BAB I

BAB IPENDAHULUAN

Penggunaan motor DC dewasa ini sudah sangatlah umum, salah satu kelebihan motor DC adalah relatif gampang didapat dan mudah diatur kecepatan putarnya. Secara umum pengaturan kecepatan motor DC adalah dengan menggunakan cara analog. Pada laporan kali ini akan dibahas cara mengatur kecepatan motor DC dengan menggunakan mikrokontroller.

Mikrokontroler yang digunakan adalah Tipe AVR dari Atmel seperti mikrokontroler Atmega 8535, 16, 32. Informasi kecepatan motor akan ditampilkan pada modul LCD HD4480. Sedangkan sebagai driver motor menggunakan modul driver motor IC L298 ,IC L293D. Cara pengaturan kecepatan yang digunakan adalah dengan menggunakan teknik PWM (Pulse Width Modulation), salah satu teknik untuk mengatur kecepatan motor DC yang umum digunakan.

Dengan menggunakan PWM kita dapat mengatur kecepatan yang diinginkan dengan mudah. Teknik PWM untuk pengaturan kecepatan motor adalah, pengaturan kecepatan motor dengan cara merubah-rubah besarnya duty cycle pulsa. Pulsa yang yang berubah ubah duty cycle-nya inilah yang menentukan kecepatan motor. Besarnya amplitudo dan frekuensi pulsa adalah tetap, sedangkan besarnya duty cycle berubah-ubah sesuai dengan kecepatan yang diinginkan, semakin besar duty cylce maka semakin cepat pula kecepatan motor, dan sebaliknya semakin kecil duty cycle maka semakin pelan pula kecepatan motor.

BAB II

PEMBAHASAN2.1

Teori Dasar

2.1.1Motor DC

Motor DC merupakan jenis motor yang menggunakan tegangan searah sebagai sumber tegangannya. Dengan memberikan beda tegangan pada kedua terminal tersebut, motor akan berputar pada suatu arah, dan bila polaritas dari tegangan tersebut dibalik, maka arah putaran motor akan terbalik pula. Polaritas dari tegangan yang diberikan pada dua terminal menentukan arah putaran motor, sedangkan besar dari beda tegangan pada kedua terminal menentukan kecepatan motor. Bagian dasar dari motor DC yaitu:

Bagian yang tetap/stasioner yang disebut stator. Stator ini menghasilkan medan magnet, baik yang dibangkitkan dari sebuah koil (elektromagnet) ataupun magnet permanen.

Bagian yang berputar disebut rotor. Rotor ini berupa sebuah koil dimana arus listrik mengalir.

Gambar 1. Motor DCGaya electromagnet pada motor DC timbul saat ada arus yang mengalir pada penghantar yang berada dalam medan magnet. Medan magnet itu sendiri ditimbulkan oleh magnet permanen. Garis-garis gaya magnet mengalir diantara dua kutub magnet dari kutub utara ke kutub selatan. Menurut hukum gaya Lourentz, arus yang mengalir pada penghantar yang terletak dalam medan magnet akan menimbulkan gaya. Gaya F, timbul tergantung pada arah arus I, dan arah medan magnet B.

Gambar 2. Konstruksi Motor DCBelitan stator merupakan electromagnet, dengan penguat magnet terpisah F1-F2. Belitan jangkar ditopang oleh poros dengan ujung-ujungnya terhubung ke komutator dan sikat arang A1-A2. Arus listrik DC pada penguat magnet mengalir dari F1 menuju F2 menghasilkan medan magnet yang memotong belitan jangkar. Belitan jangkar diberikan lictrik DC dari A2 menuju ke A1. Sesuai kaidah tangan kiri, jangkar akan berputar berlawanan jarum jam. Gaya electromagnet pada motor DC timbul saat ada arus yang mengalir pada penghantar yang berada dalam medan magnet. Medan magnet itu sendiri ditimbulkan oleh magnet permanen. Garis-garis gaya magnet mengalir diantara dua kutub magnet dari kutub utara ke kutub selatan. Menurut hukum gaya Lourentz, arus yang mengalir pada penghantar yang terletak dalam medan magnet akan menimbulkan gaya. Gaya F, timbul tergantung pada arah arus I, dan arah medan magnet B. arah gaya F dapat ditentukan dengan aturan tangan kiri seperti pada gambar 2.1.3:

Gambar 3. Penentuan Arah Gaya Pada Kawat Berarus Listrik Dalam Medan Magnet

2.1.2 Driver Motor DC dengan IC L293D

Pada dasarnya beberapa aplikasi yang menggunakan motor DC harus dapat mengatur kecepatan dan arah putar dari motor DC itu sendiri. Untuk dapat melakukan pengaturan kecepatan motor DC dapat menggunakan metode PWM (Pulse Width Modulation) sedangkan untuk mengatur arah putarannya dapat menggunakan rangkaian H-bridge yang tersusun dari 4 buah transistor. Tetapi dipasaran telah disediakan IC L293D sebagai driver motor DC yang dapat mengatur arah putar dan disediakan pin untuk input yang berasal dari PWM untuk mengatur kecepatan motor DC.

Jika diinginkan sebuah motor DC yang dapat diatur kecepatannya tanpa dapat mengatur arah putarnya, maka kita dapat menggunakan sebuah transistor sebagai driver. Untuk mengatur kecepatan putar motor DC digunakan PWM yang dibangkitkan melalui fitur Timer pada mikrokontroler. Sebagian besar power supply untuk motor DC adalah sebesar 12 V, sedangkan output PWM dari mikrokontroler maksimal sebesar 5 V.

Oleh karena itu digunakan transistor sebagai penguat tegangan. Dibawah ini adalah gambar driver motor DC menggunakan transistor. Salah satu jenis motor yang sering digunakan dalam bidang kontrol yaitu Motor DC. Motor DC akan berputar jika dialiri tegangan dan arus DC. Berikut gambar 2.2.1 adalah motor DC dan jembatan H yang digunakan pada rancangan alat ini:

Gambar 4. Motor DC dan Jembatan H

Sistem pengaturan motor DC yang sering digunakan pada sistem kontrol seperti pada gambar 2.2.1 yaitu dengan H-Bridge yang pada pada dasarnya adalah 4 buah transistor yang difungsikan sebagai saklar. Pengaturan motor DC yaitu meliputi kecepatan dan arah. Pengaturan arah yaitu dengan cara membalik tegangan logika masukan H-bridge. Sedangkan sistem pengendalian kecepatan motor DC digunakan prinsip PWM (Pulse Width Modulator) yaitu suatu metode pengaturan kecepatan putaran motor DC dengan mengatur lamanya waktu pensaklaran aktif (Duty Cycle). Motor DC merupakan sebuah komponen yang memerlukan arus yang cukup besar untuk menggerakannya. Oleh karena itu motor DC biasanya memiliki penggerak tersendiri. Pada tugas akhir ini motor DC akan digerakkan dengan menggunakan PWM yang telah terintegrasi dengan rangkaian HBridge. Dengan rangkaian H-Bridge yang memiliki input PWM ini, maka selain arah kita juga bisa mengendalikan kecepatan putar motor DC tersebut.

2.1.3 Push ON ButtonPush ON button adalah saklar yang beroperasi dengan cara ditekan, dan bisa melakukan dua fungsi berbeda, yakni menutup sirkuit bila ditekan, atau justru membuka sirkuit bila ditekan.

