Risaf Nazaruddin, 2015
RANCANG BANGUN SISTEM TELEMETRI PENGATUR KECEPATAN PUTAR MOTOR DC DENGAN METODE DC CHOPPER MENGGUNAKAN GUI (GRAPHICAL USER INTERFACE)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu v
DAFTAR ISI
PERNYATAAN………. i
ABSTRAK ………...…. ii
KATA PENGANTAR……….….. iii
DAFTAR ISI………. v
DAFTAR GAMBAR ……… vii
DAFTAR TABEL……….…… ix
DAFTAR LAMPIRAN……….……… x
BAB I. PENDAHULUAN ………. 1
1.1. Latar Belakang Penelitian………... 1
1.2. Rumusan Masalah Penelitian ………. 2
1.3. Batasan Masalah Penelitian ……… 2
1.4. Tujuan Penelitian ……….……….. 2
1.5. Manfaat Penelitian………..………… 3
1.6. Struktur Organisasi Skripsi………. 3
BAB II. KAJIAN PUSTAKA…………..……….. 5
2.1. Chopper ……….… 5
2.1.1. Chopper penurun tegangan ……….. 5
2.1.2. Chopper penaik tegangan……….… 7
2.1.3. Chopper penaik turun tegangan ………... 8
2.2. Motor Direct Current (DC)……… 9
2.2.1. Sistem kerja motor DC……….…… 10
2.2.2. Hubungan rangkaian motor DC……… 12
2.2.3. Pengendalian kecepatan motor ……… 23
2.3. Metal Oxide Semiconductor FET (MOSFET)……… 25
2.3.1. Jenis-Jenis MOS………... 25
2.3.2. Karakteristik dan Operasi MOSFET ……….. 28
2.3.3. Perbandingan Karakteristik Penyakelar Daya ………. 30
2.4. Mikrokontroler ATMega 8535……… 31
2.4.1. Konstruksi ATMega 8535………. 31
2.4.2. Pin-pin pada mikrokontroler ATMega 8535……… 32
2.5. GUI (Graphical User Interface)………. 33
2.6. Telemetri ………... 33
2.6.1. Komunikasi Data ………. 34
2.6.2. Sistem Komunikasi Radio untuk Transmisi Digital ……… 34
2.6.3. Modul Telemetri ……….. 35
2.7. Rotary Encoder ……… 37
BAB III. METODE PENELITIAN………..………..… 38
3.1. Diagram Blok Sistem ………..…….. 38
3.2. Diagram Alir (flowchart) Perancangan Sistem ……… 39
3.3. Pembuatan Perangkat Keras ………..…… 40
3.3.1. Sistem wireless………. 40
Risaf Nazaruddin, 2015
RANCANG BANGUN SISTEM TELEMETRI PENGATUR KECEPATAN PUTAR MOTOR DC DENGAN METODE DC CHOPPER MENGGUNAKAN GUI (GRAPHICAL USER INTERFACE)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu vi
3.3.3. Gate driver……… 44
3.3.4. Driver motor………. 48
3.4. Pembuatan Perangkat Lunak……….. 53
3.4.1. Flowchart pemrograman……….. 53
3.4.2. Pemrograman mikrokontroler ……….. 54
3.4.3. Pembuatan GUI……… 56
BAB IV. TEMUAN DAN PEMBAHASAN…….……… 58
4.1. Pengujian Sistem Wireless………. 58
4.1.1. Mengukur tegangan dari RS232 ……….. 58
4.1.2. Mengukur tegangan dari mikrokontroler ……… 59
4.1.3. Pengukuran jarak sistem wireless ……… 59
4.2. Hasil Pengujian Mikrokontroler………. 60
4.2.1. Pengujian power supply mikrokontroler ………. 60
4.2.2. Pengujian PWM pada mikrokontroler……….. 61
4.3. Hasil Pengujian Gate Driver ……….…… 65
4.4. Hasil Pengujian Driver Motor ………..………. 67
4.5. Hasil Pengujian Software ………..……… 69
BAB V. SIMPULAN, IMPLIKASI DAN REKOMENDASI ………. 71
5.1. Simpulan………....……. 71
5.2. Implikasi ………..…….. 71
5.3. Rekomendasi ………..………… 71
Daftar Rujukan ………..……… 72
Lampiran–Lampiran……….. 74
Lampiran 1. Surat Keputusan Pengangkatan Dosen Pembimbing……… 74
Lampiran 2. Lembar Hasil Bimbingan……….. 76
Lampiran 3. Foto- Foto Pengujian Alat………. 80
Lampiran 4. Listing Program Borland Delphi 7 ……….. 85
Risaf Nazaruddin, 2015
RANCANG BANGUN SISTEM TELEMETRI PENGATUR KECEPATAN PUTAR MOTOR DC DENGAN METODE DC CHOPPER MENGGUNAKAN GUI (GRAPHICAL USER INTERFACE)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
ii ABSTRAK
