BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 - APLIKASI JOYSTICK WIRELESS PS2 SEBAGAI KENDALI PADA MESIN PEMOTONG RUMPUT BERBASIS ATMEGA AVR 8535 - POLSRI REPOSITORY

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Joystick Playstation 2 Wireless

  Controller adalah antarmuka pengguna utama untuk PlayStation. Standar PSX controller memiliki 14 tombol. Diantaranya adalah:

   4 tombol diatur sebagai directional pad di kiri atas  Start dan Select tombol di tengah atas  4 tombol aksi di kanan atas  2 tombol aksi di sebelah kiri depan  2 tombol aksi di sebelah kanan depan

Gambar 2.1 Joystick PS2

  

( Sumber : http//:data-uploadku.com/2013/04/konfigurasi-joystick-di emulator-psx.html?m=1 pada

pada tanggal 12 Desember 2014)

  Meskipun masing-masing tombol dapat dikonfigurasi untuk melakukan tindakan tertentu dan tersendiri, tombol-tombol tersebut bekerja pada prinsip yang sama. Pada dasarnya, setiap tombol adalah sebuah saklar yang melengkapi rangkaian ketika ditekan. Sebuah disk logam kecil di bawah tombol ditekan ke dalam kontak dengan dua potongan bahan konduktif pada papan sirkuit pada

  

controller . Sementara disk logam dalam kontak, menghantarkan listrik antara dua

potongan. Controller merespon bahwa sirkuit tertutup dan mengirim data ke PSX.

  CPU membandingkan data dengan instruksi dalam perangkat lunak game untuk tombol itu, dan memicu respon yang tepat. Ada juga disk logam di bawah masing- masing lengan directional pad. (http://electronics.howstuffworks.com/ps23.htm)

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

Gam ambar 2.2 Directional Pad pada Joystick PS2 S2

  Dual Shock k PSX terbaru memiliki joystick analog pa pada controller tersebut, serta tombol bol standar. Joystick ini bekerja dengan cara ya yang sama sekali berbeda dari tombol bol yang dijelaskan sebelumnya. Dua potensiom nsiometer (variabel

  

resistor ) yang diposi posisikan tegak lurus satu sama lain di bawah ah joystick. Arus

  mengalir terus-mener nerus melalui masing-masing, tetapi jumlah h arus ditentukan oleh jumlah hamba batan. Resistance (hambatan) meningkat t atau menurun berdasarkan posisi joy joystick . Dengan memonitor output dari setiap iap potensiometer, PSX dapat menentuka ukan sudut yang tepat di mana joystick ditaha ahan, dan memicu respon yang tepat ber berdasarkan sudut itu. Dalam game yang mendukun endukung joystick analog, fitur analog se g seperti ini memungkinkan untuk kontrol yan yang menakjubkan pada permainan.( http: http://electronics.howstuffworks.com/ps23.htm) )

  Gambar 2.3

2.3 Potensiometer (Variabel Resistor) pada Joyst oystick PS2 Fitur lain dari Dual Shoc ual Shock controller adalah umpan balik yang da g dapat dirasakan.

  Fitur ini menyediakan kan rangsangan taktil untuk tindakan tertentu da u dalam permainan. Misalnya, dalam perm permainan balap, Anda mungkin merasa getara taran menggelegar seperti membanting m ng mobil Anda ke dinding. Umpan balik ini sebe sebenarnya dicapai

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

  melalui penggunaan p n perangkat yang sangat umum, motor listrik se k sederhana. Dalam

  

Dual Shock controlle roller , dua motor yang digunakan, satu bertem tempat di masing-

masing pegangan. Por Poros dari masing-masing motor memegang b g berat seimbang.

  Bila daya dipasok ke ke motor, motor berputar. Karena berat badan dan tidak seimbang, motor mencoba goyah. yah. Tapi karena motor ini aman dipasang di da di dalam controller, goyangan yang dite diterjemahkan menjadi getaran gemetar dari dari controller itu sendiri.(http://electroni ronics.howstuffworks.com/ps23.htm)

  Motor Motor Mot

  

Gambar 2. ar 2.4 Motor listrik yang terdapat pada Joystick P ck PS2

(http ttp://electronics.howstuffworks.com/playstation3.htm) )

  Stik PS2 Wire ireless terdiri dari dua modul, yaitu modul odul transmitter dan modul receiver. Modul Modul transmitter berfungsi sebagai data input nput dan mengirim data input tersebut ke but ke modul receiver. Sedangkan modul rec receiver berfungsi sebagai penerima dat data yang dikirim dari modul transmitter. Pada ada setiap Stik PS

  

(joystick Playstation) on) terdapat kontroler yang bertugas untuk uk berkomunikasi

  dengan console playst aystation . Komunikasi yang digunakan adalah lah serial sinkron, yaitu data dikirim sa satu per satu melalui jalur data. Untuk men engkoordinasikan antara pengirim dan dan penerima terdapat satu jalur clock. H Hal inilah yang membedakan serial si l sinkron dengan serial asinkron (UART/RS232 S232) yang dapat bekerja tanpa jalur ur clock karena masing-masing pengirim m dan penerima mempunyai clock. (Za (Zaenurrohman, 2014, 70)

2.1.1 Komponen Joy Joystick

  Joystick yang ng digunakan pada mesin pemotong rumput put ini memiliki

  komponen - kom komponen sebagai berikut :

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

  1. Switch Tombol : bol : Menggunakan saklar-saklar dua keadaan se n sebagai pemberi input ke mikrokont okontroler.

  2. Modul receiver er : Penerima data inputan yang dikirim im dari Joystick (Transmitter)

  3. Power Supply : : Membutuhkan baterai AAA dengan tegan gangan 1,5V yang dipasang secara s a seri untuk dapat mengaktifkan joystick.

