RANCANG BANGUN SISTEM TELEMETRI PENGATUR KECEPATAN PUTAR MOTOR DC DENGAN METODE DC CHOPPER MENGGUNAKAN GUI (GRAPHICAL USER INTERFACE).

Teks penuh

(1)

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

RANCANG BANGUN SISTEM TELEMETRI PENGATUR KECEPATAN

PUTAR MOTOR DC DENGAN METODE DC CHOPPER MENGGUNAKAN

GUI (GRAPHICAL USER INTERFACE)

SKRIPSI

diajukan untuk memenuhi sebagian syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro Konsentrasi Teknik Elektro Fakultas Pendidikan Teknologi dan

Kejuruan

Oleh

Risaf Nazaruddin

NIM 1005176

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

DEPARTEMEN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

BANDUNG

(2)

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

Rancang Bangun Sistem Telemetri

Pengatur Kecepatan Putar Motor DC

dengan Metode

DC Chopper

menggunakan GUI

(Graphical User

Interface)

Oleh Risaf Nazaruddin

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana pada Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan

© Risaf Nazaruddin 2015 Universitas Pendidikan Indonesia

Januari 2015

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

(3)

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 RISAF NAZARUDDIN

RANCANG BANGUN SISTEM TELEMETRI PENGATUR KECEPATAN

PUTAR MOTOR DC DENGAN METODE DC CHOPPER MENGGUNAKAN

(4)

Risaf Nazaruddin, 2015

RANCANG BANGUN SISTEM TELEMETRI PENGATUR KECEPATAN PUTAR MOTOR DC DENGAN METODE DC CHOPPER MENGGUNAKAN GUI

(GRAPHICAL USER INTERFACE)Universitas Pendidikan Indonesia |

(5)

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 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

(6)

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

(7)

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

BAB I PENDAHULUAN

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

(8)

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

(9)

3

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).

(10)

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

(11)

Risaf Nazaruddin, 2015

RANCANG BANGUN SISTEM TELEMETRI PENGATUR KECEPATAN PUTAR MOTOR DCDENGAN METODE DC CHOPPER MENGGUNAKAN GUI (GRAPHICAL USER INTERFACE)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 72

DAFTAR RUJUKAN

Ardiansyah, I. N. (2012). Rancang Bangun Pengendali Kecepatan Motor DC 0,75

KW 160 V dengan Kontrol PID Analog. (Proyek Akhir). Jurusan Pendidikan

Teknik Elektro, Unversitas Pendidikan Indonesia, Bandung.

Audli, R. (2014). Rancang Bangun Alat Ukur Portable 9 Titik Kecepatan Aliran Sungai (Open Channel) Nirkabel Berbasis PC. Electrician. Jurnal Rekayasa

dan Teknologi Elektro, 8 (2), hlm. 68-81.

Avago. (2005). HCPL-3120, [online]. Diakses dari http://www.alldatasheet.com.

Bejo, A. (2007). C&AVR Rahasia Kemudahan Bahasa C dalam Mikrokontroler

ATMega8535, Yogyakarta : Graha Ilmu.

Budiharjo.(2006). Dasar Pengolahan Data Menggunakan Delphi. Bandung :

AndiOffset.

Cooper, W.D. (1994). Instrumentasi Elektronik dan TeknikPengukuran. Jakarta :

Erlangga.

Fitzgerald. Dkk. (1997). Mesin-Mesin Listrik. Jakarta: Erlangga

Giovanni, I Putu. (2014). Rotary Encoder. [online]. Diakses dari

http://www.geyosoft.com.

Harahap, C. R. (2011). Perancangan Alat Praktikum Klasifikasi DC Chopper pada Laboratorium Konversi Energi Elektrik. Electrician. Jurnal Rekayasa dan

Teknologi Elektro, 5 (3), hlm. 149-158.

Haris, A. (2009). Pengendali Motor Arus Searah Berbasis Komputer. Electrician.

Jurnal Rekayasa dan Teknologi Elektro, 3 (3), hlm. 190-197.

Lister. (1993). Mesin dan Rangkaian Listrik. Jakarta: Erlangga

Nadhirza, R. E. (2012). Perancangan Alat Pengaduk Adonan Bakery

Menggunakan Motor Dc ½ Hp Dengan Kontroler Pid. (Skripsi). Jurusan

Teknik Elektro, Universitas Jember, Jember.

Nasional, Kp. (2010). Modul Elektronika Daya. [online]. Diakses dari

(12)

Risaf Nazaruddin, 2015

RANCANG BANGUN SISTEM TELEMETRI PENGATUR KECEPATAN PUTAR MOTOR DCDENGAN METODE DC CHOPPER MENGGUNAKAN GUI (GRAPHICAL USER INTERFACE)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 73

Pamungkas, Y. (2012). Pengertian Mosfet. [online]. Diakses dari

http://www.yeni.blogspot.com.

Purnomo, S (2014). Definisi Port / Pin Pada ATmega8 / ATmega8535. [online].

Diakses dari http://www.purnomosatria.ilearning.me.

Sutarna, N. (2011). Pengaturan Kecepatan Motor dengan Sistem SCADA Berbasis Mikrokontroler. Jurnal Ilmiah Elite Elektro, 2 (2), hlm. 95-98.

Shah, D. (2011). Reversible D.C. Drives Using 4Q IGBT Chopper Circuit For Industrial Applications. International Journal Of Electrical Engineering

and Tecnology, 3 (1), hlm. 282-287.

Sheth, H. P. (2012). Paralleling of IGBT and MOSFET for High Power Applications. International Journal of Emerging Technology and Advanced

Engineering, 2 (12), hlm. 222-228.

Widodo,R.(2007).Interfacing Parallel dan Serial Menggunakan Delphi.

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...