bab iii metodologi penulisan 3.1 perencanaan 3.1.1...
TRANSCRIPT
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB III
METODOLOGI PENULISAN
3.1 Perencanaan
Dalam pembuatan suatu alat atau produk perlu adanya sebuah perancangan
yang menjadi acuan dalam proses pembuatanya, sehingga kesalahan yang
mungkin timbul dapat ditekan dan dihindari.
3.1.1 Tujuan perencanaan
Tujuan dari perancangan alat ini adalah untuk mewujudkan gagasan dan
didasari oleh teori serta fungsi dari arduino dan rangkaian infra red beserta
rangkaian forward reverse, untuk kemudian dipadukan dan dengan sedikit
modifikasi sehingga menghasilkan alat yang sesuai dengan spesifikasi yang
diharapkan, dan adapun tujuan dari perencanaan pembuatan alat adalah sebagai
berikut :
1. Menentukan deskripsi kerja dari alat yang direncanakan
2. Menentukan komponen-komponen yang diperlukan
3. Sebagai pedoman dalam pembuatan alat
4. Mengatur tata letak komponen yang digunakan
5. Meminimalisir kesalahan dalam proses pembuatan
6. Alat yang dihasilkan sesuai dengan apa yang direncanakan
27
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3.1.2 Diagram perencanaan Alat
Y T
T
Y
MULAI
Rangkaian instalasi motor
listrik 3 fasa
Rangkaian
kontrol Remote
Receiver Sensor Infra
merah
Mikrokontroler Arduino
Forward
Octocopler
Relay 12 vdc
Kontaktor 1
Octocopler
Relay 12 vdc
Kontaktor 2
Motor
Berhenti
Selesai
Motor Forward Motor Reverse
28
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.1Diagram alur perencanaan alat
3.1.3 Perencanaan Mekanik
Perancanaan mekanik dari alat yang direncanakan mengenai alat
Perancanaan model simulator ini menggunakan papan akrilik berukuran 45 cm x
46 cm. Dengan tambahan komponen lain nya seperti di bawah ini :
1. Mcb 3 Fasa 1 buah
2. Lampu Indikator 3 buah
3. Kontaktor Magnet 2 buah
4. Rangkaian Output 2 buah
5. Terminal Blok 1 buah
6. Relay 12 Volt Dc 2 buah
7. Arduino Shield 1 buah
8. Rel Mcb 1 meter
9. Skrup dan Baud 4cm 6 buah
10. Spicer 1cm 14 buah
11. Tool Kit 1 Perangkat
12 Receiver dan Remot Infra merah
29
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Untuk pembuatan mekanik nya sendiri di awali dengan pembuatan papan
penopang komponen sehingga komponen dapan di topang oleh papan.
Langkah pembuatan papan mekanik :
1. Siapkan papan akrilik berukuran 45x46 cm sebagai papan utama.
2. Setelah papan Akrilik selesai disiapkan maka langkah selanjut nya
mendesain denah komponen pada papan akrilik menggunakan Ms.Visio agar
kelak tata letak komponen terlihat lebih teratur. Hasil dari desain tersebut di print
dalam kertas stiker laminasi.
Gambar 3.2 Hasil denah
Hasil denah sudah selesai maka selanjut nya di tempel di papan akrilik dan
papan mekanik pun selesai,langkah selanjut nya peletakan komponen yang harus
di sesuaikan dengan tataletak desai yang ada di papan mekanik dengan
penempelan menggunakan Rel MCB , baud dan skrup beserta Spicer.
30
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3.1.4 Gambar Perencanaan
31
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.3 Rangkaian Keseluruhan Alat Simulator
32
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3.1.5 Perencanaan Rangkaian Central lock
Komponen aktif pada rangkaian ini adalah ic optocoupler 4N35 dan dua
buah transistor. Input dari mikrokontroler sebesar 5 V mengalir menuju kaki 1
optocoupler , LED infra merah menyala cahaya LED infra merah di terima oleh
kaki basis fototransistor, sehingga fototransistor akan mengalirkan arus sebesar 5
Volt dari sumber menuju kaki kolektro menuju kaki emiter dan mengirimkan
sinyal 5 Volt ke kaki basis transistor BC 547. Transistor ini berfungsi sebagai
saklar elektronik yang akan mengalirkan arus jika terdapat arus bias pada kaki
basisnya. Dari transistor BC 547 menuju transistor TIP31C untuk mengaktifkan
relay 12 Volt jenis DPDT (Double Pole Double Throw).