2.1.2 Pin Konfigur gurasi

  Konfigurasi pi si pin connector Joystik Wireless PS2, berikut ga gambarnya:

  

Gambar bar 2.5 Connector Modul Receiver PS2 Control roller

Wireless joyst oystick PS2 mengunakan komunikasi SPI (Seri Serial Pheripheral Interface) atau biasa o a orang sebut sebagai 3 wire interface.

  Pada gambar 2.3 r 2.3 merupakan connector PS2 Controller yang ang akan langsung dihubungkan dengan gan pin-pin pada mikrokontoler. Ada pun penje njelasan setiap pin dari connector PS2 cont 2 controller tersebut sebgai berikut :

  1. Data : Dihubungkan pada pin PA.7 pada mikrokont okontroler

  2. Command nd : Dihubungkan pada pin PA.6 pada mikrokont okontroler

  3. Motor Vibra ibrate : Vcc

  4. Gnd : Ground

  5. Vcc : +5v

  6. Attention : Dihubungkan pada pin PA.5

  7. Clock : Dihubungkan pada pin PA.4 (SCK)

  8. NC : Tidak dihubungkan

  9. ACK : Tidak dihubungkan Pada penjeles lesan pin-pin dari joystick PS2 diketahui hui bahwa untuk melakukan hubungan hubungan anatar joystick PS2 dan mikrokontroler dibut dibutuhkan 3 jalur

  Politeknik N

  aster Output Slave Input artinya jika dikonfigur

  

    d data).  rima data tipe Stik onsul Analog

  (Adi, A.N, 2009, 3) .7 (MISO), pin 2 dan pin 7 Clock tiga pin tersebut igurasikan sebagai konfigurasikan sebagi igurasikan sebagai igurasikan sebagai ka pin CLK berlaku maka pin CLK dengan kontroler an ID :

  a

abel 2.1 Pertukaran Data untuk Joystick Digital

   u mikrokontroler akan menerima data &H5.

  okol berfungsi untuk mengatur komunikasi de less dan diperlukan beberapa proses pengiriman  oler mengirim data &H01 (start up).  u mikrokontroler mengirim data &H42 (read data  disaat yang sama mikrokontroler akan menerim digunakan. &H41 = Konsul Digital &H73 = Konsul

  okol

  agai input.

  k jika dikonfigurasikan sebagai master maka pi put tetapi jika dikonfigurasikan sebagai slave m

  ka pin MOSI sebagai input tetapi jika dikonfigur pin MOSI sebagai output.

  aster Input Slave Output artinya jika dikonfigur

  ka pin MOSI sebagi output tetapi jika dikonfig pin MOSI sebgai input.

  ubungan ke mikrokontroler pin PA.6 (MOSI) da mikrokontroler pin PA.4 (SCK). Dari ketig gi berikut :

  utama yaitu pin 1 Dat

  Data dihubungkan ke mikrokontroler pin PA.7

  2.1.4 Frame Data Tabe ik Negeri Sriwijaya

  PS2 yang digun  Setelah itu mikr

  Data protokol pada Stik PS2 Wireless da  Mikrokontrole  Setelah itu mikr  Kemudian disa

  2.1.3 Data Protokol

  CLK : Clock j sebagai output berlaku sebaga

  master maka pi slave maka pin MO

  2. MOSI : Mast

  master maka pi slave maka pin MO

  1. MISO : Mast

  dihubungkan ke mikr penjelasannya sebagi be

  Command dihubunga

  tal

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

2.2 Mikrokontrol roler

  Mikrokontrole oler merupakan suatu terobosan teknologi mikr mikroprosesor dan mikrokomputer yang ng merupakan teknologi semikonduktor deng dengan kandungan transistor yang lebih ba h banyak namun hanya membutuhkan ruang ya yang sangat kecil. Lebih lanjut, mikrokont okontroler merupakan sistem komputer yang m g mempunyai satu atau beberapa tugas gas yang sangat spesifik, berbeda dengan gan PC (Personal

  Computer ) yang mem emiliki beragam fungsi.

  Tidak seperti rti sistem komputer yang mampu menangani be ni berbagai macam program aplikasi, m mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk untuk suatu aplikasi tertentu saja, perbedaa daan lainnya terletak pada perbandingan RAM M dan ROM. Pada sistem komputer per perbandingan RAM dan ROM-nya besar, ar artinya program- program pengguna di disimpan dalam ruang RAM yang relatif be besar, sedangkan rutin-rutin antar muka uka perangkat keras disimpan dalam ruang RO ROM yang kecil. Sedangkan pada mikr ikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM– –nya yang besar, artinya program kontrol kon disimpan dalm ROM (bisa M sa Masked ROM atau Flash PEROM) ) yang ukurannya relatif lebih besar, se sedangkan RAM digunakan sebagai te i tempat penyimpanan sementara, termasuk suk register-register yang digunakan pa pada mikrokontroler yang bersangkutan. S Selain memilki perbdaan yang menda endasar, mikrokontroler memiliki kesamaan. n. Berikut adalah kesamaan antara mikr ikrokontroler dan mikrokomputer : sama memiliki unit pengolah pusat atau dikena kenal dengan CPU

    Sama-sam  (Central P ral Processing Unit ). rsebut sama-sama menjalankan program dari sua ri suatu lokasi tau

