Upload
amalianty-flavia
View
174
Download
7
Embed Size (px)
Citation preview
ABSTRAK
Permasalahan – permasalahan pada dunia industri yang sederhana seringkali dijumpai
baik pada industri skala besar maupun industri skala kecil. Salah satu contohnya adalah
ketika suatu industri menggunakan mekanisme pengaturan kecepatan motor dalam bagian
atau sub bagian prosesnya, sering kali mengalami kendala yaitu pada sistem pengaturan
kecepatan motor masih menggunakan mekanisme konvensional baik dengan sistem mekanik
ataupun sistem elektronika analog. Permasalahan ini sering kali menyulitkan operator dalam
menaikan ataupun menurunkan kecepatan motor dalam periode yang singkat. Terlebih
perangkat pengendali dan indikator kecepatan motor konvensional tidak menggunakan
mekanisme numerik sehingga seringkali operator kesulitan dalam pengawasan dan
pengendalian.
Untuk memudahkan pengaturan kecepatan motor pada industri skala kecil maupun
industri skala besar, penulis akan membuat mekanisme pada suatu modul pengaturan
kecepatan motor dc dengan rpm meter berbasis mikrokontroler atmega16. Sehingga nantinya
hasil dari modul yang akan dirancang dapat membuat suatu mekanisme pengaturan kecepatan
motor untuk dinaikan maupun diturunkan kecepatannya. Selain itu kecepatan motor setiap
putarannya akan ditampilkan pada LCD ( Liquid Crystal Display ) sehingga dapat
memudahkan proses pengawasan dan pengendalian kecepatan motor.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Perkembangan teknologi dan modernisasi peralatan elektronik telah
menyebabkan terjadinya perubahan yang mendasar di dalam aktivitas manusia
sehari – hari. Hal tersebut juga menjalar pada sistem dan mekanisme dalam proses
maupun sub proses pada industri. Sekarang ini proses industri mulai dari
pengaturan, pengendalian, dan fungsi pengawasan telah menggunakan sistem
pengontrolan mikro seiring perkembangan teknologi mikroprosesor dan
mikrokontroler yang sangat pesat. Sistem atau mekanisme pengaturan yang berbasis
mikrokontroler sangatlah mudah dalam pengaplikasiannya untuk skala besar
maupun skala yang lebih kecil.Selain itu mikrokontroler memiliki beberapa
keunggulan dari segi fitur-fitur yang dimilikinya.
Pada masa lalu, untuk kelancaran proses industri pengaturan kecepatan motor
biasanya diatur dengan menggunakan elektronika daya yang berfungsi sebagai
pengganti komponen mekanis. Namun pada perkembangannya elektronika daya
yang meliputi metode kontrol phasa, integral siklus kontrol dan pengendalian
dengan chopper untuk pengaturan kecepatan motor arus searah memiliki
beberapa kekurangan walaupun hasil output yang cukup baik. Beberapa
kekurangannya metode elektronika daya meliputi, rentan terhadap noise atau derau,
jumlah komponen yang banyak, menggunakan daya yang cukup besar, dan
pemeliharaan yang sulit. Oleh karena itu dibuatlah mekanisme pada suatu modul
pengaturan kecepatan motor berbasis mikrokontroler yang dapat menampilkan
kecepatan putaran motor yang ditampilkan secara digital pada LCD sehingga
memudahkan fungsi pengawasan dan pengendalian. Metode pengaturan kecepatan
motor yang digunakan adalah menggunakan PWM ( Pulse Wide Modulation ).
1.2 Tujuan
Tujuan dari pembuatan proyek yang berjudul “Modul Pengaturan Kecepatan Motor
DC dengan RPM Meter Berbasis Mikrokontroler ATMega16” adalah;
1. Memenuhi tugas matakuliah Perancangan Fabrikasi Sistem Elektronika pada
semester IV.
2. Mengimplementasikan ilmu dan pengetahuan yang telah diperoleh selama masa
perkuliahan.
3. Merancang dan merealisasikan mekanisme pengaturan kecepatan motor dc dengan
rpm meter berbasis mikrokontroler atmega16.