Gambar 3.4 Rangkaian centrallock
33
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3.1.6 Pengawatan Relay
Relay DBDT digunakan untuk mejalankan kontaktor yang diberi tegangan
oleh opto coupler. Jadi saat relay di beri tegangan maka elektro magnet akan
menarik medan magnet yang tadinya NC (normaly close) menjadi NO (normaly
open). Seperti pada gambar dibawah ini
Gambar 3.5 Kondisi relay saat NC – NO
Untuk pengwatan relay ini sendiri menggunakan kabel NYM 0,5 mm
tunggal dengan menyambungkan pada kaki-kaki relay,untuk kaki relay yang di
beri pengwatan yakni
Kaki 13 dan 14 merupakan input dari output rangkaian octocopler
Sedang untuk kaki 4 dan5 relay ini merupakan output dari relay yang nanti nya di
sambungkan menuju A1 dan A2 kontaktor
34
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3.1.7 Perencanaan kontaktor
Kontaktor magnet yang digunakan dengan merk schneider dengan spesifikasi
sebagai berikut :
Gambar 3.6 Kontaktor AC 3 fasa Schneider
Features and Specifications:
Certifications: UL Listed (E164862 / NLDX) –
CSA Certified (LR43364 3211 04) - IEC
Rated (60647-4) - CE Marked - RoHS
Compliant
Contactor Type: Non-Reversing
Inductive Amperes (AC3): 9A
Resistive Amperes (AC1): 20A
Horsepower Rating (1-
Phase): 0.5HP@115Vac - 1HP@230Vac
Horsepower Rating (3-
Phase): 2HP@200/230Vac - 5HP@460Vac - 7.5HP@575Vac
Marketing Trade Name: TeSys
Maximum Voltage Rating: 600 Vac
Mounting Style: 35mm DIN Rail
Number of Poles: 3-Pole (3 NO)
Coil Voltage Code: M7
Coil Consumption Sealed: 7.5 VA
Coil Voltage: 220Vac@50/60Hz
Coil Consumption Inrush: 70 VA
Weight: 0.71 lbs (0.32 kg)
Power Wire Size: #10 to #18 AWG
Control Terminal Torque: 15 lb-in (1.7
Nm)
Power Terminal Torque: 15 lb-in (1.7 Nm)
Terminal Type: Screw Clamp
Control Wire Size: #10 to #18 AWG
35
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Digunakan dua buah kontaktor yang berfungsi sebagai penggerak, pada
motor tiga phase yang dijalankan secara forward reverse . Ini adalah contoh
contoh rangkaian kontrol dan pengawatan forward reverse.
Gambar 3.7 Rangkaian Kontrol dan Pengawatan
Rangkaian forward reverse disini berfungsi untuk merubah arah putaran
motor yang asalnya memutar ke kanan menjadi memutar ke kiri dengan cara
menukar phasa input pada kontaktor satu R S T menjadi T S R pada kontaktor 2.
3.1.8 Perencanaan Motor Induksi 3 Fasa
Motor induksi disini sebagai output yang di kendalikan oleh kontaktor
magnet dan dijalankan oleh listrik tiga phase. Setelah melakukan pengawatan
forward reverse pada kontaktor magnet lalu dilanjutkan dengan pengawatan pada
motor tiga phasenya, dengan cara mengambil output R S T dari kontaktor.
Seperti yang telah diketahui pada kaki motor tiga phase terdapat enam buah
input tegangan dan pada wiring yang digunakan menggunakan sistem star atau
bintang yaitu mengabungkan tiga buah kaki x,y dan z menjadi satu sehingga
netral dan menjadi titik bintang atau sering disebut couple. Dan karena yang
digunakan sistem bintang maka salah satu phase harus ditukar terlebih dahulu
36
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
pada output kontaktor yaitu T1 kontaktor 1 dengan T2 kontaktor 2 dan T2
kontaktor 1 dengan T1 kontaktor 2, sementara T3 hanya di couple saja agar
menghasilkan putaran motor dengan sistem forward reverse.
3.2 Perencanaan Program
3.2.1 Mikrokontroler Arduino
Arduino UNO adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada
ATmega328. Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 di
antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator
Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header,
dan sebuat tombol reset. Mudah dihubungkan ke sebuah komputer dengan sebuah
kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC.
Gambar 3.8 Papan Board Arduino
37
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Tabel 3.1 Ringkasan Arduino
Mikrokontroller ATmega 328
Tegangan Pengoperasian 5 V
Tegangan Input yang disarankan 7 – 12 V
Batas Tegangan Input 6 – 20 V
Jumlah pin I/O digital 14 pin digital (6 diantaranya menyediakan keluaran PWM)
Jumlah pin input Analog 6 pin
Arus DC tiap pin I/O 40Ma
Arus DC untuk pin 3,3 V 50Ma
Memori Flash 32 KB (ATmega 328) sekitar 0,5 KB digunakan oleh
bootloader
SRAM 2 KB (ATmega 328)
EPROM 1 KB (ATmega 328)
Clock Speed 16 MHz
3.2.2 Software Arduino
IDE Arduino adalah software yang sangat canggih ditulis dengan menggunakan
Java. IDE Arduino terdiri dari:
1.Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna Compiler
menulis dan mengedit program dalam bahasa Processing.
2.Sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa Processing) menjadi
kode biner. Bagaimanapun sebuah microcontroller tidak akan bisa memahami
bahasa Processing. Yang bisa dipahami oleh microcontroller adalah kode biner.
Itulah sebabnya compiler diperlukan dalam hal ini.
