BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI 4.1. Spesifikasi Sistem

BAB 4
IMPLEMENTASI DAN EVALUASI
4.1.
Spesifikasi Sistem
Spesifikasi yang ada pada sistem dapat diuraikan menjadi dua bagian, yaitu
spesifikasi perangkat keras dan spesifikasi perangkat lunak yang akan digunakan untuk
mendukung sistem yang akan dibuat.
4.1.1
perangkat keras
Spesifikasi perangkat keras yang digunakan pada perancangan sistem yang dibuat
sebagai berikut:
Motor servo MFA010LA2NS.
Mikrochip PIC16F877A sebagai pengendali.
Mosfet driver
Menggunakan encoder
ICD (In Circuit Debuger)
Power suplay
4.1.2 Piranti lunak
Spesifikasi piranti lunak yang digunakan dalam perancangan sistem yang akan
dibuat adalah sebagai berikut:
Soft ware MPLAB yang berfungsi untuk mendebug program yang akan dimasukan ke
mikroprosesor PIC16F877A sebagai pengendali system utama.
Kicad software yang digunakan untuk membuat skematik system.
4.2.
Daftar komponen
Komponen utama yang digunakan dalam pembuatan sistem ini dapat
dilihat pada tabel dibawah ini:
Nama Komponen
PIC16F877A
IC Regulator
LM7805
Serial port
Encoder
Tipe
Jumlah
1
1
1
1
3
IR2184
6
IRF540N
ICD 3
Motor
1
servo
MFA010LA2NS.
1
Power Suplay
Port PWM
1000 uf kapasitor
mpp 104j 250v
Kapasitor
2
3 PIN
3
3
4.3.
Blok Design Komponen
4.4.
Implementasi
4.4.1.
prosedur pemasangan
Untuk prosedur pemasangan hal pertama yang dilakukan oleh pengguna adalah
menghubungkan PWM dari motor ke rangkaian dan
menghubungkan encoder ke
rangkaian. Kemudian hubungkan ke konektor power suplay 12V untuk rangkaian
elekronik tegangan rendah dan masukan suplay daya ke motor.
4.4.2.
Prosedur Pengoperasian
4.4.2.1. Prosedur Pengoperasian Sistem
Pada alat pengendali motor servo hal pertama yang penulis lakukan adalah
menghubungkan PWM dari motor ke rangkaian dan menghubungkan encoder ke
rangkaian. Kemudian hubungkan ke konektor power suplay 12V untuk rangkaian
elekronik tegangan rendah dan masukan suplay daya ke motor. Setelah semua sudah
terhubung maka yang dilakukan selanjudnya adalah hubungkan ICD (In Circuit
Debuger) ke port pin yang sudah dibuat pada rangkaian controller dengan PC
menggunakan serial port untuk mendebug program ke PIC mikrochip.
Langkah – langkah debug program ke ic adalah sebagai berikut:
1. Pilih device yang akan digunakan
Gambar 4.1 pemilihan device
2. Pilih debuger
Gambar 4.2 Pemilihan debuger
3. Pilih tool yang akan digunakan
Gambar 4.3 pemilihan tool
4. Buat kodingan lalu debug
Gambar 4.4 pembuatan codingan yang akan di debug
Setelah program telah di debug menggunakan aplikasi MPLAB dan tidak terdapat
eror maka langkah selanjudnya adalah memasukan program kedalam IC PIC16F877A
menggunakan burner ICD3 yang dihubungkan ke board IC menggunakan kabel serial
seperti pada simulasi gambar dibawah ini.
Gambar 4.4 Proses Programing IC
4.5 Tahap Pengujian
Pada pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kecepatan putaran motor dan arah
putaran motor yang dikendalikan menggunakan rangkaian elektronik tanpa menggunakan
brush motor. Pengecekan data akan diambil menggunakan osiloscope yang akan
menghitung output dari indikator encoder berupa frekuensi putaran motor dalam RPM.
Berikut adalah beberapa gambar dari hasil pengukuran frekuensi yang diukur
menggunakan osiloscope.
Gambar 4.5 pada saat frekuensi 5.102Hz
Gambar 4.6 pada saat frekuensi 5.319Hz
Gambar 4.7 pada saat frekuensi 5.555Hz
Gambar 4.8 pada saat frekuensi 7.812Hz
Gambar 4.9 pada saat frekuensi 11.90Hz
Dari hasil pengukuran diatas kita dapat memperoleh frekuensi dan perioda yang
dihasilkan oleh putaran motor yang dapat dilihat dari indicator encoder dan dapat diukur
menggunakan osiloscope. Setelah hasil pengukuran didapat maka kita dapat melakukan
perhitungan dan analisah mengenai speed dari motor yang digunakan.
Sebelum melakukan perhitungan sebaiknya pertama-tama kita mengetahui apa yang
maksud dengan Frekuensi(F), Perioda(P) dan Speed (Rpm) .
Frekuensi ialah benyaknya getaran gelombang yang terjadi dalam waktu satu detik.
Rumus dari frekuensi adalah jumlah getaran dibagi dengan jumlah detik waktu.
Frekuensi ini mempunyai satuan hertz.
Periode adalah waktu yang dibutuhkan untuk membentuk satu gelombang dan juga
melakukan satu kali getaran. Periode dan Frekuensi berbanding terbaik dimana semakin
tinggi frekuensinya maka semakin rendah periode yang diperoleh.
Pada percobaan ini didapatkan hasil berupa Frekuensi yang dilihat pada osiloscope, dari
frekuensi yang didapat maka dapat dilakukan perhitungan untuk memperoleh nilai
periode dengan menggunakan rumus
1
P= RPM adalah jumlah putaran permenit dari sebuah sewaktu beroperasi/hidup. Dimana
diasumsikan bahwa satu putaran adalah 360 derajat.
Rpm ( Rotasi per menit ) = F x n
Dimana : F adalah frekuensi
n adalah banayaknya detik dalam satu menit
Tabel hasil pengujian
Tabel 1. Untuk R 13.58 Ω (Clockwise)
Clockwise
Volt
Speed
Periode
Frekuensi
(V)
(Rpm)
(P)s
(F)Hz
12
220.68
272
3.678
14
262.2
229
4.37
16
304.8
197
5.08
18
348
172
5.8
20
389
153
6.49
22
435
138
7.25
24
476.4
126
7.94
26
481.2
116
8.02
28
561
107
9.35
30
600
99
10
Diagram 1 Untuk R 13.58 Ω (Clockwise)
700
600
561
600
476.4 481.2
500
435
389
400
Clockwise Volt (V)
348
304.8
300
Clockwise Speed (Rpm)
262.2
220.68
Clockwise Periode (P)
200
Clockwise Frekuensi (F)
100
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Tabel 2. Untuk R 13.16 Ω (Clockwise)
Clockwise
Volt
Speed
Periode
Frekuensi
(V)
(Rpm)
(P)s
(F)Hz
12
348
173
5.8
14
431.2
133
7.52
16
517.2
16
8.62
18
600
99
10
20
674.4
89
11.24
22
750
80
12.5
9
10
24
822
72.5
13.7
26
894
67
14.9
28
966
62
16.1
30
1032
57
17.2
Diagram 2. Untuk R 13.16 Ω (Clockwise)
1200
966
1000
1032
894
822
750
800
674.4
Clockwise Volt (V)
600
600
400
517.2
431.2
Clockwise Speed (Rpm)
Clockwise Periode (P)
348
Clockwise Frekuensi (F)
200
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Tabel 3. Untuk R 12.7 Ω (Clockwise)
Clockwise
Volt
Speed
Periode
Frekuensi
(V)
(Rpm)
(P)s
(F)Hz
12
444
134
7.4
14
522
115
8.7
16
540
100
9
18
681.6
88
11.36
20
750
79.5
12.5
22
834
71.5
13.9
24
912
66
15.2
26
984
61
16.4
28
1050
57
17.5
30
1134
53
18.9
Diagram 3 Untuk R 12.7 Ω (clockwise)
1134
1200
1050
984
1000
912
834
750
800
681.6
Clockwise Volt (V)
522 540
600