1.3 Perumusan Masalah
Berdasarkan atas latar belakang masalah yang ada, maka dapat dirumuskan beberapa
masalah pokok dalam merancang sistem ini:
1. Memilih mikrokontroler yang sesuai untuk memenuhi kebutuhan kontrol keseluruhan
sistem.
2. Pembuatan algoritma program dan penerapan metode pwm dalam listing program
yang akan dimasukan pada mikrokontroler.
3. Pemilihan sensor infra red untuk tachometer digital yang berfungsi menghitung
kecepatan putaran motor.
1.4 Batasan Masalah
Agar pembahasan mengenai proposal ini tidak keluar dari jalur atau agar sesuai
dengan alat yang dibuat maka yang akan dibahas ialah sebagai berikut.
a) Sistem yang dibuat hanya untuk mengatur kecepatan motor DC dengan range
kecepatan maksimum dan minimum yang telah ditentukan
b) Sistem menggunakan mikrokontroler berbasis ATMega16
c) Sistem menggunakan LCD 16 x 2 sebagai displayuntuk tampilan kecepatan
berupa RPM ( ratio per minute )
d) Sistem ini menggunakan teknik PWM ( Pulse Width Modulation ) untuk
mengatur lebar pulsa yang nantinya digunakan untuk merubah tegangan
keluaran pada mikrokontroler
e) Bahasa pemprograman yang dipakai untuk sistem ini menggunakan bahasa
Basicdengan Basic Compiler. Dan untuk downloader menggunakan eXtreme
Burner AVR.
1.5 Metodelogi Laporan
Studi Literatur
Pada tahap ini, penulis mencoba mencari literatur yang terkait dengan
mikrokontroler khususnya keluarga AVR, PWM (Pulse Width Modulation), Motor
DC, Driver Motor, alphanumeric LCD 16x2, dan tentunya bahasa pemrograman
mikrokontroler khususnya bahasa Basic menggunakan Bascom ( Basic Compiler).
Berdasarkan itu, penulis mencoba menentukan spesifikasi yang sesuai dengan sistem
yang akan penulis rancang dan realisasikan.
Perancangan
Dengan spesifikasi yang telah ditentukan maka pada tahap ini, penulis mencoba
merancang blok diagram umum dari sistem yang diusulkan kemudian barulah
mencoba mencari skema rinci dari masing-masing blok diagram.
Realisasi
Setelah mendapatkan skema yang terperinci, penulis mulai menginventarisir
kebutuhan komponen dengan membuat daftar komponen yang digunakan kemudian
mengadakannya.Kemudian mewujudkan skema tersebut menjadi sebuah rangkaian.
Pengukuran dan Pengujian
Setelah pembuatan rangkaian selesai, penulis mencoba melakukan pengukuran
dan pengujian.Parameter-parameter penting dicoba untuk didata dan direkam.Bila
terdapat penyimpangan maka diusahakan agar parameter tersebut dianalisa dan
diperbaiki.
Analisa dan Evaluasi
Tahap ini diperlukan untuk mengevaluasi kinerja dan kehandalan alat pada
kondisi lapangan. Pada tahap ini penulis mencoba melakukan identifikasi parameter-
parameter penting dicoba untuk di data dan di uji yang kemudian apabila terdapat
kendala-kendala yang menjadi penyebab gagalnya proses, maka kendala-kendala
tersebut dianalisa dan diperbaiki.
Perbaikan dan Penyempurnaan
Apabila terjadi kesalahan yang masih dapat diperbaiki, maka dilakukan
perbaikan dan penyempurnaan pada alat.
Prototipe
Tahap ini diperlukan untuk merampungkan dan mengemas sistem ke dalam
bentuk yang lebih representatif.
Pembuatan Laporan
Tahap ini dilakukan bersamaan dengan tahap-tahap yang lainnya.Pembuatan
laporan ini merupakan bukti tertulis dari alat yang telah dibuat, dimana di dalamnya
berisi hasil perancangan dan analisa sistem.
1.6 Sistematika Laporan
Dalam Proyek Akhir ini secara garis besar sistematika penulisannya adalah
sebagai berikut:
Bab I Pendahuluan
Bab ini membahas tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan
pembuatan alat, dan sistematika laporan.
Bab II Tinjauan Teoritis
Pada bab tinjauan teoritis ini berisikan tentang teori-teori dasar yang menjadi landasan
identifikasi system yang dibangun dalam pembuatan alat ini.
Bab III Perancangan dan Realisasi alat
Dalam bab ini akan dibahas perancangan system secara keseluruhan, baik software
maupun hardware dari sistem water level monitoring ini.
Bab IV Pengukuran dan Analisis
Dalam bab ini merupakan bab pengukuran dan analisa. membahas spesifikasi alat,
hasil pengukuran , analisa serta evaluasi terhadap sistem secara keseluruhan.
Bab V Penutup
Bab ini merupakan kesimpulan yang didapat dari pembuatan alat
BAB II
TINJAUAN TEORITIS
Pada Bab II akan dibahas tenatang tori yang mendukung dalam pembuatan proyek ini.
Materi yang dibahas yaitu tentang mikrokontroller ATMega16, alphanumeric LCD,
motor driver, PWM (Pulse Width Modulation), motor DC, dan pemprograman Basic
dengan Basic Compiler.
2.1 Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah suatu IC dengan kepadatan yang sangat tinggi, dimana
semua bagian yang diperlukan untuk suatu kontroler sudah dikemas dalam satu
keping, biasanya terdiri dari:
a. CPU (Central Processing Unit)
b. RAM (Random Access Memory)
c. EEPROM/EPROM/PROM/ROM
d. I/O, Serial & Parallel
e. Timer
f. Interupt Controller
Rata-rata mikrokontroler memiliki instruksi manipulasi bit, akses ke I/O secara
langsung dan mudah, dan proses interupt yang cepat dan efisien
2.1.1 ATMega 16
ATMega 16 merupakan salah satu jenis mikrokontroler dari keluarga
AVR.ATMega 16 mempunyai fitur yang cukup lengkap, mulai dari kapasitas
memori program dan memori data yang cukup besar, interupsi, timer/counter, PWM,
USART, TWI, analog komparator, EEPROM internal dan juga ADC internal.
Dengan fitur yang cukup lengkap ini memungkinkan kita untuk menggunakan
ATMega 16 karena lebih mudah dan efisien.Bahkan kita dapat merancang suatu
sistem untuk kepentingan komersil mulai dari sistem yang sederhana sampai dengan
sistem yang relatif kompleks hanya dengan menggunkan sebuah IC saja.
Berikut ini adalah fitur-fitur yang dimiliki mikrokontroler ATMega 16 :
1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D
2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
3. Tiga buah timer/counter dengan kemampuan pembandingan.
4. CPU yang terdiri atas 32 register.
5. Watchdog timer dengan osilator internal.
6. SRAM sebesar 512 byte.
7. Memory Flash sebesar 16 kb dengan kemampuan Read While Write
8. Unit interupsi internal dan eksternal.
9. Port antarmuka SPI.
10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.
11. Antarmuka komparator analog.
12. Port USART untuk komunikasi serial.
13. Serial TWI atau I2C
.
Gambar 1.1 konfigurasi pin IC ATMega16
2.2 Alphanumeric LCD
Liquid Crystal Display (LCD) merupakan salah satu alat untuk penampil yang
memiliki berbagai macam ukuran dari 1 hingga 4 baris, 16 hingga 40 karakter per
baris dan 5 x 7 atau 5 x 10 dot display fonts. Meskipun LCD memiliki berbagai
macam ukuran tetapi penggunaanya standar. LCD terdiri 16 pin yang berisikan jalur
data, jalur control, power dan Back Light
Tabel 1.1 nomor pin dan fungsi.
2.3 PWM
Metode Pulsa with modulation atau PWM dapat digunakan untuk mengatur
kecepatan motor dan untuk menghindarkan rangkaian mengkomsumsi daya berlebih.
PWM dapat mengatur kecepatan motor karena tegangan yang diberikan dalam selang
waktu tertentu saja. PWM ini dapat dibangkitkan melalui software.Lebar pulsa PWM
dinyatakan dalam Duty Cycle. Misalnya duty cycle 10 %, berarti lebar pulsa adalah
1/10 bagian dari satu perioda penuh (E. Pitowarno, 2006).
Sinyal PWM pada umumnya memiliki amplitudo dan frekuensi dasar yang
tetap, namun memiliki lebar pulsa yang bervariasi.Lebar Pulsa PWM berbanding
lurus dengan amplitudo sinyal asli yang belum termodulasi. Artinya, Sinyal PWM
memiliki frekuensi gelombang yang tetap namun duty cycle bervariasi (antara 0%
hingga 100%)
Gambar 1.2 Sinyal PWM dan VOUT PWM
Dari persamaan diatas diketahui bahwa perubahan duty cycle akan merubah
tegangan keluaran atau tegangan rata-rata seperti gambar dibawah ini
Gambar 1.3 Tegangan rata-rata pulsa PWM
Pulse Width Modulation (PWM) merupakan salah satu teknik untuk
mendapatkan signal analog dari sebuah piranti digital. Sebenarnya Sinyal PWM
dapat dibangkitkan dengan banyak cara, dapat menggunakan metode analog dengan
menggunakan rankaian op-amp atau dengan menggunakan metode digital.
Dengan metode analog setiap perubahan PWM-nya sangat halus, sedangkan
menggunakan metode digital setiap perubahan PWM dipengaruhi oleh resolusi dari
PWM itu sendiri. Resolusi adalah jumlah variasi perubahan nilai dalam PWM
tersebut. Misalkan suatu PWM memiliki resolusi 8 bit berarti PWM ini memiliki
variasi perubahan nilai sebanyak 2 pangkat 8 = 256 variasi mulai dari 0 – 255
perubahan nilai yang mewakili duty cycle 0 – 100% dari keluaran PWM tersebut
Gambar 1.4 duty cycle dan resolusi PWM
2.3.2 Mode Phase Correct PWM
Berikut adalah rumusan frekuensi sinyal keluaran pin output compare
OC1A/OC1B dengan menggunakan timer/counter1 (A.Bejo, 2008):
Keterangan:
fOC1A_PCP = frekuensi output OC1A mode PCP
fOC1B_PCP = frekuensi output OC1B mode PCP
fOSC = frekuensi kristal/ osilator
D = duty cycle
N = skala clock (Tabel 2.1)
TOP = nilai maksimum counter (TCNT1)
2.3.2 Mode CTC
Keterangan:
fOC1A_CTC = frekuensi output OC1A mode CTC
fOC1B_CTC = frekuensi output OC1B mode CTC
fOSC = frekuensi Kristal/ osilator
N = skala clock (Tabel 2.1)
OCR1A = isi register OCR1A
OCR1B = isi register OCR1B
2.3.3Mode Fast PWM
Keterangan:
fOC1A_FastPWM = frekuensi output OC1A mode fast PWM
fOC1B_FastPWM = frekuenai output OC1B mode fast PWM
fOSC = frekuensi Kristal/ osilator
N = skala clock (Tabel 2.1)
TOP = nilai maksimum counter (TCNT1)
Tabel 2.1 Skala Clock timer /Counter
Tabel 2.2 Perbandingan mode PWM
Mode Fast PWM Mode CTC Mode Phase Correct
Berpengaruh terhadap duty cycle semakin besar duty cycle maka motor akan semakin cepat berputar.
Output khusus ada di PORT Mikrokontroller (mis timer 0 ada di PB3).TCNT mencacah naik sampai nilai TCNT=OCR
Hampir sama dengan Fast PWM tapi memiliki 2 arah cacahan bolak- balik.
2.4 Motor DC
Motor DC merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah
energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk,
misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor,
mengangkat bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan
angin) dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri
sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total
di industri.Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang
tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan
mengatur:
• Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan
• Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.