38
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Tabel 3.2 Bagian Sub Menu File IDE Arduino
New Membuat sketch baru
Open Membuka file sketch yang sudah disimpan
Sketchbook Membuka file sketch yang pernah dibuat
Examples Membuka contoh – contoh file sketch yang
berisi berbagai macam aplikasi yang
disediakan oleh arduino
Close Menutup sketch
Save Menyimpan sketch
Save As Menyimpan sketch dengan nama lain
Upload to I/O
Board
Mengunggah program ke board
Page Setup Mengatur ukuran halaman pada pencetak
Print Mencetak sketch
Preferences Mengatur setting IDE Arduino
Quit Keluar dari IDE Arduino
39
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Tabel 3.3 Bagian Sub Menu Edit
Verify/ Compile Mengkompilasi program
Stop Menghentikan program
Show sketch folder Menampilkan folder dari sketch yang sedang dibuka
Import Library Mengambil header librari dari fungsi – fungsi tambahan
Add File Menambah buka file sketch pada jendela yang sama
Tabel 3.4 Bagan Sub Menu Sketch
Auto Format Mengatur format sketch secara otomatis
Archive sketch Menyimpan sketch dalam bentuk Zip file
Fix Encoding & Reload Membatalkan perubahan sketch dan mengambil ulang
sketch sebelumnya yang telah disimpan
Serial Monitor Mengaktifkan jendela tampilan komunikasi serial pada
komputer
Board Menentukan jenis Board Arduino yang digunakan
Serial Port Menentukan port serial yang digunakan untuk
mengunggah program dan tersambung pada Board
Arduino
40
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3.2.3 Perencanaan Remote Infra Merah
IR Kit itu sendiri terdiri dari Infrared Receiver, kabel dan Remote Control dengan 20
tombol. Gambarnya dapat dilihat di bawah ini.
Gambar 3.9 Ir-Kit
IR Receiver mempunyai 3 pin untuk dihubungkan ke Arduino Uno, yaitu
pin VCC ke pin 5V Arduino, pin GND ke pin GND Arduino dan pin D ke salah
satu pin Digital Arduino (contohnya menggunakan pin Digital 11). Gunakan
kabel yang sudah disediakan di dalam paket IR Kit dan 3 buah kabel jumper untuk
menghubungkannya ke Arduino. Gambar koneksinya dapat dilihat di bawah ini.
41
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.10 IR Kit Terhubung dengan Arduino Uno
Apabila koneksi seperti di atas sudah dilakukan, sekarang kita coba kode program
untuk membaca/menerima sinyal InfraRed dan menampilkannya lewat Serial
Monitor. Buka Arduino IDE anda, klik
menu File>Examples>IRremote>IRrecvDemo. Kode program :
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
/*
* IRremote: IRrecvDemo - demonstrates receiving IR codes with IRrecv
* An IR detector/demodulator must be connected to the input RECV_PIN.
* Version0.1July,2009
* Copyright2009KenShirriff
* http://arcfn.com
*/
#include <IRremote.h>
int RECV_PIN = 11;
IRrecv irrecv(RECV_PIN);
decode_results results;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
irrecv.enableIRIn(); // Start the receiver
}
void loop() {
if (irrecv.decode(&results)) {
Serial.println(results.value, HEX);
irrecv.resume(); // Receive the next value
}
}
42
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.11 Bahasa C+ Saat menghubungkan Ir kit ke Arduino
Hubungkan board Arduino anda dengan kabel USB ke komputer. Di
Arduino IDE, klik menuSketch>Verify / Compile untuk melakukan kompilasi
dan memastikan tidak ada error pada kode program tersebut. Klik
menu File>Upload untuk memasukkan program tersebut ke dalam board Arduino
anda. Kemudian buka Serial Monitor dari menu Tools>Serial Monitor, sesuaikan
baudrate-nya dengan yang ada di dalam kode program.Setelah menjalan kan
progam tersebut maka akan mendapatkan kode seial dari remot infrared
1. CH- : FFA25D
2. CH+ : FFE21D
3. VOLL+: FF02FD
4. VOLL-: FF22DD
5. 0 : FF6897
6 .MODE : FF6290
7 0 : FFEOIF
8. + : FFA857
9. QE : FF906F
10. 100+ : FF6867
11. 1 : FF30CF
12. 2. : FF18E7
13. 3 : FF7485
14. 4 : FF10EF
15. 5 : FF78C7
16. 6 : FF5AA5
17. 7 : FF42BO
18. 8 : FF4AB5
19. 9 : FF522AD
20. BACK: : FFB04F
`Setelah program pengaturan remote tersebut di buat maka program
tersebut di uplod kedalam mikrokontroler arduino dimana dalam port –port pin
arduino tersebut di hubungkan pada rectivier infrared dan rangkaian central lock
yang mana pin 2 dan 3 di hubungkan pada input rangkaian central lock 1 dan 2
yang akan menggerakan relay beserta kontaktor nya. Sedangkan untuk
43
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
menghubungkan rectivier infrared sesuai dengan penjelasan cara menghubungkan
receiver diatas.
44
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu