1 of 43

RBT 3: Reka Bentuk Mekatronik

Jurulatih: Jack Hoon Min Siang (B.Eng)

Nota dan Video: rbt.magnetcode.com

Bantuan Teknikal: 012-2069 320

Salad Obstacle

Robot – R3

Carrot Remote Control Robot – R1

Coding Without Computer & Internet

2 of 43

2. Objektif Pembelajaran

Minggu

Objektif Pembelajaran

(7 Minggu, 14 Jam, 4 - 6 / kumpulan)

1

Penyediaan kelas.

Menyebut maksud mekatronik (video, nota).

Menganalisis produk.

2

Menghasilkan gambar rajah blok produk mekatronik sedia ada.

Menganalisis elemen mekatronik yang terdapat pada produk itu.

3

Menghasilkan lakaran bahagian reka bentuk produk yang akan diubahsuai berdasarkan gambar rajah blok yang terlibat.

4, 5, 6, 7

Membuat penambahbaikan kepada produk berdasarkan lakaran yang telah dibuat.

Membuat penilaian kefungsian produk yang telah diubahsuai.

3 of 43

1. Maksud Reka Bentuk Mekatronik �(DSKP 1.1.1)(Buku Teks RBT3, Halaman 3) �

Bidang yang mengabungkan ilmu:

Elektrik, Mekanikal, Elektronik, Kawalan, Pengaturcaraan

​

Untuk menghasilkan sistem yang boleh beroperate secara:

automatik ataupun separuh automatik.

Untuk pengaturcaraan.

4 of 43

2. Mengenal Pasti Elemen Mekatronik�(DSKP 1.1.2)(Buku Teks RBT3, Halaman 7)�

Definasi untuk setiap elemen mekatronik...

Elektrik: Arus Terus, Arus Ulang-Alik. Contoh: Bateri, Panel Solar

​

Mekanikal: Gerakan, putaran. Contoh: Gear

​

Elektronik: Elektronik komponen

Contoh: Penderia cahaya, perintang

​

Kawalan: Mengawal sistem jalan secara automatik ataupun separuh automatik.

​

Pengaturcaraan: Membina program untuk tugas yang tertentu.

Contoh: C, Visual Basic, Java

5 of 43

3. Menerangkan Fungsi Elemen Mekatronik Pada Produk Sedia Ada�(DSKP 1.1.3)(Buku Teks RBT3, Halaman 11)�

Salad Obstacle

Robot – R3

Carrot Remote Control Robot – R1

6 of 43

4. Komponen R3

Pemacu Motor

Pemegang Bateri AAx8

Penderia Cahaya

Motor Bergear Dan Tayar

Buzzer

Penderia Halangan Inframerah

Roda

Bingkai Robot

Papan Mikro-pengawal

Salad

Pemegang Bateri AAx4

Kawalan & Pengaturcaraan

Elektronik

​

Mekanikal

​

Elektrik

​

7 of 43

Peringatan

Jack Hoon, 012-2069320

Muat turun nota bengkel dari: www.rbt.magnetcode.com

8 of 43

5.1 Papan Mikropengawal Salad

Kegunaan:

  1. Menjalankan tugas yang dimuat turun.
  2. Pusat untuk sambung penggerak dan penderia.

Bekalan kuasa: (AAx8, RM2, Tahan 5 ke 6 jam)

(9V, RM10, Tahan 15 min)

  1. Menggunakan USB OTG untuk muat turun kod.
  2. Untuk robot mengesan halangan, robot mengesan cahaya.

9 of 43

5.2 Pemacu Motor Salad

Kegunaan:

Mengawal arah dan kelajuan motor arus terus.

Salad Shield with Motor Driver

  • No jumper wire * For 2WD

* Use Dout5,6,7,8

10 of 43

5.3 Modul Geganti Vs Pemacu Motor

Operasi Modul Geganti

Kawal motor henti dan jalan berterusan.

Kurang sesuai

Operasi Pemacu Motor

Kawal motor henti, kelajuan, depan dan belakang

Lebih Sesuai

11 of 43

5.4 Motor Bergear Dengan Tayar

Motor Arus Terus Yang Bergear

Bekalan Kuasa

3V (2AA) ke 6V (4AA), >100mA

Operasi

Henti, Depan, Belakang, Kelajuan

Pendawaian

+, - : Depan -, +: Belakang, - -: Henti

Kegunaan:

Guna gear yang rendah untuk menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi (serupa gear 1 kereta).