   CPU terse   tempat, bia , biasanya dari ROM (Read Only Memori) atau au RAM (Random

  Acces Mem emory ).

  sama memiliki RAM yang digunakan untuk m uk menyimpan data-    Sama-sam data sement entara atau yang lebih dikenal dengan variable ble-variabel. sama memiliki beberapa keluaran dan masuka sukan (I/O) yang

   Sama-sam   digunakan an untuk melakukan komunikasi timbale bali balik dengan dunia luar, mela elalui sensor (Masukan atau Input) dan aktua ktuator (keluaran). (Eko, Putro A utro Agfianto, 2010, 10)

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

  2.2.1 Mikrokontrol roler ATMega 8535

  Mikrokontrole oler merupakan keseluruhan sistem komputer puter yang dikemas menjadi sebuah chip hip di mana di dalamnya sudah terdapat Mikr Mikroprosesor, I/O, Memori bahkan ADC DC, berbeda dengan Mikroprosesor yang be berfungsi sebagai pemroses data. Mikrokontroller AVR R (Alf and Vegard’s Risc processor) memiliki iki arsitektur 8 bit, dimana semua instruksi ruksi dikemas dalam kode 16-bit dan sebagian ian besar instruksi dieksekusi dalam 1 si 1 siklus clock atau dikenal dengan teknologi i RISC (Reduced

  

Instruction Set Comput omputing ). Secara umum, AVR dapat dikelompoka pokan ke dalam 4

  kelas, yaitu keluarga A ga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx xx. Pada dasarnya yang membedakan n masing-masing adalah kapasitas memori ori, peripheral dan fungsinya. Dari segi segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, kan, mereka bisa dikatakan hampir sam sama. Berikut ini gambar Mi Mikrokontroler Atmega8535:

  

Ga Gambar 2.6 Mikrokontroler ATMega8535

  2.2.2 Arsitektur ATM TMega 8535

  sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C da C dan Port D    Saluran IO seb sebanyak 8 Channel   ADC 10 bit se 

  imer / counter

    Tiga buah time     32 register

  imer dengan oscilator internal

   Watchdog Tim   nyak 512 byte  SRAM sebany   sh sebesar 8 kb    Memori Flash se

  errupt internal dan eksternal

     Sumber Interrupt

  erial Pheriperal Interface)

    Port SPI (Serial 

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

  M on board sebanyak 512 byte    EEPROM on boa or analog    Komparator ana

  USART RT (Universal Shynchronous Ashynchronous hronous Receiver

     Port

  Transmitter) )

2.2.3 Fitur ATMega ega 8535

  ocessor 8 bit berbasis RISC dengan kecepata atan maksimal 16    Sistem processor MHz. mory flash 8KB, SRAM sebesar 512 byte, EE EEPROM sebesar

    Ukuran memor  512 byte. nal dengan resolusi 10 bit sebanyak 8 channel

   ADC internal de   unikasi serial USART dengan kecepatan maksima mal 2.5 Mbps   Port komunika  untuk penghematan penggunaan daya listrik. k.   Mode Sleep unt 

  Penjelasan : h suatu jenis Read Only Memory yang biasan sanya diisi dengan  Flash adalah sua   program hasil bua sil buatan manusia yang harus dijalankan oleh m h mikrokontroler.

  andom Acces Memory) merupakan memori yang g membantu CPU

    RAM (Random  untuk penyim impanan data sementara dan pengolahan data ta ketika program sedang runnin unning

  (Electrically Erasable Programmable Read ad Only Memory)

    EEPROM (El  adalah memor ori untuk penyimpanan data secara permane nen oleh program yang sedang ru g running dalah kaki untuk jalur keluar atau masuk siny nyal sebagai hasil

    Port I/O adala  keluaran ataupun taupun masukan bagi program Timer adalah lah modul dalam hardware yang ang bekerja untuk menghitung waktu/pulsa

  (Univ niversal Asynchronous Receive Transmit) it) adalah jalur

    UART  komunikasi da data khusus secara serial asynchronous

  se Width Modulation) adalah fasilitas untuk me membuat modulasi

     PWM (Pulse W pulsa

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya og to Digital Converter) adalah fasilitas untuk uk dapat menerima

     ADC (Analog sinyal analog og dalam range tertentu untuk kemudian dikonve dikonversi menjadi suatu nilai dig digital dalam range tertentu

  al Peripheral Interface) adalah jalur komunika unikasi data khusus

    SPI (Serial P  secara serial se l secara serial synchronous

  stem Programming) adalah kemampuan khusus khusus mikrokontroler

    ISP (In System  untuk dapat t diprogram langsung dalam sistem rangka gkaiannya dengan membutuhkan j uhkan jumlah pin yang minimal. Secara garis besar, arsi , arsitektur mikrokontroler ATMEGA8535 terdir diri dari :

  /O (Port A, Port B, Port C, dan Port D)    32 saluran I/O hannel ADC (Analog to Digital Converter)    10 bit 8 Channe

  WM    4 channel PWM

  Modes : Idle, ADC Noise Reduction, Power-sav save, Power-down,  6 Sleep Mode  

  Standby and E and Extended Standby r/counter

     3 buah timer/c

  parator

     Analog comparat

  imer dengan osilator internal

     Watchdog time AM

    512 byte SRA  PROM

     512 byte EEPR emory dengan kemampuan Read While Write rite  8 kb Flash mem   upsi (internal & eksternal)    Unit interupsi uka SPI8535 “memory map”  Port antarmuka  