Gambar 1.4 Motor DC
(Direct Industry, 2005)
Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada
umumnya dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan
daya rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering
terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih
besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan
tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC juga relatif
mahal dibanding motor AC.
Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan
dalam persamaan berikut:
Gaya elektromagnetik: E = KΦN
Torque: T = KΦIa
Dimana:
E =gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt)
Φ = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan
N = kecepatan dalam RPM (putaran per menit)
T = torque electromagnetik
Ia = arus dinamo
K = konstanta persamaan
Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak
mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan
mengatur:
Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan
kecepatan
Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.
Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada
umumnya dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan
daya rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering
terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih
besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan
tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC juga relatif
mahal dibanding motor AC.
2.4.1 Jenis Motor DC
a) Motor DC Sumber Daya Terpisah/ Separately Excited
Jika arus medan dipasok dari sumber terpisah maka disebut motor DC
sumber daya terpisah/ separately excited.
b) Motor DC Sumber Daya Sendiri/ Self Excited: motor shunt
Pada motor shunt, gulungan medan (medan shunt) disambungkan
secara paralel dengan gulungan dinamo. Oleh karena itu total arus dalam
jalur merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo.
Berikut tentang kecepatan motor shunt :
Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban
(hingga torque tertentu setelah kecepatannya berkurang, lihat Gambar
4) dan oleh karena itu cocok untuk penggunaan komersial dengan beban
awal yang rendah, seperti peralatan mesin.
Kecepatan dapat dikendalikan dengan cara memasang tahanan dalam
susunan seri dengan dinamo (kecepatan berkurang) atau dengan
memasang tahanan pada arus medan (kecepatan bertambah).
c) Motor DC daya sendiri: motor seri
Dalam motor seri, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara seri
dengan gulungan dinamo (A) seperti ditunjukkan dalam gambar 5. Oleh
karena itu, arus medan sama dengan arus dinamo. Berikut tentang kecepatan
motor seri (Rodwell International Corporation, 1997; L.M. Photonics Ltd,
2002):
Kecepatan dibatasi pada 5000 RPM
Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor
akan mempercepat tanpa terkendali.
Motor-motor seri cocok untuk penggunaan yang memerlukan torque
penyalaan awal yang tinggi, seperti derek dan alat pengangkat hoist.
d) Motor DC Kompon/Gabungan
Motor Kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada
motor kompon, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara
paralel dan seri dengan gulungan dynamo (A) seperti yang ditunjukkan
dalam gambar 6. Sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan
awal yang bagus dan kecepatan yang stabil. Makin tinggi persentase
penggabungan (yakni persentase gulungan medan yang dihubungkan
secara seri), makin tinggi pula torque penyalaan awal yang dapat ditangani
oleh motor ini. Contoh, penggabungan 40-50% menjadikan motor ini
cocok untuk alat pengangkat hoist dan derek, sedangkan motor kompon
yang standar (12%) tidak cocok (myElectrical, 2005).
2.5 Motor Driver
Driver motor berfungsi sebagai piranti yang bertugas untuk menjalankan
motor baik mengatur arah putaran motor maupun kecepatan putar motor. Macam
driver motor diantaranya adalah :
Driver Kontrol Tegangan, dengan driver motor kontrol tegangan
menggunakan level tegangan secara langsung untuk mengatur kecepatan dari
putaran motor.
Gambar metode drive motor dc dengan voltage divider
Gambar driver motor dc dengan transistor
Driver PWM,dengan kontrol PWM kita dapat mengatur kecepatan motor
dengan memberikan pulsa dengan frekwensi yang tetap ke motor, sedangkan
yang digunakan untuk mengatur kecepatan adalah duty cycle dari pulsa yang
diberikan.
Gambar driver motor dengan mode PWM
Driver H, driver type H digunakan untuk mengontrol putaran motor yang
dapat diatur arah putarannya CW maupun CCW. Driver ini pada dasarnya
menggunakan 4 buah transistor untuk switching dari putaran motor dan secara
bergantian untuk membalik polaritas dari motor.
Gambar driver H Bridge
2.6 Basic Compiler
BASCOM (Basic Compiler) AVR merupakan perangkat lunak untuk
memprogram hardware yang diimplementasikan pada mikrokontroler jenis
AVR.Kumpulan karakter pada BASCOM terdiri dari karakter alphabet, karakter
angka, dan karakter khusus.Karakter alphabet dalam BASCOM terdiri dari huruf
capital (A-Z) dan huruf kecil (a-z).Sedangkan karakter angka pada BASCOM
adalah 0-9.Huruf A-H dapat digunakan sebagai bagian angka heksa desimal.
2.6.1 Baris program
Cara penggunaan baris program pada BASCOM adalah
[[line identifier]] [[statement]] [[:statement]]...[[comment]]
2.6.2 Pengenal baris
BASCOM mendukung satu tipe pengenal baris yaitu label baris alpha
numerik. Sebuah label baris alphabet dapat terdiri dari 1-32 huruf dan angka
yang diawali dengan sebuah huruf dan diakhiri dengan sebuah titik dua (:).
Kata kunci BASCOM tidak diperbolehkan untuk dijadikan sebagai label . Di
bawah ini adalah contoh dari label yang diperbolehkan
alpha :
screen NA :
ALPHA :
\Label baris dapat diawali di kolom berapapun, selama karakter pertama
bukan kosong atau spasi pada baris.Spasi tidak diperbolehkan diantara label
titik dua (:) setelahnya.Sebuah baris hanya boleh memiliki sebuah label.
Ketika ada label pada beris maka, tidak ada pengenal baris lainnya yang
dapat digunakan pada baris yang sama. Penggunaan huruf kecil dengan
huruf kapital adalah menandakan sama, misalnya seperti contoh diatas, alpha
tidak ada bedanya dengan ALPHA.
2.6.3 Persamaan BASCOM
Sebuah pernyataan BASCOM bias “dieksekusi dan tidak dieksekusi”.
Sebuah pernyataan dieksekusi melanjutkan aliran sebuah program dengan
memberi tahu program apa yang akan dilakukan selanjutnya. Sedangkan
program tidak dieksekusi melakukan tugas seperti mengalokasikan
penyimpanan untuk variabel, deklarasi dan menentukan tipe variabel.Contoh
dari pernyataan ini adalah DIM dan REM. Sebuah komentar adalah contoh
pernyataan yang tidak dieksekusi yang digunakan untuk penjelasan program
atau lainnya.Komentar dinyatakan dengan pernyataan REM atau tanda petik
tunggal (‘).Lebih dari satu pernyataan BASCOM dapat ditempatkan pada
satu baris, tetapi dengan menggunakan tanda pemisah (:).
2.6.4 Variabel
Nama dari sebuah variable dari BASCOM dapat terdiri sampai dengan
32 karakter.Karakter yang diperbolehkan hanya huruf dan angka.Karakter
pertama dari sebuah variabel harus sebuah huruf.Sebuah variabel tidak boleh
menggunakan kata yang sudah dipakai BASCOM (Reserved word). Yang
termasuk Reserved word dalam BASCOM adalah semua perintah,
pernyataan, nama fungsi, register, interval dan operator. Sebuah variable
angka hanya dapat diisi dengan nilai angka (integer, byte, long, single, atau
bit). Angka heksadesimal atau biner dapat dimasukkan dengan
menggunakan awalan &H atau &B. Sebelum memasukkan variabel,
compiler harus diberitahu terlebih dahulu dengan menggunakan DIM.
Contohnya :DIM A as bit, I as integer, B as byte, S as string*10.
STRING membutuhkan parameter untuk menentukan panjang dari tipe
STRING tersebut.
2.6.5 Ekspresi dan Operator
Ekspresi pada BASCOM bisa berupa konstanta, variabel atau nilai
tunggal yang didapat dari penggabungan konstansa, variabel dan ekspresi
lainnya derngan operator. Ekspresi dan Operator dari BASCOM terdiri dari,
yaitu:
1. Aritmatika
Operator aritmatika adalah +,-,*,/.\, dan ^.
