MAKALAH ANTARMUKA DAN PERIPHERAL “INTERFACE DENGAN PWM” AidynalMustari ST.,MT Disusun Oleh : AgusPrayitno F 441 18 015 AlkeNokas F 441 18 076 Nasrul F 441 18 073 FAKULTAS TEKNIK S1 TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS TADULAKO 2020 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan anugrah dari-Nya kami dapat menyelesaikan makalah tentang “INTERFACE DENGAN PWM” ini. Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada junjungan besar kita, Nabi Muhammad SAW yang telah menunjukkan kepada kita semua jalan yang lurus berupa ajaran agama islam yang sempurna dan menjadi anugrah terbesar bagi seluruh alam semesta. Penulis sangat bersyukur karena dapat menyelesaikan makalah yang menjadi tugas antarmuka dan peripheral dengan judul “INTERFACE DENGAN PWM”. Disamping itu, kami mengucapkan banyak terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu kamu selama pembuatan makalah ini berlangsung sehingga dapat terealisasikanlah makalah ini. Demikian yang dapat kami sampaikan, semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembaca. Kami mengharapkan kritik dan saran terhadap makalah ini agar kedepannya dapat kami perbaiki. Karena kami sadar, makalah yang kami buat ini masih banyak terdapat kekurangannya. i DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ........................................................................................................ i DAFTAR ISI .......................................................................................................................... ii BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................. 1 1.1 Latar Belakang .................................................................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................ 2 1.3 Tujuan ................................................................................................................ 2 BAB II PEMBAHASAN ................................................................................................... 3 2.1 Pengertian PWM (Pulse Width Modulation) ................................................. 3 2.2 Siklus Kerja PWM (PWM Duty Cycle) .......................................................... 3 2.3 Cara Menghitung Tegangan Output Sinyal PWM ........................................ 6 BAB III PENUTUP ........................................................................................................... 8 3.1 Kesimpulan ........................................................................................................ 8 3.2 Saran .................................................................................................................. 8 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ 9 ii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Interface adalah sesuatu yang menghubungkan dua buah system atau perangkat agar bias saling berkomunikasi Peripheral adalah alat-alat yang terhubung dan berkomunikasi dengan system computer melalui Interface. Salah satu contoh dari "Interface dan Peripheral" adalah CPU (Processing Unit) yang terhubung dengan Mouse (Peripheral) melalui Port USB (Interface). Modulasi lebar pulsa (PWM), atau modulasi durasi-pulsa (PDM), adalah metode untuk mengurangi daya rata-rata yang dihasilkan oleh sinyal listrik, dengan secara efektif memotongnya menjadi bagian-bagian terpisah. Nilai rata-rata tegangan (dan arus) yang diumpankan kebeban dikontrol dengan memutar sakelar antara pasokan dan beban yang mati dan hidup dengan cepat. Semakin lama sakelar hidup dibandingkan dengan periode mati, semakin tinggi total daya yang disalurkan ke beban. Seiring dengan pelacakan titik daya maksimum MPPT, ini adalah salah satu metode utama untuk mengurangi output panel surya menjadi apa yang dapat digunakan oleh baterai. PWM sangat cocok untuk menjalankan beban inersia seperti motor, yang tidak mudah terpengaruh oleh switching diskrit ini, karena mereka memiliki kelembaman untuk bereaksi lambat. Frekuensi switching PWM harus cukup tinggi untuk tidak mempengaruhi beban, yang berarti bahwa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh beban harus sehalus mungkin. 1 1.2 Rumusan Masalah 1. Apa pengertian dari PWM ? 2. Bagaimana bentuk gelombang PWM ? 3. Bagaimana cara menghitung dengan PWM ? 1.3 Tujuan 1. Dapat mengetahui pengertian dariPWM 2. Dapat mengetahui bentuk gelombang PWM 3. Dapat mengetahui cara menghitung dengan PWM 2 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian PWM (Pulse Width Modulation) PWM adalah kepanjangan dari Pulse Width Modulation atau dalam bahasa Indonesia dapat diterjemahkan menjadi Modulasi Lebar Pulsa. Jadi pada dasarnya, PWM adalah suatu teknik modulasi yang mengubah lebar pulsa (pulse width) dengan nilai frekuensi dan amplitudo yang tetap. PWM dapat dianggap sebagai kebalikan dari ADC (Analog to Digital Converter) yang mengkonversi sinyal Analog ke Digital, PWM atau Pulse Width Modulation ini digunakan menghasilkan sinyal analog dari perangkat Digital (contohnya Dari Mikrokontroller). 