  T untuk komunikasi serial dengan kecepa epatan maksimal   Port USART 

  2,5Mbps

  5.5V operation, 0 sampai 16MHz    4.5 sampai 5.5V

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

  2.2.4 Konfigurasi Pin Pin ATMega 8535

Gambar 2.7 Konfigurasi Pin ATMega 8535 Ga

  upakan Pin yang berfungsi sebagai pin masukan c n catudaya    VCC merupaka upakan Pin Ground   GND merupaka 

  0...PA7) merupakan pin I/O dan pin masukan A n ADC  Port A (PA0...P  

  0...PB7) merupakan pin I/O dan pin yang me mempunyai fungsi  Port B (PB0...P   khusus yaitu T u Timer/Counter, komparator Analog dan SPI

  I 0...PC7) merupakan port I/O dan pin yang me mempunyai fungsi

   Port C (PC0...P   khusus, yaitu kom tu komparator analog dan Timer Oscillator 0...PD1) merupakan port I/O dan pin fungsi ungsi khusus yaitu

   Port D (PD0...P   komparator an analog dan interrupt eksternal serta komunikasi kasi serial upakan pin yang digunakan untuk mereset mikr ikrokontroler

     RESET merupa n XTAL2 merupakan pin masukan clock eksterna ernal  XTAL1 dan X   upakan pin masukan untuk tegangan ADC    AVCC merupa upakan pin masukan tegangan referensi untuk A uk ADC  AREF merupa  

  2.2.5 Keterangan P gan PIN ATMEGA 8535

  a. Port A Merupakan 8- n 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapa apat menyediakan internal pull-up resistor sistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port A t A dapat memberi arus 20 mA dan da dapat mengendalikan display LED secara a langsung. Data

  

Direction Register port A (DDRA) harus disetting terlebih dahulu por hulu sebelum Port A

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

  digunakan. Bit-bit DD DDRA diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pi n-pin port A yang bersesuaian sebagai i i input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain lain itu, kedelapan pin port A juga diguna unakan untuk masukan sinyal analog bagi A/D D converter.

  b. Port B Merupakan 8- n 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapa apat menyediakan internal pull-up resistor sistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port B t B dapat memberi arus 20 mA dan da dapat mengendalikan display LED secara a langsung. Data

  

Direction Register po port B (DDRB) harus disetting terlebih dahulu hulu sebelum Port B

  digunakan. Bit-bit DD DDRB diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pi n-pin port B yang bersesuaian sebagai input i input, atau diisi 1 jika sebagai output. Pin-pin port B juga m a memiliki untuk fungsi-fungsi alternatif khusus khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabe tabel berikut:

Tabel 2.2 Penjelasan Port B

  Port Pin Fungsi Khusus PB0 T0 = timer/counter 0 external counter input nput PB1 T1 = timer/counter 0 external counter input nput PB2 AIN0 = analog comparator positive input nput PB3 AIN1 = analog comparator negative input nput PB4 SS = SPI slave select input PB5 MOSI = SPI bus master output / slave input nput PB6 MISO = SPI bus master input / slave output output PB7 SCK = SPI bus serial clock

  c. Port C Merupakan 8- n 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapa apat menyediakan internal pull-up resistor sistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port C t C dapat memberi arus 20 mA dan da dapat mengendalikan display LED secara a langsung. Data

  

Direction Register po port C (DDRC) harus disetting terlebih dahulu hulu sebelum Port C

  digunakan. Bit-bit DD DDRC diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pi n-pin port C yang bersesuaian sebagai input i input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain i in itu, dua pin port

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

  C (PC6 dan PC7) ) juga memiliki fungsi alternatif sebagai osc i oscillator untuk

  timer/counter 2.

  d. Port D Merupakan 8- n 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapa apat menyediakan

  

internal pull-up resi resistor (dapat diatur per bit). Output buffer buffer Port D dapat

memberi arus 20 mA mA dan dapat mengendalikan display LED s secara langsung.

Data Direction Regist gister port D (DDRD) harus disetting terlebih bih dahulu sebelum

  Port D digunakan. Bi Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin memfungsikan kan pin-pin port D yang bersesuaian seba n sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output.

Tabel 2.3 Penjelasan Port D

  Port Pin Fungsi gsi Khusus PD0 RDX ( X (UART input line) PD1 TDX ( X (UART output line) PD2

  INT0 ( 0 ( external interrupt 0 input ) PD3

  INT1 ( 1 ( external interrupt 1 input ) PD4 OC1B

  1B (Timer/Counter1 output compareB match out h output) PD5 OC1A

  1A (Timer/Counter1 output compareA match out h output) PD6

  ICP (T (Timer/Counter1 input capture pin) PD7 OC2 (T 2 (Timer/Counter2 output compare match output h output)

  al Peripheral Interface)

2.3 SPI (Serial Pe

  Serial Periphe pheral Interface (SPI) SPI merupakan hubun hubungan data serial

  yang standar untuk untuk mikroprosesor, mikrokontroler dan pe peripheral yang dikeluarkan oleh pe perusahaan Motorola. Hubungan dalam S SPI merupakan hubungan data seri serial yang full-duplex, synchronous. SPI I dipakai untuk menyediakan komuni unikasi antara kontroler dengan piranti peripheral pheral . Komunikasi antara mikrokproseso osesor dan peripheral atau inter-processor da dapat dilakukan dengan SPI. Piranti p nti peripheral SPI tersedia dari shift register se r sederhana untuk ADC, DAC dan chi chip memori. Kontroler yang terintegrasi de dengan port SPI menyediakan hubunga hubungan ke piranti peripheral dengan port SPI. Si . Sistem SPI cukup