Integer, aritmatika modulus (menghasilkan sisa pembagian integer dan
bukannya hasil bagi).
Limpahan dan pembagian dengan nol
Perintah dengan pembagian nol, apabila dieksekusi (di-compile) akan
menghasilkan error, namun hasil error ini tidak akan ditampilkan pada
pesan. Oleh karena itu harus berhati-hati dengan ekspresi ini.
2. Relasi
Operator relasi digunakan untuk membandingkan dua nilai.Hasilnya dapat
digunakan untuk membuat keputusan dari aliran program.
Tabel 2.2 Tanda-tanda Relasi
3. Logika
Operator logika merupakan operasi dari bilangan logika dengan
menggunakan operasi logika. Operator logika terdiri dari yaitu :
Tabel 2.3 Operator logika
BAB III
PERANCANGAN DAN REALISASI
Alat yang dirancang untuk tugas akhir ini adalah Modul Pengaturan Kecepatan Motor
DC dengan RPM Meter berbasis Mikrokontroler ATMega 16.Yang diprogram dengan
BASCOM (Basic Compiler).Hal yang harus diperhatikan pada perancangan diantaranya
tahap perancangan, spesifikasi, dan fungsi dari alat tersebut.
3.1Perancangan
3.1.1 Desain Alat
Untuk simulasi alat ini, penulis merancang simulasi alatnya berupa :
1. Box berbentuk persegi panjang berbahan plastik yang akan menjadi tempat
komponen dan rangkaian sistem yang terintegrasi.
2. Pada bagain interface terdapat 3 buah push button sebagai tombol untuk inputan
(up, down, dan reset) serta 1 saklar on/off dan indikator berupa led.
3. Box motor dc sebagai output.
4. Tampilan LCD 16 x 2 sebagai displayuntuk melihat nilai perubahan RPM.
3.1.2 Diagram Blok Sistem
M
DRIVER MOTOR
M I K R O K O N T R O L E R
UP
DOWNN
DISPLAY LCD
DOWNN
Gambar .Blok prosess sistem
Gambar . Diagram blok sistem secara keseluruhan
3.1.3 Blok Skematik Rangkaian
3.1.3.1 Skematik sistem rangkaian ( System minimium, driver lcd, regulator)
Sistem
OUTPUT
Processor (control)
INPUT
Input
SwitchMikrokontroler
LCD
Driver
Buzzer
Motor
3.1.3.2 Layout rangkaian
Gambar layout sistem minimum ATMega16
Gambar layout driver LCD
Gambar layout power supply 12 vdc
Gambar layout regulator 5 vdc
3.2Realisasi
3.2.1 Perangkat Keras (Hardware)
Gambar .realisasi alat
3.2.2 Perangkat Lunak ( Software )
Pemrograman untuk alat simulasi ini menggunakan bahasa pemrograman Basic
Complier AVR
Gambar terlampir di lampiran hal
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA
4.1 Tujuan
Pengujian dilakukan untuk mendapatkan data dari alat yang dibuat, sehingga dapat
dijadikan dasar untuk menganalisa dan mengetahui kesalahan apabila terjadi kerusakan pada
alat.
4.2 Metode pengujian
Metode pengujian dilakukan dengan mengukur besaran yang bisa diukur dari perangkat
keras dan menguji dengan perangkat lunak.
4.3 Alat dan Bahan yang digunakan
Alat dan bahan yang digunakan pada pengukuran dan pengujian adalah sebagai berikut:
1. Multimeter Digital
2. Rangkaian LCD
3. Motor DC
4. Frekuensi meter
5. Osiloskop
4.4 Pengujian dan Analisis
Setelah melakukan pnegujian untuk ketinggian air maka diperoleh data sebagai berikut:
Register
OC1A
(program)
Freq OC1A
(Hz)
(perhitungan
)
Freq OC1A
(Hz)
(pegukuran)
V-out
(OC1A)
(perhitungan)
V-out
(OC1A)
(pengukuran)
5 125000 124800 5,0 4,95
20 35700 35600 4,6 4,5
35 26800 26808 4,0 3,95
50 14700 13000 3,4 3,6
70 10500 10000 3,0 2,95
90 8200 7990 2,6 2,57
110 6700 6300 2,0 1,95
Tabel 4.1 Data Hasil Pengukuran
Dari data hasil perhitungandiatas dapat diperoleh nilai frekuensi dari port OC1A
dengan metode PWM mode CTC (Counter Timer Counter) sebagai berikut ;
Contoh pada nilai register 5 :
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil uraian dan pengujian proyek akhir ini dapat diambil beberapa
kesimpulan, yaitu:
Nilai kecepatan motor tidak linier.
