Blok Diagram Perancangan Sistem Pengatur Kecepatan Putaran Motor DC

Jeje Rohiman, 2014 PENGATUR KECEPATAN PUTARAN MOTOR DC MAGNET PERMANEN 19 VOLT MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO ATMEGA 2560 Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Penejelasan dari flowchart diatas adalah : Startmulai kemudian pada input terdapat serial hubung yang digunakan untuk menyambungkan PClaptop dengan mikrokontroleryang digunakan dan mengatur tegangan masuk, karena semakin besar tegangan masuk yang diberikan maka semakin cepat pula kecepatan putaran motor. Kemudian decision atau keputusan, berdasrkan spesifikasi motor yang digunakan maka motor dapat berputar pada tegangan lebih dari 6 Volt apabila tegangan masukinput yang diberikan kurang dari 6 Volt maka motor tidak dapat berputar. Setelah itu output yaitu motor berputar dan kemudian sensor akan membaca kecepatan putaran motor berdasarkan dengan tegangan masuk yang diberikan.

3.4 Blok Diagram

Berdasarkan perencanaan sistem diatas, maka dibawah ini akan dijelaskan perencanaan sistem pengatur kecepatan putaran motor DC secara blok diagram. PClaptop menjadi supply untuk arduino, untuk komunikasi diantara keduanya menggunakan hubung serial melalui serial port USB. Karena tegangan out yang dikeluakan oleh arduino hanya 5 V, tidak akan cukup untuk memutarkan motor DC yang mempunyai tegangan inputan 19 V. Karena itu dibutuhkan rangkaian driver, yaitu transistor TIP 122. Transistor berfungsi sebagai penguat tegangan yang artinya untuk menguatkan tegangan 5V yang dikeluarkan oleh mikrokontroler arduino agar tegangan keluaranoutnya bisa memutarkan motor DC 19 V. Setelah melalui rangkaian driver, motor DC 19 V berputar. Untuk mengetahui berapa kecepatan putarannya digunakan sensor optocupler. Kemudian Jeje Rohiman, 2014 PENGATUR KECEPATAN PUTARAN MOTOR DC MAGNET PERMANEN 19 VOLT MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO ATMEGA 2560 Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu sensor optocoupler tersebut mengirimkan data ke arduino yang kemudian diproses menjadi sistem terintegrasi yang ditampilkan melalui PClaptop menggunakan software Visual Basic. PCLAPTOP MIKROKONTROLER ARDUINO SENSOR OPTOCOUPLER RANGKAIAN DRIVER MOTOR DC Gambar 3.2 Blok Diagram

3.5 Perancangan Sistem Pengatur Kecepatan Putaran Motor DC

Secara umum sistem pengatur kecepatan putaran motor DC terdiri dari input, kontroler, dan output. Bagian masukan inputan dari sistem ini adalah sensor optocoupler. Bagian kontroler dari sistem ini adalah mikrokontroler Arduino Atmega 2560 dan rangkaian driver. Bagian keluaran output digunakan oleh motor DC 19 V.

3.4.1 Perancangan Hardware

1. Perancangan Model Bahan yang digunakan untuk merancang miniature terduat dari akrilik dengan ketebalan 3 mm untuk alas dengan ukuran 35cm x 30cm, untuk dudukan motor DC akrilik ukuran 10cm x 7cm, papan pcb ukuran 30cm x Jeje Rohiman, 2014 PENGATUR KECEPATAN PUTARAN MOTOR DC MAGNET PERMANEN 19 VOLT MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO ATMEGA 2560 Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 15cm untuk mikrokontroler arduino dan papan pcb untuk rangkaian driver ukuran 6cm x 6cm. Gambar 3.3 Foto model alat 2. Mikrokontroler Mikrokontroler yang digunakan sebagai pusat pengaturan kecepatan motor adalah Mikrokontroler Arduino Atmega 2560, dengan spesifikasi sebagai berikut : Mikrokontroler Atmega 2560 Tegangan Operasi 5V Input Tegangan disarankan 7-12 V Input Tegangan batas 6-20 V Jeje Rohiman, 2014 PENGATUR KECEPATAN PUTARAN MOTOR DC MAGNET PERMANEN 19 VOLT MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO ATMEGA 2560 Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Digital Pins IO 54 15 untuk output PWM Analog Pins Input 16 Arus DC untuk Pin IO 40 mA Arus DC untuk Pin 3.3 50 mA Flash Memory 256 KB yang 8 KB digunakan oleh bootloader SRAM 8 KB EEPROM 4 KB Clock Speed 16 Mhz Tabel 3.2 Spesifikasi Mikrokontroler Arduino Atmega 2560 3. Motor DC Gambar 3.4 Foto Motor DC Motor DC yang digunakan adalah motor DC dengan jenis lilitan magnet permanen, dengan spesifikasi sebagai berikut : Jeje Rohiman, 2014 PENGATUR KECEPATAN PUTARAN MOTOR DC MAGNET PERMANEN 19 VOLT MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO ATMEGA 2560 Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Tipe DGM-3491-2A Tegangan 19 V Kecepatan Tanpa Beban 161 rpm Arus Terukur 2 A Nilai Torsi 80 mN.m Nilai Kecepatan 161 rpm Nilai Daya 24 W Rentang Kecepatan 120 ~ 150 Daya Rentang ≤ 10 W Rentang Tegangan 12 ~ 90 VDC Tabel 3.3 Spesifikasi Motor DC 4. Rangkaian Driver Rangkaian driver ialah sekumpulan rangkaian dari komponen elektronika yang tersusun dan dirangkai guna dijadikan sebagai penggerak atau pengatur kecepatan putaran motor DC. Dikarenakan output tegangan dari Arduino Mega hanya 5VDC, sehingga dibutuhkan rangkaian driver agar Arduino bisa menjalankan dan mengatur kecepatan putaran motor DC 19 V. Berikut gambar rangkaian driver : Jeje Rohiman, 2014 PENGATUR KECEPATAN PUTARAN MOTOR DC MAGNET PERMANEN 19 VOLT MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO ATMEGA 2560 Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.5 Rangkaian Driver Rangkaian driver ini terdiri dari komponen dioda tipe IN4004, transistor darlington tipe TIP 122 dan resistor 1K Ω. Gambar 3.6 Foto Rangkaian Driver 5. Sensor Optocoupler Sensor kecepatan putaran motor ini berfungsi untuk membaca berapa kecepatan putaran motor DC. Sensor optocoupler inilah yang digunakan sebagai umpan balik close loop pada sistem ini. Untuk lebih jelasnya, cara kerja dari sensor optocoupler ini adalah sebagai berikut : 1. Led infra merah dihadapkan langsung pada fototransitor dan diantara keduanya dihalangi oleh ujung piringan yang terpasang pada poros atas motor DC. Jeje Rohiman, 2014 PENGATUR KECEPATAN PUTARAN MOTOR DC MAGNET PERMANEN 19 VOLT MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO ATMEGA 2560 Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 2. Pada piringan yang terpasang sensor optocopler terdapat lubang yang berfungsi meneruskan sinar infra merah ke fototransistor. Sehingga apabila saat piringan berputar dan sensor dalam keaadan aktif, akan membaca berapa kecepatan putaran motor DC. Gambar 3.7 Rangkaian Sensor Optocoupler Rangkaian sensor optocoupler ini terdiri dari komponen sensor optocoupler type WYC H92B4, dan resistor 22K Ω.

3.6 Perancangan Software