Guna bekalan kuasa yang kecil (3V - 6V) untuk menghasilkan kekuatan yang besar contoh: tolak barang maxima 1Kg.

-

+

12 of 43

5.5 Bingkai Robot

Kegunaan

Tempat untuk memasang semua komponen. Contoh Carrot 7, penderia, penggerak, pemacu motor.

Tak guna bekas makanan, kotak kertas untuk bingkai?

Sebab perlu tebok lubang untuk ubahsuai.

Kurang sesuai.

13 of 43

5.6 Roda

Kegunaan

Mengimbangi dan menyokong bingkai robot.

Saiz besar, sesuai untuk jalan yang kurang rata.

Geseran yang kurang.

Boleh menyokong beban yang berat.

Serupa roda troli.

Jenis Ini Kurang Sesuai

Saiz kecil, tidak sesuai untuk jalan yang kurang rata.

Geseran yang tinggi.

Tak boleh menyokong beban yang berat.

14 of 43

5.7 Bateri

Kegunaan Bateri AAx8 Atau 18650x2 Rechargable Bateri:

Bekalan kuasa untuk semua komponen elektronik (selain motor arus terus).

*AAx8 (RM2.10) boleh tahan 5 jam. Tak perlu tukar selalu. (Bateri 9V RM10, tahan 15min sahaja).

Kegunaan Bateri AAx4:

Bekalan kuasa untuk semua motor arus terus.

15 of 43

5.8 Penderia Halangan Inframerah (IR)

Penerima IR

Penghantar IR

Mengubah kepekaan

Penderia Digital

Halangan tidak dikesan (logik 1)

Halangan dikesan (logik 0)

(jarak kesan < 0.5cm ke 1.5cm)

Kegunaan

Mengesan halangan didepan kereta.

Contoh: sekiranya halangan dikesan, kereta akan henti dan buzer akan dihidupkan.

Peringatan:

Jauhi penderia halangan daripada cahaya matahari (UV).

Dispenser Minuman

Kesan Kad ATM

16 of 43

5.9 Penderia Halangan Ultrasonic (US016)

Kegunaan

Mengesan halangan didepan kereta.

Contoh: sekiranya halangan dikesan, kereta akan henti dan buzer akan dihidupkan.

Peringatan:

Tidak takut cahaya matahari (UV).

Palang Automatik

Pintu Automatik

Output 0.0V to 5.0V:

Jarak 0cm, Output=0.0V (ADC=0)

Jarak 150cm, Output=2.5V (ADC=128)

Jarak 300cm, Output=5.0V (ADC=255)

Penderia Analog

17 of 43

5.10 Penderial Cahaya

Kegunaan

Kesan kecerahan keadaan. Hidupkan LED semasa gelap. Padamkan LED semasa cerah.

Output 0.0V to 5.0V:

100% Kecerahan, Output=0.0V

50% Kecerahan, Output=2.5V

25% Kecerahan, Output=3.75V

0% Kecerahan, Output=5.0V

Penderia Analog

Lampu Taman

Lampu Kereta

Lampu Jalan

18 of 43

Peringatan

Jack Hoon, 012-2069320

Muat turun nota bengkel dari: www.rbt.magnetcode.com

19 of 43

6.1 Salad Robotic Kit Operasi�

Gerakan Robot

Motor 1 (MT1)

Motor 2 (MT2)

Depan

Depan

Depan

Belakang

Belakang

Belakang

Henti

Henti

Henti

Kiri

Henti / Belakang

Depan

Kanan

Depan

Henti / Belakang

Motor 2

Motor 1

Kanan

Kiri

Depan

Belakang

20 of 43

6.2 Gerakan Robot Salad�

Gerak

Motor 1

(MT1)

Motor 2

(MT2)

Depan

Depan:

Dout5=On

Dout6=Off

Depan:

Dout7=On

Dout8=Off

Henti

Henti:

Dout5=Off

Dout6=Off

Henti:

Dout7=Off

Dout8=Off

Belakang

Belakang:

Dout5=Off

Dout6=On`

Belakang:

Dout7=Off

Dout8=On

21 of 43

6.3 Robot Pemasa: Carta Aliran �

Gerak ke depan 2 saat

Henti 1 saat

Gerak ke belakang 2 saat

Henti 1 saat

22 of 43

6.4 Robot Pemasa (Salad): Pengaturcaraan�

  1. Dout5=On
  2. Dout6=Off
  3. Dout7=On
  4. Dout8=Off
  5. Timer=2 sec
  6. Dout5=Off
  7. Dout6=Off
  8. Dout7=Off
  9. Dout8=Off
  10. Timer=1 sec

