USER MANUAL

PALANGAN KERETA API OTOMATIS

MATA DIKLAT : SISTEM PENGENDALI ELEKTRONIKA

SISWA KELAS XII TAHUNAJARAN 2010/2011 JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA INDUSTRI

SMK NEGERI 3 BOYOLANGU TULUNGAGUNG

Elind 2011

2 CREW

CREW

Fatkhurrozi (11247/109.EI)

Mas Angga Rona Mahendra (11255/117.EI)

Elind 2011

3 DAFTAR ISI

DAFTAR ISI

1. Palangan Kereta Api Otomatis............................................................. 4

2. Spesifikasi ............................................................................................ 6

3. DasarTeori ........................................................................................... 7

Pendahuluan........................................................................................ 7

PrinsipKerja.......................................................................................... 8

4. Tampilan (Layout) ................................................................................ 11

Top Panel (Panel Depan) ..................................................................... 11

5. Troubleshooting .................................................................................. 12

6. Skema .................................................................................................. 13

Mikrokontroller ................................................................................... 13

Driver Stepper ..................................................................................... 14

7. Layout PCB ........................................................................................... 15

Mikrokontroller ................................................................................... 15

Driver ................................................................................................... 16

8. DaftarKomponen ................................................................................. 17

9. Biodata ................................................................................................ 18

Elind 2011

4 1 PALANGAN KERETA API OTOMATIS

1 PALANGAN KERETA API OTOMATIS

Rangkaian ini menggunakan dua supply tegangan DC sebesar 5 Volt dan 12

Volt. Rangkaian Power Supply ini sudah terpasang secara internal (sudah di dalam box).

Sebagai penggerak dari palangan pintu (rotor) maka dipergunakan motor stepper jenis Unipolar.

Menggunakan dua inputan berupa limit switch common katoda.

Mikrokontroler AT89S51 sebagai pengolah data program yang menggunakan bahasa Assembly/Assembler.

Rangkaian driver sebagai penggerak motor stepper menggunakan IC ULN 2803A yang berfungsi sebagai pembalik (Not Gate) dari outputan mikrokontroler AT89S51.

Sebagai penguat arus dari driver motor stepper,dipergunakan transistor jenis TIP 3055 karena bentuknya yang simple dan kuat.

Waspada! Tegangan berbahaya. Cukup untuk menyebabkan suatu resiko kejutan listrik

Waspada! Aturan operasional dan pentingnya pemeliharaan. Baca User Manual

Elind 2011

5 1 PALANGAN KERETA API OTOMATIS

Box Palangan Kereta Api Otomatis berisi :

1. Power Supply

2. Driver motor stepper

3. Motor stepper unipolar

4. Mikrokontroler

Gambar 1. Box Tampak Atas

Elind 2011

6 2 SPESIFIKASI

2 SPESIFIKASI

Power supply: 220 V AC, 2 A

Konsumsi Daya: Keseluruhandaya 34 Watt

Connector: Konektor 1x4 female, sebagai interface

antaraMikrokontroldengan Driver.

Konektor 1x8 male.

Dimensi: Tinggi 17cm, Panjang 26 cm, Lebar 21

cm.

Berat: Sekitar 1,5 kg Kotak / Casing: triplek.

Elind 2011

7 3 dasar teori

3 DASAR TEORI

2.1 Pendahuluan

Pintu rel kereta api otomatis merupakan suatu otomatisasi yang

diterapkan pada jalur transportasi kereta api guna menutup pintu jalan

yang membatasi atau menghentikan jalur lalu lintas agar kendaraan

berhenti sementara untuk mendahulukan kereta api yang akan lewat.

Otak dari aplikasi pintu rel kereta api otomatis adalah

mikrokontroller, Mikrokontroler ini yang akan mengendalikan semua

jalannya sistem yang terdapat pada pintu rel kereta api otomatis. Yaitu

mengendalikan masukan sistem yang berupa limit switch, mengendalikan

pergerakan motor stepper sebagai penggerak pintu.

Beberapa bagian komponen penyusun pintu rel kereta api adalah

sebagai berikut :

1. Otak pengendali rangkaian, berupa AT89S51 yang menggunakan

bahasa Assembly.

2. Driver, berupa penguat tegangan dan arus.

3. Rotor, berupa motor stepper unipolar.

Gambar 2. Blok Diagram Rangkaian Palangan Pintu Otomatis

Elind 2011

8 3 dasar teori

2.2 PrinsipKerja

Motor Stepper

Ada dua macam pergeseran pada motor stepper yakni full step

dan half step.

Yang dimaksud dengan Full adalah suatu mode motor stepper

dimana per langkahnya merupakan pergeseran maksimum antara

rotor terhadap stator sehingga mode Full merupakan mode tercepat

untuk melakukan pergeseran/perputaran namun memiliki

kekurangan dari segi torsi yang dihasilkan .

Yang dimaksud dengan Half adalah setiap pergeseran

perlangkah merupakan setengah dari pergeseran yang dihasilkan

oleh mode Full, sehingga mode Half memiliki kecepatan yang lebih

lambat dari mode Full namun memiliki torsi yang lebih kuat.

Berikut adalah tabel pola dan cara kerja dari motor stepper:

Ketelitian dari magnet permanen di rotor dapat sampai 1.8 o

untuk tiap stepnya. Ketika arus Kondisi akan menyebabkan rotor

mendapat gaya tarik menuju kutub-kutub ini. Dan ketika arus atas

Elind 2011

9 3 dasar teori

menjadi kutub utara sedangkan kutub stator pada bagian bawah menjadi

kutub selatan. yang melalui lilitan 1 dihentikan dan lilitan 2 diberi arus

maka rotor akan mengerak lagi menuju kutub-kutub ini.

