Modul 2 (Percobaan 1)


1. 
Alat dan Bahan [Kembali]

1 Alat
a.. Jumper
Gambar 1. Jumper


2 Bahan (proteus)
a. motor DC
                                     



b. L293D 
                                                   


c. Mikrokontroler


Modul Arduino



2. Dasar Teori [Kembali]
a. Motor DC

        Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC.

     Pada saat Motor listrik DC berputar tanpa beban, hanya sedikit arus listrik atau daya yang digunakannya, namun pada saat diberikan beban, jumlah arus yang digunakan akan meningkat hingga ratusan persen bahkan hingga 1000% atau lebih (tergantung jenis beban yang diberikan). Oleh karena itu, produsen Motor DC biasanya akan mencantumkan Stall Current pada Motor DC. Stall Current adalah arus pada saat poros motor berhenti karena mengalami beban maksimal.

        Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti.

Prinsip Kerja Motor DCUntuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.


b. L293D 

         IC L293D biasanya digunakan untuk mengendalikan motor DC. IC ini juga sering disebut driver motor. L293D dirancang untuk mengendalikan 2 motor DC. Motor DC yang dikontrol dengan driver IC L293D dapat dihubungkan ke ground maupun ke sumber tegangan positif karena di dalam driver L293D sistem driver yang digunakan adalah totem pool.Pada dasarnya  motor DC harus dapat mengatur kecepatan dan arah putar dari motor DC itu sendiri. Pada awalnya 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. IC L293D sebagai driver motor DC dapat mengatur arah putar dan disediakan pin untuk input yang berasal dari PWM untuk mengatur kecepatan motor DC.

1trans-psd

Gambar 1. Driver motor DC menggunakan transistor.

Jika diinginkan sebuah motor DC yang dapat diatur kecepatan atau arah putarnya maka digunakanlah rangkaian H-brigde yang tersusun dari 4 buah transistor.                                                                     

   GAMBAR 2. RANGKAIAN H-BRIDGE DENGAN 4 BUAH TRANSISTOR

Berdasarkan gambar diatas  jika motor DC berputar searah jarum jam maka harus mengaktifkan transistor 1 dan transistor 4 dengan cara memberikan logika high pada kaki Basis transistor tersebut. Sedangkan untuk berputar berlawanan arah jarum jam maka harus mengaktifkan transistor 2 dan transistor 3 dengan cara memberikan logika high pada kaki Basis transistor tersebut. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar dibawah ini.

ka-ki-psd

Gambar 3. Motor DC berputar searah jarum jam dan berlawanan jarum jam

Dengan mengaktifkan transistor 1 dan transistor 4 akan menyebabkan motor DC berputar searah jarum jam.  Dimana arus listrik akan mengalir dari power supply (12 V) melalui transistor 1 lalu ke motor DC kemudian ke transistor4 dan akan berakhir di ground. Begitu juga sebaliknya untuk putaran berlawanan arah jarum jam.

Sedangkan untuk pengaturan kecepatannya anda dapat menghubungkan output PWM ke kaki basis transistor1 untuk putaran searah jarum jam. Dan untuk putaran berlawanan arah jarum jam, output PWM dapat dihubungkan kekaki basis transistor2.

1mot-psd.jpg

Gambar 4. Motor DC menggunakan IC L293D jika di hubungkan dengan mikrokontroler                            AVR.


c. Arduino

Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Arduino yang kita gunakan dalam praktikum ini adalah Arduino Uno yang menggunakan chip AVR ATmega 328P. Dalam memprogram Arduino, kita bisa menggunakan komunikasi serial agar Arduino dapat berhubungan dengan komputer ataupun perangkat lain.

Adapun spesifikasi dari Arduino Uno ini adalah sebagai berikut :

 

Arduino Uno

Bagian-bagian arduino uno:

-Power USB

Digunakan untuk menghubungkan Papan Arduino dengan komputer lewat koneksi USB.

-Power jack

Supply atau sumber listrik untuk Arduino dengan tipe Jack. Input DC 5 - 12 V.

-Crystal Oscillator

Kristal ini digunakan sebagai layaknya detak jantung pada Arduino. Jumlah cetak menunjukkan 16000 atau 16000 kHz, atau 16 MHz.

-Reset

Digunakan untuk mengulang program Arduino dari awal atau Reset.

-Digital Pins I / O

Papan Arduino UNO memiliki 14 Digital Pin. Berfungsi untuk memberikan nilai logika ( 0 atau 1 ). Pin berlabel " ~ " adalah pin-pin PWM ( Pulse Width Modulation ) yang dapat digunakan untuk menghasilkan PWM.

