Diagram blok Diagram Rangkaian Keterangan diagram rangkaian

BAB 3 PERANCANGAN ALAT DAN CARA KERJA RANGKAIAN

3.1 Diagram blok

Mikrokontroller AT89S52 Penguat sinyal Sensor Driver motor stepper Driver motor stepper Bukatutup conveyor Bukatutup Driver motor stepper Power suplay Pada perancangan alat simulasi pengisian gula secara otomatis ini terdapat 10 blok rangkaian utama. Sensor berfungsi untuk mendeteksi box yang akan melewatinya untuk memberitahukan kepada mikorokontroller bahwa box telah melewati sensor Output Universitas Sumatera Utara dari sensor akan dikuatkan kebali oleh penuat sinyal sebelum masuk ke mikrokontroller. Hasil penguatan sensor yang telah di olah oleh penguat sinyal inilah yang akan di kirimkan oleh mikrokontroller. Mikrokontroller AT89S52 yang merupakan otak dari keseluruhan system berfungsi utnuk mengolah semua data yang masuk. Driver motor stepper berfungsi untuk mengendalikan motor stepper. Motor steper digunakan untuk menggerakan conveyor.dari sensor akan dikuatkan kebali oleh penuat sinyal sebelum masuk ke mikrokontroller. Hasil penguatan sensor yang telah di olah oleh penguat sinyal inilah yang akan di kirimkan oleh mikrokontroller. Mikrokontroller AT89S52 yang merupakan otak dari keseluruhan system berfungsi utnuk mengolah semua data yang masuk. Driver motor stepper berfungsi untuk mengendalikan motor stepper. Motor steper digunakan untuk menggerakan conveyor. Universitas Sumatera Utara

3.2 Diagram Rangkaian

Vreg LM7805CT IN OUT TIP32C 100ohm 100uF 330ohm 220V 50Hz 0Deg TS_PQ4_12 2200uF 1uF 1N5392GP 1N5392GP 12 Volt 5 Volt AT89S52 Power suplay PSA Rangkaian photo dioda Rangkaian mikrokontroler Driver motor stepper Driver motor stepper Driver motor stepper Rangkaian Infra merah

3.3 Keterangan diagram rangkaian

3.3.1 Power Supplay PSA

Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt, keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian dan tegangan 12 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke motor stepper Universitas Sumatera Utara Trafo CT merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200 μF. Regulator tegangan 5 volt LM7805CT digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi untuk mensupplay arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan LM7805CT tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran 2 buah dioda penyearah.

3.3.2 Rangkaian Mikrokontroler AT89S52

Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh system yang ada. Pada rangkaian mikrokontroler terdapat kaki – kaki yang terhubung ke Psa,Sensor,Motor stepperr adalah sebagai berikut: Motor Stepper Untuk Menggerakan Conveyor Bit P0.0 pada kaki no 39 untuk data ke motor stepper Bit P0.1 pada kaki no 38 untuk data ke motor stepper Bit P0.2 pada kaki no 37 untuk data ke motor stepper Bit P0.3 pada kaki no 36 untuk data ke motor stepper Motor Stepper Untuk Membuka Sekat Atas Dan menutup Sekat Atas Universitas Sumatera Utara Bit P0.4 pada kaki no 35 untuk data ke motor stepper Bit P0.5 pada kaki no 34 untuk data ke motor stepper Bit P0.6 pada kaki no 33 untuk data ke motor stepper Bit P0.7 pada kaki no 32 untuk data ke motor stepper Motor Stepper Untuk Membuka Sekat Bawah Dan Menutup Sekat Bawah Bit P2.4 pada kaki no 28 untuk data ke motor stepper Bit P2.5 pada kaki no 27 untuk data ke motor stepper Bit P2.6 pada kaki no 26 untuk data ke motor stepper Bit P2.7 pada kaki no 25 untuk data ke motor stepper Sensor Photo Dioda Sebagai Saklar Bit P2.2 pada kaki no 23 untuk data ke Sensor Tegangan Vcc 5 Volt Pada Kaki 40 Negatif Pada Kaki 20