​

​

​

​

11. Dout5=Off

12. Dout6=On

13. Dout7=Off

14. Dout8=On

15. Timer=2 sec

16. Dout5=Off

17. Dout6=Off

18. Dout7=Off

19. Dout8=Off

20. Timer=1 sec

21. Goto = 1

Motor 2 Depan

Motor 1 Depan

Motor 2

Belakang

Motor 1 Belakang

Motor 2 Henti

Motor 1 Henti

Motor 2 Henti

Motor 1 Henti

23 of 43

6.5 Robot Pemasa (Salad): �Circuit Simulation

Done? Run Simulation

4AA Battery

DOUT5 --> IN1

DOUT6 --> IN2

DOUT7 --> IN3

DOUT8 🡪 IN4

24 of 43

6.10 Robot Pemasa (Salad): Wiring�

GND

Slide the switch to 'Download Mode'(“DL”) before you download a program.

After download, please switch to 'Execute Mode'(“EXE”) .

AAx8 Battery / 18650x2 Battery

AAx4 Battery

On/Off Salad

25 of 43

7.1 Robot Mengesan Halangan:

Gambar Rajah Blok (Asas)

Putaran Motor Dan Roda

Penderia Halangan Infra Merah

Pemacu Motor, Motor AT

Mikro-pengawal

Salad

Input

Output

Proses

​

26 of 43

7.2 Robot Mengesan Halangan:�Carta Aliran �

Halangan?

Ye

Mengesan Halangan

Tidak

Gerak ke belakang 1 saat

Robot henti 1 saat

Robot belok ke kiri 1 saat

Robot ke depan

27 of 43

7.3 Cara Menguji Penderia Halangan

1. Sudah pasang? Hidupkan Carrot 7. Tak perlu 'Run' kod.

2. LED pertama DIATAS PENDERIA (hijau) akan nyala.

3. Letak tangan didepan penderia. Kedua-dua LED akan nyala.

Kedua dua LED on selalu? -> Keaadan terlalu cerah (UV).

1. Lindungkan penderia halangan daripada cahaya.

2. Guna pemutar skru untuk mengubah kepekaan penderia.

Tidak ada halangan: 1 LED hijau on.

Ada halangan: 2 LED hijau on.

Ada 2 LED hijau on?

Mengubah kepekaan

28 of 43

7.4 Robot Mengesan Halangan (Salad): Pengaturcaraan�

  1. Read_Controller
  2. If DIN3=1
  3. Dout5=On
  4. Dout6=Off
  5. Dout7=On
  6. Dout8=Off
  7. End If
  8. If DIN3=0
  9. Dout5=Off
  10. Dout6=On
  11. Dout7=Off
  12. Dout8=On
  13. Timer=1 sec

​

​

​

​

14. Dout5=Off

15. Dout6=Off

16. Dout7=Off

17. Dout8=Off

18. Timer=1 sec

19. Dout5=Off

20. Dout6=Off

21. Dout7=On

22. Dout8=Off

23. Timer=1 sec

24. End If

25. Goto = 1

Tiada Halangan

Depan

Belakang 1 saat

Henti

1 saat

Kiri

1 saat

Ada Halangan

29 of 43

7.5 Robot Mengesan Halangan (Salad):

Circuit Simulation

Done? Run Simulation

4AA Battery

IRSensor

Digital Sensor

30 of 43

7.6 Robot Mengesan Halangan (Salad): Wiring�

GND

AAx8 Battery / 18650x2 Battery

AAx4 Battery

On/Off Salad

IR Sensor

* Guna DIN3

31 of 43

8.1 Robot Mengesan Halangan:

Gambar Rajah Blok Setelah Naik Taraf 1

Putaran Motor Dan Roda

Penderia Halangan Inframerah

Pemacu Motor, Motor AT

Mikro-pengawal Salad

Input

Output

Proses

​

Buzzer

Bunyi

32 of 43

8.2 Robot Mengesan Halangan:�Carta Aliran �

Halangan?