Mikrokontroller

One chip mikrokontroller ini memiliki 32 jalur port yang dibagi

menjadi 4 buah port 8 bit. Pada blok diagram AT89S51 dapat dilihat latch

Elind 2011

10 3 dasar teori

tiap bit pada keempat port : port 0, port 1, port 2, port 3. Masing-masing

jalur port terdiri dari latch, output driver dan input buffer. Port 0 dan

port 2 dapat digunakan sebagai saluran data dan alamat. Beberapa fungsi

pin dari IC AT89S51 adalah sebagai berikut :

1. Pin 1 sampai 8 (Port 1) merupakan port pararel 8 bit dua arah

(bidirectional) yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan

(general purpose).

2. Pin 9 merupakan pin reset, reset aktif jika mendapat catuan tinggi.

3. Pin 20 sebagai Vss, terhubung ke 0 atau ground pada rangkaian.

4. Pin 29 sebagai PSEN (Program Store Enable) adalah sinyal yang

digunakan untuk membaca, memindahkan program memori eksternal

(ROM / EPROM) ke mikrokontroler (aktif low).

5. Pin 30 sebagai ALE (Address Latch Enable) untuk menahan alamat

bawah selama mengakses memori eksternal. Pin ini juga berfungsi

sebagai PROG (aktif low) yang diaktifkan saat memprogram internal

flash memori pada mikrokontroler (on chip).

6. Pin 31 sebagai EA (External Accesss) untuk memilih memori yang akan

digunakan, memori program internal (EA = Vcc) atau memori

program eksternal (EA = Vss), juga berfungsi sebagai Vpp

(programming supply voltage) pada saat memprogram internal flash

memori pada mikrokontroler.

7. Pin 32 sampai 39 (Port 0) merupakan port pararel 8 bit dua arah.

Berfungsi sebagai alamat bawah yang dimultipleks dengan data untuk

mengakses program dan data memori eksternal.

8. Pin 40 sebagai Vcc, terhubung ke +5 V sebagai catuan untuk

mikrokontroler.

Elind 2011

11 4 TAMPILAN (LAYOUT)

4 TAMPILAN (LAYOUT)

Elind 2011

12 5 TROUBLESHOOTING

5 TROUBLESHOOTING

Langkah – langkah pemasangan:

1. Hubungkan input switch ke HB2000W pada port 1.6 dan 1.7 dengan

memperhatikan groundnya.

2. Hubungkan output dari ke HB2000W pada port 0.0 – p0.3 ke driver motor

stepper pada kaki ke-3 sampai kaki ke-6 .

3. Hubungkan HB2000W dan Driver dengan sumber tegangan yang sesuai.

Berbagai permasalahan yang mungkin terjadi pada saat pengoperasian Palangan

Pintu Kereta Api Otomatis dan cara menanganinya sebagai berikut :

Jika Palangan Pintu Kereta Api Otomatis tidak dapat menyala:

4. Periksa apakah kabel power supply telah tersambung dengan benar.

5. Periksa kondisi rangakaian power supply pada output yang dihasilkan.

Jika Palangan Pintu Kereta tidak dapat berputar:

1. Periksa apakah output dari power supply telah terhubung ke perangkat.

2. Periksa kabel input apakah sudah terpasang sesuai dengan alamat portnya.

3. Periksa kabel output yang menghubungkan Mikrokkontroller dengan

Driver apakah terbalik atau tidak.

4. Periksa apakah kabel pada motor stepper sudah terpasang sesuai urutan

putarannya .

PERHATIAN!

Sebelum menghidupkan Power Supply, pastikan supply terpasang pada

tempatnya. Antara kutub positif dan negatif harus benar-benar diperhatikan.

Karena apabila supply tegangan terpasang terbalik dapat merusak komponen

terutama IC.

Elind 2011

13 6 SKEMA RANGKAIAN POWER AMPLIFIER

6 SKEMA RANGKAIAN POWER AMPLIFIER

Elind 2011

14 6 SKEMA RANGKAIAN POWER AMPLIFIER

Elind 2011

15 7 LAYOUT PCB

7 LAYOUT PCB

Elind 2011

16 7 LAYOUT PCB

Elind 2011

17 8 DAFTAR KOMPONEN

8 DAFTAR KOMPONEN

Komponen-komponen yang dibutuhkan dalam pembuatan Power

Amplifier ini, adalah sebagai berikut:

Komponen Deskripsi Jumlah

IC AT89S51 ULN2803A

1 1

Resistor 1K 560 Ohm

38 4

Capasitor 30pF 2 Capasitor Polar 10 F 1

Dioda 1N4148 (LED) Zener 12 V

1 4

Transistor TIP3055 4 Saklar Limit Switch

Push Button 2 1

Kristal Xtal 12 MHz 1 Header Header 1x8

Header 1x2 5 3

Konektor Konektor 1x6 1 Kabel Kabel 1x4 1 Motor Stepper

Unipolar 1

Elind 2011

18 BIODATA

BIODATA

Nama : Fatkhurrozi

TTL : Tulungagung, 20 Desember 1992

Sekolah : SMK Negeri 3 Boyolangu

Jurusan : Teknik Elektronika Industri

Alamat : Ds. Sumberdadi,

Kec. Sumbergempol,

Kab. Tulungagung

Hobby : Sepak Bola

Nama : Mas Angga Rona Mahendra

TTL : Tulungagung, 30 Mei 1992

Sekolah : SMK Negeri 3 Boyolangu

Jurusan : Teknik Elektronika Industri

Alamat : Ds. Pulosari, Kec. Ngunut, Kab.

Tulungagung

Hobby : Sepak Bola