-Analog Pins

Papan Arduino UNO memiliki 6 pin analog A0 sampai A5. Digunakan untuk membaca sinyal atau sensor analog seperti sensor jarak, suhu dsb, dan mengubahnya menjadi nilai digital.

-LED Power Indicator

Lampu ini akan menyala dan menandakan Papan Arduino mendapatkan supply listrik dengan baik.

Bagian - bagian pendukung:

-RAM

RAM (Random Access Memory) adalah tempat penyimpanan sementara pada komputer yang isinya dapat diakses dalam waktu yang tetap, tidak memperdulikan letak data tersebut dalam memori atau acak. Secara umum ada 2 jenis RAM yaitu SRAM (Static Random Acces Memory) dan DRAM (Dynamic Random Acces Memory).

-ROM

ROM (Read-only Memory) adalah perangkat keras pada computer yang dapat menyimpan data secara permanen tanpa harus memperhatikan adanya sumber listrik. ROM terdiri dari Mask ROM, PROM, EPROM, EEPROM.




3. Rangkaian [Kembali]




4. Prinsip Kerja [Kembali]

Pada modul 2 percobaan 1 pratikum ini menggunakan arduino, potensiometer dan motor DC. Dalam percobaan ini arduino menggunakan pin 9 dan 10 menuju L293D dengan output motor yang mana dengan prinsip dimana saat potensiometer bertambah maka resistansi nya pun naik dan menyebabkan motor bergerak dengan melambat begitu pun sebaliknya. untuk vss, pada percobaan yang telah dilakukan saat pin vss dicabut, motor masih berputar hal ini terjadi karena masih ada vs untuk mensuplai motor dc dan membuat motor berputar, sedangkan vss ini berfungsi untuk mensuplay L293D


listing program 

#define in1 9 //Deklarasi pin 9 sebagai input 1
#define in2 10 //Deklarasi pin 10 sebagai input 2
#define duration 2000 //Deklarasi durasi 2000 ms

void setup() { //Semua kode dalam fungsi ini di eksekusi sekali
  pinMode(in1, OUTPUT); //Deklarasi in1 sebagai OUTPUT
  pinMode(in2, OUTPUT); //Deklarasi in2 sebagai OUTPUT

}

void loop() { //Semua kode dalam fungsi ini dieksekusi berulang
  digitalWrite(in1, LOW); //in1 diberi logika 0
  digitalWrite(in2, HIGH);  //in2 diberi logika 0
  delay(5000);                     //Jarak waktu 1000 ms setelah input dieksekusi

  // digitalWrite(in1, LOW);  //in1 diberi logika 0
  // digitalWrite(in2, LOW);  //in2 diberi logika 0
  // delay(1000);                     //Jarak waktu 1000 ms setelah input dieksekusi


  // digitalWrite(in1, LOW);  //in1 diberi logika 0
  // digitalWrite(in2, HIGH); //in2 diberi logika 1
  // delay(1000);                     //Jarak waktu 1000 ms setelah input dieksekusi

  // digitalWrite(in1, LOW);  //in1 diberi logika 0
  // digitalWrite(in2, LOW);  //in2 diberi logika 0
  // delay(1000);                     //Jarak waktu 1000 ms setelah input dieksekusi

}
5. Video Percobaan [Kembali]




6. Analisis [Kembali]

1. Kenapa motor masih bisa berputar ketika pin enable floating (pin dicabut) ? 
jawab :

     Enable itu mengaktifkan pin input driver motor dan pada saat dilakukan percobaan dengan mengcabut enable floating motor masih bergerak. Hal ini terjadi karena polaritas nya masih ada di kaki kaki motor. Disalah satu kaki motor bernilai positif dan dibagian lain bernilai negatif. karena polaritasnya masih ada maka motor dapat bergerak

2. Analisa kenapa pin vss ketika dicabut tetapi motor tetap berputar?
jawab :

    Pada percobaan yang telah dilakukan saat pin vss dicabut, motor masih berputar hal ini terjadi karena masih ada vs untuk mensuplai motor dc dan membuat motor berputar, sedangkan vss ini berfungsi untuk mensuplay L293D

3. Analisa kenapa motor berhenti berputar ketika pin enable terhubung ke GND ?
jawab :

    Pada percobaan yang telah dilakukan motor berhenti berputas ketika pin enable terhubung ke ground hal ini disebabkan pin enable berlogika 0 saat dihubungkan ke ground yang mana enable ini berfungsi mengaktifkan pin input driver motor



7. Download [Kembali]

Download HTML klik
Download video rangkaian klik
Download listing program klik
Datasheet Motor DC klik
Datasheet Driver Motor L293D klik
Datasheet Arduino UNO klik
Library Arduino UNO klik

Tidak ada komentar:

Posting Komentar