Ye

Mengesan Halangan

Tidak

On Buzzer

Gerak ke belakang 1 saat

Robot henti 1 saat

Robot belok ke kiri 1 saat

Robot ke depan

33 of 43

8.3 Robot Mengesan Halangan (Salad): Pengaturcaraan�

  1. Read_Controller
  2. If DIN3=1
  3. Dout5=On
  4. Dout6=Off
  5. Dout7=On
  6. Dout8=Off
  7. Dout4=Off
  8. End If
  9. If DIN3=0
  10. Dout5=Off
  11. Dout6=On
  12. Dout7=Off
  13. Dout8=On

​

14. Dout4=On

15. Timer=1 sec

16. Dout5=Off

17. Dout6=Off

18. Dout7=Off

19. Dout8=Off

20. Timer=1 sec

21. Dout5=Off

22. Dout6=Off

23. Dout7=On

24. Dout8=Off

25. Timer=1 sec

26. End If

27. Goto = 1

Tiada Halangan

Depan

Belakang 1 saat

Henti

1 saat

Kiri

1 saat

Ada Halangan

34 of 43

8.4 Robot Mengesan Halangan (Salad):

Circuit Simulation

IR Sensor

Buzzer

Done? Run Simulation

35 of 43

8.5 Robot Mengesan Halangan (Salad): Wiring�

GND

AAx8 Battery / 18650x2 Battery

AAx4 Battery

On/Off Salad

IR Sensor

* Guna DIN3

Buzzer

* Guna Dout4

36 of 43

Putaran Motor Dan Roda

Penderia Halangan Inframerah

Pemacu Motor, Motor AT

Mikro-pengawal Salad

Input

Output

Proses

​

Penderia Cahaya

Buzzer

Bunyi

LED

Cahaya

9.1 Robot Mengesan Halangan:

Gambar Rajah Blok Setelah Naik Taraf 2

37 of 43

9.2 Robot Mengesan Halangan:�Carta Aliran (Naik Taraf 2)

Cerah

(< 220)?

Ya

Membaca Penderia

Tidak

Gelap

(>220)?

Padamkan LED

Ya

Tidak

Nyalakan LED

38 of 43

9.3 Penderia Cahaya

Penderia Cahaya guna pin 'AIN1'

(Volt: 0V ke 5V, Nilai Analog: 0 ke 255)

Situasi Gelap: Nilai perintang cahaya (R) naik, V=IR, nilai V akan naik jika nilai R naik.

100% Kecerahan: OUT=0.0V, Nilai: 0

50% Kecerahan: OUT=2.5V, Nilai: 128

25% Kecerahan: OUT=3.75V, Nilai: 191

0% Kecerahan: OUT=5.0V, Nilai: 255

Contoh:

If C_Ain1>191

Dout1=On

End If

If C_Ain1<191

Dout1=Off

End If

39 of 43

9.4 Bandingkan Kepekaan Nilai Analog

If C_Ain1 > 191

Dout1=On

End If

If C_Ain1 > 220

Dout1=On

End If

LED akan dihidupkan di bawah persekitaran yang lebih gelap.

​

Contoh:

Waktu senja

LED akan dihidupkan di bawah persekitaran yang sangat gelap.

​

Contoh:

Waktu malam

If C_Ain1 > 100

Dout1=On

End If

LED akan dihidupkan di bawah persekitaran yang cerah.

​

Contoh:

Waktu petang

40 of 43

9.5 Robot Mengesan Halangan (Salad): �Pengaturcaraan�

  1. Read_Controller
  2. If DIN3=1
  3. Dout5=On
  4. Dout6=Off
  5. Dout7=On
  6. Dou8=Off

…

27. If C_Ain1 < 220

28. Pulse1=0

29. End If

30. If C_Ain1 >= 220

31. Pulse1=100

32. End If

​

33. Goto = 1

​

​

​

​

Jika cerah, padamkan LED (0%)

Jika gelap, hidupkan LED (100%)

41 of 43

9.6 Robot Mengesan Halangan (Salad):

Circuit Simulation

Done? Run Simulation

4AA Battery

IR Sensor

Buzzer

LDR Sensor

42 of 43

9.7 Robot Mengesan Halangan (Salad): Wiring�

GND

AAx8 Battery / 18650x2 Battery

AAx4 Battery

On/Off Salad

IR Sensor

* Guna DIN3

Buzzer

* Guna DOUT4

LED Putih

* Guna PULSE1

Penderia

Cahaya

* Guna AIN1

43 of 43

Terima Kasih

Jack Hoon, 012-2069320

Muat turun nota bengkel dari: www.rbt.magnetcode.com