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

  fleksibel sebagai ant antarmuka secara langsung dengan banyak pe k peripheral yang tersedia. Port SPI m I memiliki sinyal sebagai berikut. Ketika di dikonfigurasikan sebagai slave, antarm rmuka SPI akan menjadi status sleep dengan ngan jalur MISO ke kondisi tri state (high ) selama pin SS dibawa ke logi ogika tinggi. Pada

  high impedance

  kondisi ini, perangka kat lunak mungkin memperbarui isi dari SP SPI Data register (SPDR), tetapi data ti tidak akan digeser keluar oleh pulsa clock yan ang diterima pada pin SCK sampai pin S n SS dibuat rendah. Jika bit SPI Interrupt Enabl nable (SPIE) pada register diset, sebuah buah interupsi diminta. Slave mungkin melanjut njutkan untuk data baru dikirim ke SPDR DR sebelum membaca data yang diterima. By Byte terakhir yang diterima akan dijag jaga dalam Buffer Register untuk digunaka unakan selanjutnya. (Zaenurrohman, 2014, 70 , 2014, 70)

  

Gambar 2. ar 2.8 Interkoneksi SPI (Serial Peripheral Interf nterface )

2.4 Aki (Accu)

  Akumulator ad or adalah sebuah alat yang dapat menyimpan ene nergi listrik dalam bentuk energi kimia se a sehingga dapat digunakan pada tempat atau w u waktu yang lain. Aki temasuk sel sekunde kunder, karena selain menghasilkan arus listrik, rik, aki juga dapat diisi arus listrik kem kembali. Ini karena reaksi kimia dalam sel da l dapat dibalikkan arahnya. Jadi sewaktu ktu sel dimuati, energi listrik diubah menjadi ene di energi kimia, dan sewaktu sel bekerja, e , energi kimia diubah menjadi energi listrik.

  Pada motor/mobi obil yang anda miliki di rumah pasti memiliki a ki aki, karena pada kendaraan tersebut aki aki ini berfungsi sebagai tenaga yang akan me emberikan suplai atau tenaga listrik unt untuk stater motor. Selain itu aki/accu berfun fungsi menyimpan

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

  arus listrik dalam kenda kendaraan untuk memberikan pasokan tenaga li ga listrik yang akan di distribusikan ke kom komponen-komponen listrik lainnya diseluruh b uh bagian mobil.

  Sebenarnya me enurut pengertiannya, aki/accu disebut seba sebagai akumulator yang merupakan se sebuah alat/komponen listrik yang berfung ungsi menyimpan energi/tenaga listrik ik dalam bentuk energi kimia. Dalam bebera berapa produk aki ternyata produsen ba n banyak memberikan atau mengeluarkan je jenis aki sangat beragam tergantung ke g kebutuhan dari mesin/sistem kelistrikannya.

  a. Aki di produksi bertegangang 12 vol volt dan 24 volt. Biasanya aki 12 volt di digunakan untuk kendaraan roda dua,

  a, sedangkan aki 24 volt digunakan untuk ke uk kendaraan roda 4 atau lebih. Sebenarny rnya batery juga merupakan sebuah akumulator ator, namun orang sudah terbiasa membe bedakan antara batery dan aki berdasarkan kep n keperluannya.

  

G Gambar 2.9 Aki Basah dan Aki Kering

(http://www.wartasarana anamedia.com/2014/06/bagian-kompone-utama-aki-kerin ering-dan-aki-basah-

197.html)

  Selain perbedaa aan voltase aki tersebut ternyata aki juga me mengeluarkan dua jenis aki yaitu aki ba basah dan aki kering. Kemunculan aki basah sah memang sudah kita kenal sejak dahul hulu yaitu aki yang pada intinya dapat digunaka akan berulang kali dengan menambahkan hkan larutan asam sulfat apabila dirasa aki terse rsebut kekurangan energi atau sudah le h lemah. Hal ini bisa dianggap lebih mudah h untuk beberapa kalangan karena menur enurut mereka aki basah lebih mudah perawata atannya dan lebih lama masa pakainya.

  a. Sedangkan aki kering muncul untuk membe berikan kemajuan teknologi yang ramah ah lingkunan tanpa menggunakan larutan asam sam (H2SO4) dan bebas perawatan. Nam amun beberapa orang masih kurang menyad adari akan hal ini karena nilai ekonomis is yang lebih tinggi di bandingkan dengan aki ba ki basah.

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

  Sebenarnya untuk untuk komponen-komponen utama dari aki basah sah dan aki kering ini tidak berbeda jauh, auh, hanya saja ada beberapa bagian yang diti ditiadakan dan ada yang di munculkan. K n. Komponen utama aki basah hanya terdiri dari dari timbal (Pb) dan larutan asam (H2SO4 O4). Sedangakan komponen utama aki kering te terdiri dari anoda zinc (zn), katoda grafi grafit, pasta MnO2, NH4Cl dan serbuk karbon. S bon. Selain komponen itu beberapa bagian aki n aki lainnya yang sering kita dengar adalah sel a h sel aki.

  Sel aki merupaka upakan bagian komponen dalam aki yang berada da di dalam kotak aki berbentuk lembar bar atau batang-batang plat logam dari timbal pe bal peroksid (Pb02) untuk bagian positif ( if (+), sedangkan untuk bagian plat negatifnya ya (-) terbuar dari logam timbal (Pb). P ). Plat logam ini dipisahkan oleh bagian lai lain yang disebut separator. Pengertian an separator sendiri sebenarnya merupakan se n sebuah penyekat isolator yang berada da diantara plat posifit dan plat negatif aga agar tidak terjadi konsleting atau hubun u hubungan arus pendek. Jadi pada laporan akhi akhir ini, digunakan baterai jenis aki kering. P . Penulis memilih aki kering, karena na aki kering mudah digunakan dan dapa dapat diisi ulang (rechargeable) sampa pai beberapa kali pengisian dan pemakaian. (http://www.wartasara saranamedia.com/2014/06/bagian-kompone-utam utama-aki-kering- dan-aki-basah-197.htm 197.html)

2.5 Motor DC

  Motor DC ada adalah motor listrik yang memerlukan suplai suplai tegangan arus searah pada kumpar aran medan untuk diubah menjadi energi g i gerak mekanik. Kumparan medan pada pada motor dc disebut stator (bagian yang tida idak berputar) dan kumparan jangkar dise disebut rotor (bagian yang berputar). Motor a or arus searah atau motor DC, sebagaim aimana namanya, menggunakan arus langsun gsung yang tidak langsung/direct-unidire unidirectional . Motor DC memiliki 3 bagian n atau komponen utama untuk dapat ber berputar sebagai berikut :

  2.5.1 Bagian Atau K u Komponen Utama Motor DC dan.

   Kutub medan.   Motor DC sede sederhana memiliki dua kutub medan: kutub ut ub utara dan kutub selatan. Garis ris magnetik energi membesar melintasi ruang t ng terbuka diantara

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

  kutub-kutub da ub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih bih besar atau lebih komplek terda rdapat satu atau lebih elektromagnet.

  ctromagnet atau Dinamo.

    Current Electrom  Dinamo yang ng berbentuk silinder, dihubungkan ke as pe s penggerak untuk menggerakan an beban. Untuk motor DC yang kecil, dinamo o berputar dalam medan magne net yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kut pai kutub utara dan selatan magne net berganti lokasi.

  or .

    Commutator.  Komponen ini n ini terutama ditemukan dalam motor DC. Keguna gunaannya adalah untuk transmisi nsmisi arus antara dinamo dan sumber daya.

Gambar 2.10 Motor DC

  

(http://elektronika-das asar.web.id/teori-elektronika/teori-motor-dc-dan-jenis-j s-jenis-motor-dc/)

  Keuntungan utama m motor DC adalah sebagai pengendali kecepa epatan, yang tidak mempengaruhi kualit kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikenda kendalikan dengan mengatur: dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan kan meningkatkan

     Tegangan dina kecepatan

• – menurunkan arus medan akan meningkatkan ke an kecepatan.   Arus medan – 

  2.5.2 Jenis-Jenis Mot s Motor DC sumber daya terpisah/ Separately Excited.

   Motor DC sum   Jika arus meda edan dipasok dari sumber terpisah maka dise disebut motor DC sumber daya te a terpisah/separately excited.

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya sumber daya sendiri/ Self Excited.

     Motor DC sum Pada jenis mot motor DC sumber daya sendiri di bagi menjadi njadi 3 tipe sebagi berikut :

  2.5.2.1 Motor DC Tipe Tipe Shunt

  Pada motor D or DC shunt, gulungan medan (medan shunt) shunt ) disambungkan secara paralel dengan gan gulungan dinam. Oleh karena itu total a l arus dalam jalur merupakan penjumlaha lahan arus medan dan arus dinamo. Karakter kecepatan m n motor DC tipe shunt adalah : da prakteknya konstan tidak tergantung pada da beban (hingga  Kecepatan pada   tertentu se u setelah kecepatannya berkurang) dan oleh ka h karena itu cocok

  torque

  untuk penggunaa aan komersial dengan beban awal yang g rendah, seperti peralatan mesin. n. at dikendalikan dengan cara memasang tahanan nan dalam susunan

    Kecepatan dapat di  seri dengan dinam namo (kecepatan berkurang) atau dengan mem emasang tahanan pada arus medan ( n (kecepatan bertambah).

  2.5.2.2 Motor DC Tipe Tipe Seri

  Motor DC ser seri, gulungan medan (medan shunt) dihubung hubungkan secara seri dengan gulungan dina n dinamo. Oleh karena itu, arus medan sama denga gan arus dinamo. Karakter kecepatan da n dari motor DC tipe seri adalah : tasi pada 5000 RPM   Kecepatan dibatasi  kan menjalankan motor seri tanpa ada beban se n sebab motor akan    Harus dihindarkan mempercepat tanpa npa terkendali.

  2.5.2.3 Motor DC tipe tipe Kompon/Gabungan

  Motor Kompon pon DC merupakan gabungan motor seri d i dan shunt. Pada motor kompon, gulung ulungan medan (medan shunt) dihubungkan sec secara paralel dan seri dengan gulunga ungan dinamo. Sehingga, motor kompon m pon memiliki torque penyalaan awal yang ba g bagus dan kecepatan yang stabil. Karakter dari motor otor DC tipe kompon/gabungan ini adalah, ah, makin tinggi persentase penggabun bungan (yakni persentase gulungan medan yan yang dihubungkan

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

  secara seri), makin ti n tinggi pula torque penyalaan awal yang dapa pat ditangani oleh motor ini.

  2.5.3 Prinsip Kerja M ja Motor DC Motor DC m memerlukan suplai tegangan yang searah p h pada kumparan medan untuk diubah ubah menjadi energi mekanik. Bagian utama m motor DC adalah stator dan rotor dima mana kumparan medan pada motor dc disebut but stator (bagian yang tidak berputar) d r) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian an yang berputar).

