BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bit 1 – OCF0: Output Compare Flag 0
2.2 Teori Motor DC
2.2.4 Konstruksi Motor DC
Konstruksi dari sebuah motor DC ditunjukkan seperti pada gambar 2.36 di bawah ini. Pada motor arus searah rotornya mempunyai kumparan tidak hanya satu, terdiri kumparan dan komulator yang banyak untuk mendapatkan torsi yang terus menerus. Rotor terdiri dari jangkar yang intinya terbuat dari lempengan-lempengan yang ditakik.Susunan lempengan membentuk celah-celah tersebut dimasuki konduktor kumparan jangkar. Ujung tiap-tiap kumparan dihubungkan pada satu segment komutator. Tiap segmen merupakan pertemuan dua ujung kumparan yang terhubung. Terlihat pada gambar 2.15.
Gambar 2.15 Bagian-Bagian Motor DC
Kumparan penguat dihubungkan seri, jangkar merupakan bagian bergerak yang terbuat dari besi berlaminasi untuk mengurangi rugi-rugi arus Eddy. Kumparan jangkar diletakkan pada slot besi di sebelah luar permukaan jangkar. Pada jangkar terdapat komulator yang berbentuk silinder masing-masing diisolasi. Sisi kumparan dihubungkan dengan segmen komulator pada beberapa bagian yang berbeda, tergantung dari tipe lilitan yang diperlukan.
2.3 LDR ( Light Dependent Resistor )
LDR atau light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya. LDR dibuat dari Cadmium Sulfida yang peka terhadap cahaya. Seperti yang telah diketahui bahwa cahaya memiliki dua sifat yang berbeda yaitu sebagai gelombang elektromagnetik dan foton/partikel energi (dualisme cahaya). Saat cahaya menerangi LDR, foton akan menabrak ikatan Cadmium Sulfida dan melepaskan elektron. Semakin besar intensitas cahaya yang datang, semakin banyak elektron yang terlepas dari ikatan. Sehingga hambatan LDR akan turun saat cahaya meneranginya.
Gambar 2.16 Simbol dan Bentuk LDR
Nilai Vout bergantung pada intensitas cahaya yang diterima LDR dari cahaya api. Sesuai dengan karakteristik LDR, harga RLDR berbanding terbalik terhadap intensitas cahaya yang diterimanya. Semakin jauh jarak cahaya api terhadap LDR maka semakin besar RLDR.
Keluaran kaki output LDR masih berupa sinyal analog. Sinyal analog yang keluar dari sensor LDR adalah 0,45 sampai dengan 3 Volt. Besarnya tegangan yang keluar dari rangkaian tersebut dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut ini
xVcc
R
R
R
V
LDR out+
=
Gambar 2.17 Rangkaian Sensor LDR
LDR akan mempunyai hambatan yang sangat besar saat tak ada cahaya yang mengenainya (gelap). Dalam kondisi ini hambatan LDR, mampu mencapai 1 M ohm. Akan tetapi saat terkena sinar, hambatan LDR akan turun secara drastis hingga nilai beberapa puluh ohm saja. Dalam aplikasi, dianjurkan untuk mengukur nilai Rmax dan Rmin dari LDR. Pengukuran Rmax dilakukan saat gelap dan pengukuran Rmin dilakukan saat terang.
2.4 IR LED (Infra Red Light Emitting Diode)
IR LED (Infra Red Light Emitting Diode) adalah salah satu jenis LED (Light Emitting Diode). LED atau biasa disebut juga dioda cahaya adalah suatu semikonduktor yang dapat memancarkan cahaya apabila ada arus listrik yang melewatinya. Karena LED tidak dapat menerima arus yang besar, maka pada pemakaiannya umumnya digabungkan secara serial dengan resistor. Fungsi resistor adalah membatasi arus yang mengalir melewati LED.
Cahaya yang dihasilkan LED tergantung pada bahan semikonduktor yang digunakan. Cahaya yang dihasilkan LED bisa berupa cahaya tampak atau inframerah
R V C C
Vo u t
(infrared). IR LED adalah jenis LED yang memancarkan cahaya inframerah (infrared). Cahaya inframerah tidak dapat dilihat oleh manusia. Cahaya inframerah tidak dapat menembus materi yang tak tembus pandang.
IR LED memiliki dua kaki yaitu katoda dan anoda. Kaki anoda pada IR LED memiliki ukuran yang lebih panjang jika dibandingkan dengan kaki katodanya. Kaki anoda dan anoda pada IR LED dapat dilihat pada gambar 2.1. IR LED akan berfungsi dengan baik jika kaki-kaki IR LED dipasang dengan benar. Kaki anoda dipasang pada bagian positif (+) dan kaki katoda dipasang pada bagian negative (-). Bentuk, kaki-kaki, symbol IR LED dan bentuk, simbol IR RED dapat dilihat pada gambar 2.18 dan 2.18.
Gambar 2.18 Kaki Anoda dan Katoda pada IR LED
2.4.1 Phototransistor
Phototransistor adalah komponen elektronik semikonduktor yang sangat sensitif terhadap cahaya. Fungsi dari phototransistor adalah sebagai penerima (receiver) cahaya. Cahaya yang diterima phototransistor dapat berasal dari sumber cahaya (transmitter) secara langsung ataupun berasal dari cahaya yang dipantulkan. Jenis cahaya yang bisa diterima phototransistor bisa berupa cahaya tampak ataupun cahaya tidak tampak. Sumber cahaya bisa berasal dari lampu, matahari, api, atau dari LED.