Clockwise Speed (Rpm) (V)
444
Clockwise Periode (P)
400
Clockwise Frekuensi (F)
200
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Tabel 4. Untuk R 13.58 Ω (Counter Clockwise)
Counter Clockwise
9
10
Volt
Speed
Periode
Frekuensi
(V)
(Rpm)
(P)s
(F)Hz
12
220.68
272
3.678
14
262.2
229
4.37
16
304.8
197
5.08
18
348
172
5.8
20
389
153
6.49
22
435
138
7.25
24
476.4
126
7.94
26
481.2
116
8.02
28
561
107
9.35
30
600
99
10
Diagram 4 Untuk R 13.58 Ω (Counter clockwise)
700
600
561
600
476.4481.2
500
Counter Clockwise Volt (V)
435
389
400
Counter Clockwise Speed
(Rpm)
348
304.8
262.2
300
220.68
Counter Clockwise Periode (P)
200
Counter Clockwise Frekuensi
(F)
100
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Tabel 5. Untuk R 13.16 Ω (Counter Clockwise)
Counter Clockwise
10
Volt
Speed
Periode
Frekuensi
(V)
(Rpm)
(P)s
(F)Hz
12
348
173
5.8
14
431.2
133
7.52
16
517.2
16
8.62
18
600
99
10
20
674.4
89
11.24
22
750
80
12.5
24
822
72.5
13.7
26
894
67
14.9
28
966
62
16.1
30
1032
57
17.2
Diagram 5 Untuk R13.16 Ω (Counter Clockwise)
1200
1032
966
1000
894
822
Counter Clockwise Volt (V)
750
800
674.4
Counter Clockwise Speed
(Rpm)
600
600
400
517.2
431.2
Counter Clockwise Periode (P)
348
Counter Clockwise Frekuensi
(F)
200
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Tabel 6. Untuk R 12.7 Ω (Counter Clockwise)
Counter Clockwise
Volt
Speed
Periode
Frekuensi
10
(V)
(Rpm)
(P)s
(F)Hz
12
444
134
7.4
14
522
115
8.7
16
540
100
9
18
681.6
88
11.36
20
750
79.5
12.5
22
834
71.5
13.9
24
912
66
15.2
26
984
61
16.4
28
1050
57
17.5
30
1134
53
18.9
Diagram 6 Untuk R12.7 Ω (Counter Clockwise)
1134
1200
1050
984
1000
912
834
Counter Clockwise Volt (V)
750
800
681.6
Counter Clockwise Speed
(Rpm)
522 540
600
444
Counter Clockwise Periode (P)
400
Counter Clockwise Frekuensi
(F)
200
0
1
4.6.
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Evaluasi
Sistem motor controller menggunakan microchip PIC16F877A dapat berjalan
dengan baik menggunakan PWM yang dikendalikan oleh microchip sesuai dengan
program yang dimasukan dalam PIC16F877A kecepatan putaran motor dapat diatur
melalui control speed dan arah putaran motor juga dapat diatur melalui control direction.
Dari hasil percobaan ini sistem ini mempunyai kelebihan dan kekurangan yakni sebagai
berikut:
Kelebihan :
1. Dapat mengatur kecepatan dan arah putaran motor menggunakan rangkaian
elekronik.
2. PWM dan komutator elektronik yang dikontrol oleh mikroprosesor.
3. Menghemat biaya karena tidak menggunakan brus, karena brus dapat habis apabila
dipakai terus menerus.
4. Kecepatan dan arah putaran motor stabil sesuai dengan yang diinginkan.
Kekurangan :
1. Kecepatan putaran motor tidak bisa mencapai batas maksimum kemampuan putaran
motor, karena suplay yang digunakan tidak dapat memenuni kebutuhan maksimal
daya motor.
2. Pemrograman pada IC menggunakan sensorless code motor control menghasilkan
putaran yang kurang baik jika dika dibandingkan dengan menggunakan sensored
code.