  Bentuk motor paling s g sederhana memiliki kumparan satu lilitan yan yang bisa berputar bebas di antara kutub- ub-kutub magnet permanen. Catu tegangan dc da dari baterai menuju ke lilitan melalui sikat y t yang menyentuh komutator, dua segme men yang terhubung dengan dua ujung lilitan. an. Kumparan satu lilitan pada gambar r di bawah disebut angker dinamo. Angker ker dinamo adalah sebutan untuk kompone ponen yang berputar di antara medan magnet. .

Gambar 2.11 Motor DC Sederhana

  

(http://elektronika-das asar.web.id/teori-elektronika/teori-motor-dc-dan-jenis-j s-jenis-motor-dc/)

  Jika arus lew ewat pada suatu konduktor, timbul medan ma magnet di sekitar konduktor. Arah meda edan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pa us pada konduktor. Medan magnet yang ng membawa arus mengelilingi konduktor dapa dapat dilihat pada gambar berikut.

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

Gambar 2.12 Med Medan Magnet Yang Membawa Arus Mengeliling lingi Konduktor

  

(http://elektronika-das asar.web.id/teori-elektronika/teori-motor-dc-dan-jenis-j s-jenis-motor-dc/)

  Aturan Gengg ggaman Tangan Kanan bisa dipakai untuk m uk menentukan arah garis fluks di sekita kitar konduktor. Genggam konduktor dengan ngan tangan kanan dengan jempol men engarah pada arah aliran arus, maka jari- ri-jari anda akan menunjukkan arah ga h garis fluks. Gambar diatas menunjukkan meda edan magnet yang terbentuk di sekitar kon r konduktor berubah arah karena bentuk U. U. Medan magnet hanya terjadi di sekita kitar sebuah konduktor jika ada arus mengalir lir pada konduktor tersebut. Jika konduktor berbe rbentuk U (angker dinamo) diletakkan di anta ntara kutub uatara dan selatan yang kuat kuat medan magnet konduktor akan berinteraksi ksi dengan medan magnet kutub.

Gambar 2.13 Reaksi Garis Fluks

  

(http://elektronika-das asar.web.id/teori-elektronika/teori-motor-dc-dan-jenis-j s-jenis-motor-dc/)

  Lingkaran be bertanda A dan B merupakan ujung kondukt konduktor yang dilengkungkan (loope ooped conductor ). Arus mengalir masuk melalui lalui ujung A dan keluar melalui ujung ung B. Medan konduktor A yang searah ja h jarum jam akan menambah medan pa n pada kutub dan menimbulkan medan yang ng kuat di bawah konduktor. Konduktor onduktor akan berusaha bergerak ke atas untuk kel keluar dari medan

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

  kuat ini. Medan kondukt konduktor B yang berlawanan arah jarum jam a akan menambah medan pada kutub ub dan menimbulkan medan yang kuat di a di atas konduktor. Konduktor akan berusa rusaha untuk bergerak turun agar keluar dari m i medan yang kuat tersebut. Gaya-gaya te a tersebut akan membuat angker dinamo berput putar searah jarum jam.

2.5.3.1 Mekanisme ke kerja untuk seluruh jenis motor secara umum

  Arus listrik da k dalam medan magnet akan memberikan gaya. J

  a. Jika kawat yang membawa arus diben bengkokkan menjadi sebuah lingkaran / loop, m oop , maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan kan gaya pada arah yang berlawanan. Pa Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar r / torque untuk memutar kumparan. Mot n. Motor-motor memiliki beberapa loop pada di dinamonya untuk memberikan tenaga put putaran yang lebih seragam dan medan magne gnetnya dihasilkan oleh susunan elektrom omagnetik yang disebut kumparan medan. Pada motor dc, da daerah kumparan medan yang dialiri arus arus listrik akan menghasilkan medan dan magnet yang melingkupi kumparan jangka gkar dengan arah tertentu. Konversi da dari energi listrik menjadi energi mekanik ( (motor) maupun sebaliknya berlangsun sung melalui medan magnet, dengan demikian kian medan magnet disini selain berfungsi gsi sebagai tempat untuk menyimpan energi, se , sekaligus sebagai tempat berlangsungny gnya proses perubahan energi, daerah tersebut sebut dapat dilihat pada gambar di bawah i ah ini :

Gambar 2.14 Prinsip Kerja Motor DC

  

(http://elektronika-das asar.web.id/teori-elektronika/teori-motor-dc-dan-jenis-j s-jenis-motor-dc/)

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

  Agar proses oses perubahan energi mekanik dapat berla rlangsung secara sempurna, maka tegan gangan sumber harus lebih besar daripada tegan gangan gerak yang disebabkan reaksi law lawan. Dengan memberi arus pada kumpara paran jangkar yang dilindungi oleh medan m dan maka menimbulkan perputaran pada motor. or.