Phototransistor mempunyai dua kaki, yaitu kaki collector dan kaki emitter. Kaki collector phototransistor mempunyai ukuran lebih pendek jika dibandingkan dengan kaki emitternya. Kaki collector dan emitter tidak akan terhubung jika tidak ada cahaya yang diterima oleh phototransistor. Kaki collector dan emitter akan terhubung jika ada cahaya yang cukup untuk membangkitkan arus basis. Bentuk dan lambang phototransistor dapat dilihat pada gambar 2.20.
Gambar 2.20 Bentuk dan Simbol Phototransistor 2.5 Motor Servo
Motor servo adalah sebuah alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Motor servo sebenarnya digerakkan oleh sebuah motor DC. Selain terdapat komponen motor DC, di dalam motor servo pun terdapat rodagigi-rodagigi yang dipergunakan untuk mereduksi putaran dan untuk memperbesar torsi yang
dihasilkan oleh motor DC tersebut. Karena motor servo digerakkan oleh motor DC maka jenis listrik yang dipergunakan adalah jenis listrik arus searah.
Motor servo memiliki tiga kabel utama, yaitu kabel ground, kabel Vcc, dan kabel signal. Bentuk motor servo dapat dilihat pada gambar 2.21.
Gambar 2.21 Standard Motor Servo
Berbeda dengan motor DC yang dapat dengan mudah berputar 360º secara kontinu, motor servo tidak dapat berputar tanpa adanya perintah tertentu. Motor servo dapat bergerak bila dialiri arus DC dan diberi isyarat signal atau pulsa berupa arus listrik. Dengan diberi pulsa tertentu maka motor servo akan berputar pada sudut tertentu.
Salah satu contoh motor servo yang banyak digunakan adalah motor servo jenis standard servo. Motor servo jenis ini mempunyai kemampuan berputar sebesar 180º. Sama seperti motor servo pada umumnya, motor servo jenis standard servo ini akan mendeteksi signal yang dikirimkan melalui kabel signal-nya setiap selang waktu tertentu. Motor servo akan mendeteksi signal setiap 20.000 mikro detik. Jika dalam selang waktu lebih dari 20.000 mikro detik tidak ada signal maka motor servo akan mengalami slip.
P o s is i S u d u t p o ro s P o s is i S u d u t P o ro s P o s is i s u d u tP o ro s 2 0 .0 0 0 M ik ro s e c o n d 2 0 .0 0 0 M ik ro s e c o n d
Gambar 2.22 Bentuk Signal Pengontrolan Motor Servo
Untuk mengetahui lamanya pemberian pulsa per siklus yang diperlukan untuk menggerakkan motor servo pada sudut tertentu maka perlu dilakukan beberapa tahapan. Tahapan yang pertama adalah mencari tahu berapa lama pemberian pulsa per siklus yang diperlukan untuk menggerakkan motor servo ke posisi 0O dan posisi 180O. Setelah lamanya pulsa per siklus untuk kedua sudut itu diketahui, langkah selanjutnya adalah mencari tahu lamanya pulsa per siklus yang dibutuhkan untuk menggerakkan motor servo ke posisi (sudut) lainnya. Untuk mendapatkan lamanya pulsa per siklus yang dibutuhkan untuk menggerakkan motor servo ke posisi tertentu maka diperlukan interpolasi dengan rumus sebagai berikut :
×
−
+
= α
180
350 t
180t
0t
dimana : t = lamanya pulsa per siklus untuk sudut sebesar α(mikro
t0 = lamanya pulsa per siklus yang dibutuhkan untuk memposisikan motor servo ke sudut 0O motor servo tersebut (mikro detik)
t180 = lamanya pulsa per siklus yang dibutuhkan untuk memposisikan motor servo ke sudut 180O motor servo tersebut (mikro detik)
α = besarnya sudut pergerakan motor servo yang diinginkan (O) Karena lamanya pulsa per siklus sangat singkat (dalam hitungan mikro detik) maka pemberian pulsa tidak mungkin dilakukan secara manual oleh manusia (misalnya dengan menutup dan membuka saklar). Selain lamanya pulsa per siklus sangat singkat, pulsa juga harus diberikan secara kontinu selama waktu yang diinginkan agar motor servo tersebut berada pada posisi tertentu. Oleh karena itu, untuk megontrol motor servo bisa digunakan mikrokontroler sebagai pemberi pulsanya. Kabel signal motor servo dapat dihubungkan ke kaki-kaki mikrokontroler. Oleh mikrokontroler pulsa diberikan selama selang waktu tertentu secara kontinu. Skematis pengiriman pulsa dari mikrokontroler ke motor servo dapat dilihat pada
gambar 2.23.
2.6 L298
L298 adalah komponen elektronik yang dipergunakan untuk mengontrol arah putaran motor DC. Satu buah L298 bisa dipergunakan untuk mengontrol dua buah motor DC. Selain bisa dipergunakan untuk megontrol arah putaran motor DC, L298 ini pun bisa dipergunakan sebagai driver motor stepper bipolar. Bentuk dan simbol
L298 dapat dilihat pada gambar 2.24.
Gambar 2.24 Bentuk dan Simbol L298
IC driver L298 memiliki kemampuan menggerakkan motor DC sampai arus 2A dan tegangan maksimum 40 volt DC untuk satu kanalnya. Pin Enable A dan B untuk mengendalikan jalan atau kecepatan motor, pin Input 1 sampai 4 digunakan untuk mengendalikan arah putaran. Pin output pada IC L298 dihubungkan ke motor DC yang sebelumnya melalui dioda yang disusun secara H-bridge.
Pengaturan kecepatan motor digunakan teknik PWM (Pulse Width
Modulation) yang diinputkan dari mikrokontroller melalui pin Enable. PWM untuk kecepatan rotasi yang bervariasi tergantung dari level highnya.
2.7 Bahasa Pemograman