Pada penelitian ini, dirancang sebuah sistem kontrol dan monitoring yang dapat digunakan untuk mengendalikan kecepatan putar motor DC 750 Watt dan memonitor kecepatan putar pada tampilan GUI (Graphical User Interface) di komputer menggunakan wireless RF (Radio Frequency) bertipe KYL 1020 L. Pengendalian kecepatan menggunakan rangkaian DC Chopper dengan pengaturan menggunakan PWM (Pulse Width Modulation), frekuensi detakan PWM sebesar 168,75 Hz dibawah batas maksimal pada frekuensi driver motor berupa MOSFET bertipe IRF P460 yang diparalel. Suplay yang diberikan terhadap driver motor tersebut sebesar 130 V dengan pengaturan kecepatan motor DC menggunakan metode pengaturan tegangan pada jangkar pada jenis motor DC penguatan terpisah, duty cycle tersebut diatur agar dapat mengendalikan putaran motor dari pwm 11,76% sampai dengan 100%.
Kata Kunci: kecepatan putar, GUI , wireless, DC Chopper
ABSTRACT
In this study, designed a control and monitoring system that can be used to control the rotational speed of 750 Watt DC motor and monitoring the rotational speed on the GUI (Graphical User Interface) on a computer using a wireless RF (Radio Frequency) KYL 1020 L-type. Speed control using the circuit DC Chopper by setting PWM (Pulse Width Modulation), the PWM frequency is 168.75 Hz below the maximum limits on the frequency of the motor driver such as IRF P460-type MOSFET are parallels. Supply is given to the motor driver at 130 V with DC motor speed control using voltage regulation at anchor in separaretely exited type of DC motor, the duty cycle is set to be able to control the rotation of the motor from 11.76% to 100% pwm.
Risaf Nazaruddin, 2015
RANCANG BANGUN SISTEM TELEMETRI PENGATUR KECEPATAN PUTAR MOTOR DC DENGAN METODE DC CHOPPER MENGGUNAKAN GUI (GRAPHICAL USER INTERFACE)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 1
1.1. Latar Belakang Penelitian
Semakin berkembangnya dunia industri saat ini menuntut untuk
menggunakan teknologi yang cukup canggih dalam melakukan produksi dimana
dengan teknologi yang canggih dapat mempermudah proses produksi, hal ini juga
menuntut sistem teknologi informasi yang canggih pula agar data yang
tersampaikan menjadi real time.
Teknologi informasi merupakan sarana untuk mendapatkan nilai tambah strategis, efisien dan efektif dalam dunia usaha. Komunikasi tanpa kabel/nirkabel (wireless) telah menjadi kebutuhan dasar atau gaya hidup baru masyarakat informasi. Komunikasi tanpa kabel/nirkabel (wireless) menjadi teknologi alternatif dan relatif lebih mudah untuk diimplementasikan di lingkungan kerja, seperti diperkantoran, laboratorium komputer bahkan di dunia industri (Audli, 2014, hlm 70).
Di dunia industri, sistem komunikasi biasanya digunakan pada pengaturan
motor listrik, dimana sistem komunikasi berguna untuk pengaturan kecepatan
produksi bahkan untuk pengecekan kerusakan.
Motor DC (Direct Current) yaitu salah satu motor yang sering digunakan di dunia industri, biasanya motor DC ini digunakan sebagai penggerak seperti untuk menggerakan belt conveyor, pengangkat beban, ataupun sebagai mesin penggulung dan lainnya. Hal ini dikarenakan motor DC memiliki keunggulan seperti torsi awal yang besar dan metode pengontrolan putarannya sederhana. Motor DC memerlukan supply tegangan searah pada kumparan jangkar dan kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik (Ardiansyah, 2012 ,hlm 1).