2.5.3.2 Prinsip Arah P rah Putaran Motor

  Untuk menent nentukan arah putaran motor digunakan kae kaedah Flamming tangan kiri. Kutub-kut -kutub magnet akan menghasilkan medan magne agnet dengan arah dari kutub utara ke kut ke kutub selatan. Jika medan magnet memoton ong sebuah kawat penghantar yang dial dialiri arus searah dengan empat jari, maka aka akan timbul gerak searah ibu jari. Gaya i a ini disebut gaya Lorentz, yang besarnya sama ma dengan F. Prinsip motor : aliran ran arus di dalam penghantar yang berada di da di dalam pengaruh medan magnet akan m n menghasilkan gerakan. Besarnya gaya pada pe a penghantar akan bertambah besar jika a ka arus yang melalui penghantar bertambah besa esar. (http://elektronika-dasa dasar.web.id/teori-elektronika/teori-motor-dc-da -dan-jenis- jenis-motor-dc/)

2.6 Relay

  Relay adalah lah Saklar (Switch) yang dioperasikan sec secara listrik dan merupakan komponen ponen Electromechanical (Elektromekanikal) yan yang terdiri dari 2 bagian utama yakni kni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (sepe perangkat Kontak Saklar/Switch). Re Relay menggunakan prinsip elektroma omagnetik untuk menggerakkan kontak kontak saklar sehingga dengan arus listrik yang ke g kecil (low power) dapat menghantarkan kan listrik yang bertegangan lebih tinggi. S . Sebagai contoh, dengan Relay yang ng menggunakan elektromagnet 5V dan 50 n 50 mA mampu menggerakan Armat ature Relay (yang berfungsi sebagai sa saklarnya) untuk menghantarkan listrik 22 rik 220V 2A. Dibawah ini adalah ah gambar bentuk Relay dan Simbol Rela elay yang sering ditemukan di Rangkai kaian Elektronika.

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

G Gambar 2.15 Gambar dan Simbol Relay

  

(http://te ://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/) y/)

2.6.1 Prinsip Kerja R rja Relay

  Pada dasarnya ya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu : tu :

  1. Electromagnet (Coi Coil)

  2. Armature

  3. Switch Contact Poi oint (Saklar)

  4. Spring Berikut ini merupakan kan gambar dari bagian-bagian Relay :

  

G Gambar 2.16 Struktur Sederhana Relay

(http://te ://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/) y/)

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

  Kontak Poin (Contact act Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

  lose (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifka fkan akan selalu

     Normally Close berada di posisi posisi Close (tertutup)

  pen (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifka fkan akan selalu

   Normally Ope   berada di posisi posisi Open (terbuka) Berdasarkan gamba mbar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dil dililit oleh sebuah kumparan Coil yang ng berfungsi untuk mengendalikan Besi te tersebut. Apabila

  Kumparan Coil diberi berikan arus listrik, maka akan timbul gaya elekt lektromagnet yang kemudian menarik A k Armature untuk berpindah dari Posisi sebelum belumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehi ehingga menjadi Saklar yang dapat menghanta ntarkan arus listrik di posisi barunya (NO O). Posisi dimana Armature tersebut berada se sebelumnya (NC) akan menjadi Open pen atau tidak terhubung. Pada saat tidak dial dialiri arus listrik, Armature akan kemba mbali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang g digunakan oleh Relay untuk menarik narik Contact Poin ke Posisi Close pada um umumnya hanya membutuhkan arus list us listrik yang relatif kecil.

2.6.2 Jenis-jenis Relay elay

  ole Single Throw (SPST) : Relay golongan n ini memiliki 4

    Single Pole  Terminal, 2 Te , 2 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi unt gi untuk Coil.

  e Double Throw (SPDT) : Relay golongan

  an ini memiliki 5   Single Pole D  Terminal, 3 Te , 3 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi unt gi untuk Coil.

  ole Single Throw (DPST) : Relay golongan n ini memiliki 6

    Double Pole  Terminal, diant diantaranya 4 Terminal yang terdiri dari 2 P

  2 Pasang Terminal Saklar sedang ngkan 2 Terminal lainnya untuk Coil. Rela elay DPST dapat dijadikan 2 Sa n 2 Saklar yang dikendalikan oleh 1 Coil.

  ole Double Throw (DPDT) : Relay golonga ongan ini memiliki

     Double Pole Terminal seba banyak 8 Terminal, diantaranya 6 Terminal yan yang merupakan 2 pasang Relay ay SPDT yang dikendalikan oleh 1 (single) Coi Coil . Sedangkan 2 Terminal lainn innya untuk Coil.

  Politeknik N ik Negeri Sriwijaya

  Untuk laporan poran akhir ini, digunakan relay jenis Double Pole ole Double Throw

  

(DPDT). Diaplikasika sikan sebagai driver untuk penggerak roda oda motor mesin

  pemotong rumput. K . Karena relay yang fungsi utamanya sebagai gai switching atau pemutus dan penyambun mbung suatu coil yang dialiri arus maka sangat gat baik digunakan pada roda motor mesi esin pemotong rumput yang membutuhkan a n arus yang besar yang berasal langsun sung dari aki. (http://teknikelektronika.com/pe /pengertian-relay- fungsi-relay/)

2.7 Driver Motor D or DC BTS7960B

  Pada driver mot motor dc ini dapat mengeluarkan arus hingg gga 43A, dengan memiliki fungsi PW WM. Tegangan sumber DC yang dapat di diberikan antara

  5.5V DC -27V DC , sedang dangkan tegangan input level antara 3.3V-5V

  5V DC D , driver motor ini menggunakan r n rangkaian full H-bridge dengan IC BT BTS7960 dengan perlindungan saat terj erjadi panas dan arus berlebihan.

  

Gambar 2. ar 2.17 BTS7960B Driver 43A H-Bridge Drive P e PWM

(Sumber er : www.brontoseno.com/produk/bts7960b-driver-43a- a-h-

bridge-drive-pwm/)

  Pin konfigurasi dari pe i penggunaan driver 43A H-Brige Drive PWM M ini dapat dilihat pada gambar dibawah : ah :