacle == LOW) {
Serial.println("Ada rintangan di depan!");
} else if (kiri == LOW && kanan == LOW) {
Serial.println("Di atas garis - lurus");
} else if (kiri == LOW && kanan == HIGH) {
Serial.println("Geser kanan - perlu belok kiri");
} else if (kiri == HIGH && kanan == LOW) {
Serial.println("Geser kiri - perlu belok kanan");
} else {
Serial.println("Kehilangan garis");
}
delay(100);
}Tugas / Latihan
- Kalibrasi trimpot modul line tracking agar bisa membedakan lantai kelas (terang) dan garis/benda gelap dengan konsisten.
- Uji modul obstacle avoidance dengan berbagai jenis permukaan benda (kain, kertas, plastik mengkilap) - catat mana yang paling sulit terdeteksi.
- (Tantangan) Rancang dan tulis logika kendali motor sederhana (dalam bentuk pseudocode/komentar, tidak perlu motor fisik) untuk robot line follower memakai 2 sensor line tracking: apa yang harus dilakukan robot untuk masing-masing dari 4 kemungkinan kombinasi kiri/kanan?