Gambar 2.5 merupakan konstruksi dari motor servo yang disusun oleh sebuah motor DC, gearbox, variabel resistor VR atau potensiometer dan rangkaian kontrol.
Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas maksimum putaran sumbu axis motor servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang pada
pin kontrol motor servo.
Gambar 2.5. Konstruksi Motor Servo [7]
Motor servo adalah motor yang mampu bekerja dua arah CW dan CCW dimana arah dan sudut pergerakan rotornya dapat dikendalikan dengan memberikan variasi lebar
pulsa duty cycle sinyal PWM pada bagian pin kontrolnya. Jenis-jenis Motor Servo:
1. Motor Servo Standar
Motor servo jenis ini hanya mampu bergerak dua arah CW dan CCW dengan defleksi masing-masing sudut mencapai 90° sehingga total defleksi sudut
dari kanan – tengah – kiri adalah 180°. 2.
Motor Servo Continuous Motor servo jenis ini mampu bergerak dua arah CW dan CCW tanpa
batasan defleksi sudut putar dapat berputar secara kontinyu.
Pulsa Kontrol Motor Servo Operasional motor servo dikendalikan oleh sebuah pulsa dengan jarak ± 20 ms,
dimana lebar pulsa antara 0.5 ms dan 2 ms menyatakan akhir dari range sudut maksimum. Apabila motor servo diberikan pulsa dengan besar 1.5 ms mencapai gerakan 90°, maka bila
kita berikan pulsa kurang dari 1.5 ms maka posisi mendekati 0° dan bila kita berikan pulsa lebih dari 1.5 ms maka posisi mendekati 180° seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.6.
Gambar 2.6. Kendali Pulsa Motor Servo [7] Motor Servo akan bekerja secara baik jika pada bagian pin kontrolnya diberikan
sinyal PWM dengan frekuensi 50 Hz. Dimana pada saat sinyal dengan frekuensi 50 Hz tersebut dicapai pada kondisi Ton duty cycle 1.5 ms, maka rotor dari motor akan berhenti
tepat di tengah-tengah sudut 0° netral. Pada saat Ton duty cycle dari sinyal yang diberikan kurang dari 1.5 ms, maka rotor
akan berputar ke berlawanan arah jarum jam Counter Clock wise, CCW dengan membentuk sudut yang besarnya linier terhadap besarnya Ton duty cycle, dan akan
bertahan diposisi tersebut. Dan sebaliknya, jika Ton duty cycle dari sinyal yang diberikan lebih dari 1.5 ms, maka rotor akan berputar searah jarum jam Clock Wise, CW dengan
membentuk sudut yang linier pula terhadap besarnya Ton duty cycle, dan bertahan diposisi tersebut [7].
2.3 . Adafruit Servo Shield 16 Channel PWM
Adafruit Servo Shield 16 Channel PWM merupakan sebuah pengendali servo atau
servo controller yang mampu digunakan untuk mengendalikan 16 buah motor servo secara serentak maupun sekuensial dengan output PWM. Modul ini dilengkapi dengan jalur
komunikasi I2C. Modul ini juga memiliki jalur I2C yang dapat berbagi dengan perangkat
I2C lainnya serta sensor untuk pin SDA dan SCL selama alamat mereka tidak konflik. Gambar 2.7. merupakan bentuk fisik dari Adafruit Servo Shield 16 Channel PWM[8].
Gambar 2.7. Adafruit Servo Shield 16 Channel PWM [8] Spesifikasi dari Adafruit Servo Shield 16 Channel PWM :
1.
Dapat digunakan untuk mengendalikan hingga 16 motor servo secara serentak maupun sekuensial.
2.
Mendukung motor servo tipe standar dan kontinus.
3.
Dilengkapi kemampuan untuk membaca pulsa kontrol posisi servo, Enable dan Disable servo, kemampuan menyimpan dan menjalankan hingga 32 sekuen
gerakan, serta kemampuan menyimpan dan kembali ke posisi home default.
4.
Menggunakan komunikasi I
2
C, hanya dengan menggunakan 2 pin papan PWM controller akan mengendalikan semua 16 channel atau pin sekaligus tanpa
tambahan pengeluaran untuk menambahkan arduino.
5.
Dapat menumpuk hingga 62 Adafruit Servo Shield 16 Channel PWM dalam 1 arduino sehingga dapat mengendalikan hingga 992 motor servo hanya dengan 2
pinSDASCL.
6.
Pengaturan alamat I
2
C secara hardware melalui pin A5 untuk SCL dan pin A4 untuk SDA pada arduino.
7.
Dilengkapi dengan library yang bisa di download untuk dimasukkan ke dalam arduino.
8.
Menggunakan 2 catudaya. Catudaya modul terpisah dengan catudaya motor servo dan dilengkapi dengan LED indikator catudaya.
9.
Catudaya modul menggunakan catudaya dari arduino yaitu sebesar 5V yang digunakan untuk daya chip PWM, menentukan level logic I
2
C, dan level logic sinyal PWM.
10.
Hampir semua servo di desain untuk bekerja aktif kira-kira di tegangan 5V atau 6V. Logikanya jika ingin mengendalikan banyak servo maka dibutuhkan arus yang
tidak sedikit agar semua servo dapat bekerja secara serentak sehingga terdapat beberapa pilihan power dibawah ini yang direkomendasikan untuk catudaya motor
servo:
a.
5v 2A switching power supply dapat mengendalikan hingga 4 motor servo.
b.
5V 10A switching power supply dapat mengendalikan hingga 16 motor servo
c.
Jika menggunakan battery dapat menggunakan 4x AA battery dengan tegangan 6v atau 4,8v 6v dengan cell battery Alkaline dan 4,8v dengan cell
battery yang dapat dicas.
2.3.1. Komunikasi I
2
C
Bus adalah sistem pengantar yang dilengkapi dengan komponen pengendali untuk melayani pertukaran data antara komponen hardware satu dengan komponen hardware
lainnya. Pada sistem mikrokontroler terdapat bus Data, bus Alamat, dan beberapa pengantar pengendali. Semakin tinggi frekuensi clock prosesor, maka semakin lebih cermat
pengembang untuk memperhatikan timing dari seluruh komponen yang terlibat, agar tidak terjadi kesalahan dalam transaksi data.
Bus yang cukup sering digunakan adalah bus bersifat paralel. Transaksi data dilakukan secara paralel sehingga transaksi data lebih cepat. Akan tetapi disisi lain Mahal.
Jika sistem relatif tidak membutuhkan transaksi yang cepat, maka penggunaan Serial Bus menjadi pilihan. Salah satu pilihan sistem data bus yang sering digunakan adalah I
2
C Inter Integrated Circuit. Sistem Bus I
2
C pertamakali diperkenalkan oleh Firma Philips pada tahun 1979.
Karakter I
2
C : 1.
Serial Bus Data dikirim serial secara per-bit. 2.
Menggunakan dua Penghantar Koneksi dengan ground bersama I
2
C terdiri dari dua penghantar:
a.
SCL Serial Clock Line untuk menghantarkan sinyal clock.