Gambar 5. Simbol Push Button

Gambar 6. Switch Push Button2.1.4 ResistorResistor adalah salah sau komponen elektronika yang berfungsi sebagai penahan arus yang berfungsi sebagai penahan arus yang mengalir dalam suatu rangkaian dan berupa terminal dua komponen elektronik yang menghasilkan tegangan pada terminal yang sebanding dengan arus listrik yang melewatinya sesuai dengan hokum Ohm (V=I.R). sebuah resistor tidak memiliki kurub positif dan negative, tapi memiliki karakteristik utama yaitu resistansi, toleransi, tegangan kerja maksimum dan power rating. Karakteristik lainnya meliputi koefisien temperature, kebisingan, dan induktansi. Ohm yang dilambangakan dengan symbol (Omega) merupakan satuan resistansi dari sebuah resistor yang bersifat resistif.Fungsi resistor adalah sebagai pengatur dalam membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Dengan adanya resistor menyebabkan arus listrik dapat disalurkan sesuai dengan kebutuhan. Adapun fungsi resistor secara lengkap adalah sebagai berikut:Untuk menahan sebagian arus listrik agar sesuai dengan kebutuhan suatu rangkaian.Untuk menurunkan tegangan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh rangkaian.Berfungsi untuk membagi tegangan.Untuk membangkitkan frekuensi tinggi dan frekuensi rendah dengan bantuan transistor dan kondensator.Resistor dapat ditentukan nilainya dengan cara menghitung gelang warna pada resistor.

Gambar 7. Resistor2.1.5LED (Light Emiting Diode)LED (Light Emiting Diode) digunakan sebagai indicator atau sebagai alat peraga (display). LED (Light Emiting Diode) adalah jenis dioda yang mempunyai lapisan fosfor yang bias memancarkan cahaya saat diberi polaritas pada kedua kutubnya. LED mempunyai batasan arus maksimal yang mengalir melaluinya. Diatas nilai tersebut dipastikan umur LED tidak akan lama. Jenis LED ditentukan oleh cahaya yang dipancarkan. Seperti LED merah, hijau, biru, kuning, oranye, inframerah dan laser diode. Selain sebagai indikator, beberapa LED mempunyai fungsi khusus seperti LED inframerah yang dipakai untuk transmisi pada system remote kontrol dan opto sensor juga laser diode yang dipakai untuk optical pick-up pada sistem CD. Dioda jenis ini dibias maju (forward).

Gambar 8. Simbol LED (Light Emiting Diode)2.2 Skematik Rangkaian

2.2.1 Skematik Rangkaian Sismin ATmega8535

2.2.2 Skematik Rangkaian Penggerak Motor DC

2.3 Kode Program

$regfile = "m8535.dat"

$crystal = 12000000

Config Lcdpin = Pin , Db4 = Pa.4 , Db5 = Pa.5 , Db6 = Pa.6 ,

Config Lcdpin = Pin , Db7 = Pa.7 , E = Pa.3 , Rs = Pa.2

Config Lcd = 16 * 2

Config Lcdbus = 4

Cursor Off

Dim Pwm_eprom As Eram Integer

Pwm = Pwm1awm = Pwm1b

Config Portb = Input

Portb = &H0F

Config Porta = Output

Config Portd = Output

Sw_auto Alias Pinb.4

Sw_1 Alias Pinb.1

Sw_2 Alias Pinb.2

Sw_3 Alias Pinb.3

En1 Alias Portd.5

In1 Alias Portd.0

In2 Alias Portd.1

En2 Alias 0 Config Timer1 = Pwm , Pwm = 10 , Prescale = 1 , Compare A Pwm = Clear Down , Compare B Pwm = Clear Down

Do

Cls

Lcd "ELEKTRONIKA"

Lowerline

Lcd "(Test 1111)"

Waitms 100

Cls

If Portb = &H0F Then :

In1 = 0

In2 = 0

Pwm1a = 0

In3 = 0

In4 = 0

Pwm1b = 0

Lcd "Duty Cycle :0%"

Lowerline

Lcd "Nilai PWM :" ; Pwm1a , Pwm1b : Waitms 200

Cls

Lcd "MOTOR BERHENTI"

Waitms 200

Cls

End If

'