2.2 Siklus Kerja PWM (PWM Duty Cycle) Seperti yang disebutkan diatas, Sinyal PWM akan tetap ON untuk waktu tertentu dan kemudian terhenti atau OFF selama sisa periodenya. Yang membuat PWM ini istimewa dan lebih bermanfaat adalah kita dapat menetapkan berapa lama kondisi ON harus bertahan dengan cara mengendalikan siklus kerja atau Duty Cycle PWM. Persentase waktu di mana sinyal PWM tetap pada kondisi TINGGI (ON Time) disebut dengan “siklus kerja” atau “Duty Cycle”. Kondisi yang sinyalnya selalu dalam kondisi ON disebut sebagai 100% Duty Cycle (Siklus Kerja 100%), sedangkan kondisi yang sinyalnya selalu dalam kondisi OFF (mati) disebut dengan 0% Duty Cycle (Siklus Kerja 0%). 3 Rumus untuk menghitung siklus kerjaatau duty cycle dapat ditunjukkan seperti persamaan di bawah ini. Duty Cycle = tON / (tON + tOFF) Atau Duty Cycle = tON / ttotal Dimana : tON = Waktu ON atau Waktu dimana tegangan keluaran berada pada posisi tinggi (high atau 1) tOFF = Waktu OFF atau Waktu dimana tegangan keluaran berada pada posisi rendah (low atau 0) ttotal = Waktu satu siklus atau penjumlahan antara tON dengan tOFF atau disebut juga dengan “periode satu gelombang” Siklus Kerja = Waktu ON / (Waktu ON + Waktu OFF) Gambar berikut ini mewakili sinyal PWM dengan siklus kerja 60%. Seperti yang kita lihat, dengan mempertimbangkan seluruh periode waktu (ON time + OFF time), sinyal PWM hanya ON untuk 60% dari suatu periode waktu. 4 Ketika sinyalnya tinggi, kami menyebutnya "On TIme". Untuk menggambarkan jumlah "On Time", kami menggunakan konsep Duty Cycle. Duty Cycle diukur dalam persentase. Persentase Duty Cycle secara khusus menggambarkan persentase waktu sinyal digital menyala selama interval atau periode waktu. Periode ini adalah kebalikan dari frekuensi bentuk gelombang. Jika sinyal digital menghabiskan separuh waktu dan separuh lainnya, kita bisa mengatakan sinyal digital memiliki Duty Cycle 50% dan menyerupai gelombang persegi ideal. Jika persentasenya lebih tinggi dari 50%, sinyal digital menghabiskan lebih banyak waktu dalam keadaan tinggi dari pada keadaan rendah dan sebaliknya jika Duty Cycle kurang dari 50%. Berikut ini adalah grafik yang menggambarkan tiga skenario ini: Perbedaan antara Siklus Kerja (Duty Cycle) dengan Frekuensi sinyal PWM Siklus kerja dan frekuensi sinyal PWM sering membingungkan. Seperti yang kita ketahui bahwa sinyal PWM adalah gelombang persegi dengan waktu ON dan waktu OFF. Jumlah dari Waktu ON (ON-Time) danWaktu OFF (OFF-Time) ini disebut sebagai satu periode waktu. Kebalikan dari satu periode waktu disebut frekuensi. Sementara jumlah waktu sinyal PWM harus tetap dalam satu periode waktu ditentukan oleh siklus kerja PWM. 5 Sederhananya, seberapa cepat sinyal PWM harus dihidupkan (ON) dan dimatikan (OFF) ditentukan oleh frekuensi sinyal PWM dan kecepatan berapa lama sinyal PWM harus tetap ON (hidup) ditentukan oleh siklus kerja sinyal PWM. 2.3 Cara Menghitung Tegangan Output Sinyal PWM Tegangan output sinyal PWM yang telah diubah menjad analog akan menjadi persentase dari siklus kerja (Duty Cycle). Misalnya jika tegangan operasi 5V makasinyal PWM juga akan memiliki 5V ketika tinggi. Apabila Duty Cycle atau siklus kerja adalah 100%, maka tegangan output akan menjadi 5V. Sedangkan untuk siklus kerja 50% akan menjadi 2.5V. Demikian juga apabila siklus kerja 60% maka Tegangan Output analognya akan menjadi 3V. Rumus perhitungan tegangan output sinyal PWM ini dapat dilihat seperti persamaan dibawah ini : Vout = Duty Cycle x Vin Contoh Kasus Perhitungan PWM : Desain PWM dengan siklus kerja 60% dengan frekuensi 50Hz danTegangan Input 5V. Penyelesaiannya : Diketahui : Duty Cycle:60% Frequency : 50Hz Vin : 5V Mencari Time Period atau PeriodeWaktu : Time Period = 1 / 50Hz Time Period = 0,02detik atau 20 milidetik 6 Mencari Waktu ON (ON-Time) dengan siklus kerja 60% (0,6) Duty Cycle = tON / (tON + tOFF) 0,6 = tON / (tON + tOFF) 0,6 = tON / 20 milidetik tON = 0,6 x 20 milidetik tON = 12 milidetik Mencari Waktu OFF (OFF-Time) tOFF = ttotal – tON tOFF = 20 – 12 tOFF = 8 milidetik Mencari Tegangan Output Vout = Duty Cycle x Vin Vout = 60% x 5V Vout = 3V Hasil dari Perhitungan diatas dapat digambarkan menjadi seperti grafik dibawah ini : 7 BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Pulse Width Modulation (PWM) secara umum adalah sebuah cara memanipuasi lebar sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam suatu perioda, untuk mendapatkan tegangan rata-rata yang berbeda. Pulse Width Modulation (PWM) memiliki 2 jenis yaitu jenis digital dan analog. Pulse Width Modulation (PWM) merupakan suatu rangkaian elektronik yang berfungsi mengatur arus listrik yang akan digunakan. Rangkaian PWM disini mempunyai input, pengatur gerak searah jarum jam, pengatur gerak berlawanan arah jarum jam,timer, dan output. 3.2 Saran Pembuat makalah dan pembaca dapat menguasai materi dengan baik dan mencari lebih luas tentang materi yang dibawakan serta membagikan ilmu kepada orang lain Mencari materi atau referensi dari sumber terpercaya 8 DAFTAR PUSTAKA Anonim.Pengertian PWM(Pulse Width Modulation atau Modulasi Lebar Pulsa).Sumber: https://teknikelektronika.com/pengertian-pwm-pulse- width-modulation-atau-modulasi-lebar-pulsa/ Anonim.Pulse Width Modulation. Sumber: https://learn.sparkfun.com/tutorials/pulse-width-modulation/all 9