Nilai kecepatan maksimal pada LCD adalah 260 RPM
Nilai kecepatan minimum pada LCD adalah 60 RPM
Nilai RPM berbanding lurus dengan nilai keluaran tegangan pada port OC1A.
Nilai tegangan keluaran berbanding terbalik dengan frekuensi pada port OC1A.
Maksimum nilai tegangan keluaran pada port OC1A berdasarkan pengukuran
4,95 volt dc
Minimum nilai tegangan keluaran pada port OC1A berdasarkan hasil pengukuran
1,95 volt dc
5.2 Saran
Berikut ini adalah saran-saran untuk pengembangan sistem lebih lanjut:
Modul ini dapat di kembangkan lebih baik, yaitu dengan menambahkan sensor
encoder untuk menghitung nilai putaran motor lebih akurat dan presisi. Sehingga
program untuk menghitung nilai kecepatan putaran dapat ditanpilkan secara
realtimetanpa harus mengetahui nilai maksimum dan minimum motor dc.
Modul ini juga dapat dikembangkan untuk aplikasi antar muka (interfacing)
dengan PC atau Laptop.
LISTING PROGRAM
'--------------------------
'Pengatur Kecepatan Motor DC
'--------------------------
$regfile = "m16def.dat"
'Jika menggunakan ATMega8535 maka diganti dengan "m8535.dat"
$crystal = 12000000
'--------------------------SET_PENGATURAN PUTARAN
Config Timer1 = Pwm , Pwm = 8 , Compare A Pwm = Clear Up , Prescale = 8
'--------------------------SET_TOMBOL
Pwm1a = 200
'-----------
Ddrb.2 = 0
Portb.2 = 1
Ddrb.3 = 0
Portb.3 = 1
'--------------------------LCD
Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portc.4 , Db5 = Portc.5 , Db6 = Portc.6 , Db7 = Portc.7 , E
= Portc.2 , Rs = Portc.0
Config Lcd = 16 * 2
'--------------------------
'--------------------------
Dim Putar As Integer
'========================================================
' """"MULAI""""
'========================================================
Putar = 1
Do
Locate 1 , 1
Lcd "Motor DC Control"
'----------------------------
If Pinb.2 = 0 Then
Waitms 200
Putar = Putar + 1
End If
If Pinb.3 = 0 Then
Waitms 200
Putar = Putar - 1
End If
If Putar > 7 Then
Putar = 1
End If
If Putar < 1 Then
Putar = 7
End If
'---------------------------
If Putar = 7 Then
Pwm1a = 5
Locate 2 , 1
Lcd "MAX=260 RPM"
End If
If Putar = 6 Then
Pwm1a = 20
Locate 2 , 1
Lcd "V = 220 RPM"
End If
If Putar = 5 Then
Pwm1a = 35
Locate 2 , 1
Lcd "V = 180 RPM"
End If
If Putar = 4 Then
Pwm1a = 50
Locate 2 , 1
Lcd "V = 140 RPM"
End If
If Putar = 3 Then
Pwm1a = 70
Locate 2 , 1
Lcd "V = 120 RPM"
End If
If Putar = 2 Then
Pwm1a = 90
Locate 2 , 1
Lcd "V = 80 RPM"
End If
If Putar = 1 Then
Pwm1a = 110
Locate 2 , 1
Lcd "MIN=60 RPM"
End If
Waitms 300
Loop
'--------------------------- end