Dengan luasnya area sebuah industri terdapat kesulitan dalam pencatatan yang
realtime dalam pengontrolan sebuah motor DC, dimana kontrol motor DC
tersebut sangat penting dalam mempengaruhi jumlah produksi, keterbatasan
tersebut terdapat pada berbagai industri. Pada berbagai industri memang terdapat
sebuah kontrol motor menggunakan kabel, tetapi dengan menggunakan kabel
terdapat berbagai kelemahan yang di antaranya ukuran kabel yang panjang dan
kabel tersebut harus ada penempatan khusus agar tidak rentan dengan kerusakan
oleh sesuatu yang melintas di atasnya, jadi lebih baik menggunakan pengontrolan
2
Berdasarkan latar belakang diatas, penulis bermaksud mengangkat judul
“Rancang Bangun Sistem Telemetri Pengatur Kecepatan Motor DC dengan Metode DC Chopper menggunakan GUI (Graphical User Interface)” sebagai
judul Skripsi penulis yang diharapkan mampu menjadi salah satu solusi dari
masalah tersebut.
1.2. Rumusan Masalah Penelitian
Rumusan masalah pada Skripsi ini adalah sebagai berikut :
a. Bagaimanakah cara mengatur kecepatan motor DC dengan rangkaian
chopper ?
b. Bagaimanakah cara mengatur kecepatan motor DC dengan rangkaian
chopper yang dihubungkan sistem wireless?
c. Bagaimanakah cara membuat interface GUI yang dikomunikasikan dengan
sistem wireless ?
1.3. Batasan Masalah Penelitian
Batasan masalah pada Skripsi ini adalah sebagai berikut :
a. Prinsip kerja pengatur kecepatan motor DC dengan rangkaian chopper.
b. Perancangan dan pembuatan perangkat keras (hardware) elektronik yang
mengatur kecepatan motor DC dengan rangkaian chopper yang dihubungkan
wireless RF KYL 1020 L.
c. Perancangan dan pembuatan tampilan dan program untuk mengontrol
kecepatan motor DC menggunakan sensor putaran rotary encoder dan
membuat interface GUI yang dikomunikasikan dengan sistem wireless.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian Skripsi ini adalah sebagai berikut :
a. Mengetahui rangkaian dan prinsip kerja DC chopper dalam mengatur
kecepatan motor.
b. Merancang dan membuat rangkaian DC chopper yang dihubungkan
c. Merancang sistem kontrol kecepatan motor menggunakan sensor putaran
rotary encoder dengan tampilan di komputer menggunakan GUI (Graphical User Interface).
1.5. Manfaat Penelitian
1. Manfaat bagi penulis:
a. Menambah ilmu tentang elektronika.
b. Menambah pengetahuan tentang karakteristik motor DC.
c. Menambah pengetahuan tentang GUI (Graphical User Interface).
d. Mempermudah pengontrolan dan monitoring kecepatan putar motor DC
dengan menggunakan wireless.
2. Manfaat bagi Universitas:
a. Sebagai bahan media pembelajaran.
b. Sebagai tambahan rekomendasi penelitian selanjutnya.
1.6. Struktur Organisasi Skripsi
Adapun pembahasan pada sistematika penulisan Skripsi ini terdiri dari lima
pokok bahasan, antara lain:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi tentang latar belakang penelitian, batasan masalah penelitian,
rumusan masalah penelitian, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan struktur
organisasi Skripsi.
BAB II KAJIAN PUSTAKA
Bab ini berisi tentang teori-teori pendukung dalam pembuatan sistem telemetri
pengatur kecepatan motor DC dengan metode DC chopper menggunakan GUI
(Graphical User Interface).
BAB III METODE PENELITIAN
Bab ini membahas mengenai langkah-langkah membuat perancangan perangkat
keras (Hardware) dan perangkat lunak (software) untuk sistem telemetri pengatur
kecepatan motor DC dengan metode DC chopper menggunakan GUI (Graphical
User Interface).
4
Bab ini berisi tentang pengujian perangkat lunak dan pengujian hardware beserta
temuan pada penelitian yang disertai pembahasan untuk menjawab pertanyaan
penelitian yang telah dirumuskan.
BAB V SIMPULAN IMPLIKASI DAN REKOMENDASI
Bab ini berisi tentang simpulan, implikasi dan rekomendasi yang merupakan