3.3.3 Rangkaian Driver Motor Stepper

Universitas Sumatera Utara Untuk mengendalikan perputaran motor stepper dibutuhkan sebuah driver. Driver ini berfungsi untuk memutar motor stepper searah dengan jarum jam atau berlawanan arah dengan jarum jam. Rangkaian driver motor stepper ini terdiri dari empat masukan dan empat keluaran, dimana masing-masing masukan dihubungkan dengan mikrokontroler AT89S51 dan keluarannya dihubungkan ke motor stepper. Rangkaian ini akan bekerja memutar motor stepper jika diberi sinyal high 1 secara bergantian pada ke- 4 masukannya.: Rangkaian ini terdairi dari 4 buah transistor NPN TIP 122. Masing-masing transistor dihubungkan ke P0.0, P0.1, P0.2 dan P0.3 pada mikrokontroler AT89S51. Basis dari masing-masing transistor diberi tahanan 10 Kohm untuk membatasi arus yang masuk ke transistor. Kolektor dihubungkan dengan kumparan yang terdapat pada motor stepper, kemudian kumparan dihubungkan dengan sumber tegangan 12 volt.dan emitor dihubungkan ke ground. Jika P0.0 diberi logika high 1, yang berarti basis pada transistor TIP 122 mendapat tegangan 5 volt, maka transistor akan aktip. Hal ini akan menyebabkan terhubungnya kolektor dengan emitor, sehingga kolektor mendapatkan tegangan 0 volt dari ground. Hal ini menyebabkan arus akan mengalir dari sumber tegangan 12 volt ke kumparan, sehingga kumparan akan menghasilkan medan magnet. Medan magnet ini akan menarik logam yang ada pada motor, sehingga motor mengarah pada kumparan yang memiliki medan magnet tesebut. Universitas Sumatera Utara Jika kemudian P0.0 di beri logika low 0, yang berarti transistor tidak aktip dan tidak ada arus yang mengair pada kumparan, sehingga tidak ada medan magnet pada kumparan. Dan disisi lain P0.1 diberi logika high 1, sehingga kumparan yang terhubung ke P0.1 akan menghasilkan medan magnet. Maka motor akan beralih kearah kumparan yang terhubung ke P0.1 tersebut. Seterusnya jika logika high diberikan secara bergantian pada input dari driver motor stepper, maka motor stepper akan berputar sesuai dengan arah logika high 1 yang diberikan pada inputnya. Untuk memutar dengan arah yang berlawanan dengan arah yang sebelumnya, maka logika high 1 pada input driver motor stepper harus diberikan secara bergantian dengan arah yang berlawanan dengan sebelumnya.

3.3.4 Rangkaian Sensor

Sensor ini berfungsi untuk mengetahui ketika ada box yang melintas . Pada alat ini sensor yang digunakan adalah sebuah pemancar infra merah, sebuah potodioda dan sebuah rangkaian penerima sinyal infra merah. Pada rangkaian di atas digunakan sebuah LED infra merah yang diserikan dengan sebuah resistor 18 ohm. Resistor ini berfungsi untuk membatasi arus yang masuk ke LED infra merah agar LED infra merah tidak rusak. Resistor yang digunakan adalah 18 ohm sehingga arus yang mengalir pada LED infra merah adalah sebesar: Universitas Sumatera Utara 5 0, 277 277 18 V i A atau mA R = = = Dengan besarnya arus yang mengalir ke LED infra merah, maka intensitas pancaran infra merah akan semakin kuat, yang menyebabkan jarak pancarannya akan semakin jauh. Pancaran dari sinar infra merah akan diterima oleh potodioda, kemudian akan diolah oleh rangkaian penerima agar menghasilkan sinyal tertentu, dimana jika potodioda menerima pancaran sinar infra merah maka output dari rangkaian penerima ini akan mengeluarkan logika low 0, namun jika potodioda tidak menerima pancaran sinar infra merah, maka output dari rangkaian penerima akan mengeluarkan logika high 1. Potodioda memiliki hambatan sekitar 15 sd 20 Mohm jika tidak terkena sinar infra merah, dan hambatannya akan berubah menjadi sekitar 80 sd 300 Kohm jika terkena sinar infra merah tergantung dari besarnya intensitas yang mengenainya. Semakin besar intensitasnya, maka hambatannya semakin kecil.

3.4 Flowchart pengisian gula ke dalam box dengan menggunakan sensor optik