Minggu, 14 November 2021

Tugas Pendahuluan Modul 2


1. Tujuan[Kembali]
a. Dapat mengetahui prinsip kerja dari potensiometer dan motor dc
b. Dapat merangkai potensiometer dan motor dc dengan sebuah arduino

1.1. Kondisi
Kondisi yang dipilih pada modul 2 ini adalah percobaan 3 kondisi 2 dimana nilai potensiometer 10%

2. Alat dan Bahan[Kembali]
-. Arduino

-. Potensiometer

-. Motor DC


3. Dasar Teori[Kembali]
  • Potensiometer
     Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan rangkaian elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Sebuah Potensiometer (POT) terdiri dari sebuah elemen resistif yang membentuk jalur (track) dengan terminal di kedua ujungnya. Sedangkan terminal lainnya (biasanya berada di tengah) adalah Penyapu (Wiper) yang dipergunakan untuk menentukan pergerakan pada jalur elemen resistif (Resistive). Pergerakan Penyapu (Wiper) pada Jalur Elemen Resistif inilah yang mengatur naik-turunnya Nilai Resistansi sebuah Potensiometer. 
Simbol dan bentuk Potensiometer dapat dilihat pada gambar 9 berikut.
Gambar 9. Bentuk dan Simbol Potensiometer 

Jenis Potensiometer: 
1.      Potensiometer Slider
Potensiometer geser, atau pot geser, dirancang untuk mengubah nilai resistansi kontaknya dengan gerakan linier dan dengan demikian terdapat hubungan linier antara posisi kontak penggeser dan resistansi output.
Mengenal Potensiometer dan Rheostat 
Gambar 10. Potensiometer Geser
2.      Potensiometer Rotary 
Potensiometer putar (tipe yang paling umum) memvariasikan nilai resistifnya sebagai hasil dari pergerakan sudut. Memutar kenop atau dial yang terpasang pada poros menyebabkan penyeka internal menyapu sekitar elemen resistif melengkung. Penggunaan potensiometer putar yang paling umum adalah pot kontrol volume.

Mengenal Potensiometer dan Rheostat 
Gambar 11. Potensiometer Rotary
3.      Potensiometer Trimmer
Potensiometer preset atau trimmer adalah potensiometer tipe "set-and-forget" kecil yang memungkinkan penyesuaian yang sangat halus atau sesekali mudah dilakukan ke rangkaian, (misalnya untuk kalibrasi). Potensiometer preset putar satu putaran adalah versi mini dari variabel resistor standar yang dirancang untuk dipasang langsung pada papan rangkaian tercetak dan disesuaikan dengan menggunakan obeng berbilah kecil atau alat plastik serupa.

Mengenal Potensiometer dan Rheostat 
Gambar 12. Potensiometer Trimmer atau Preset

  •  Arduino 
           Arduino adalah sebuah kit elektronik open source yang dirancang khusus untuk memudahkan bagi para seniman, desainer, dan siapapun yang tertarik dalam menciptakan objek atau mengembangkan perangkat elektronik yang dapat berinteraksi dengan bermacam-macam sensor dan pengendali.
Arduino UNO merupakan sebuah board mikrokontroler yang dikontrol penuh oleh ATmega328. Seperti yang ditunjukan pada gambar 1 dibawah, Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Arduino UNO memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah computer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya.
  • Motor DC

    Motor  DC adalah motor  listrik yan memerluka supla teganga arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/direct- unidirectional. Motor DC adalah piranti elektronik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa gerak rotasi. Pada motor DC terdapat jangkadengan satu atau lebih kumparan terpisah. Tiap kumparan berujung pada cincin belah (komutator). Dengaadanya insulator antara komutator, cincin belah dapat berperan sebagai saklar kutub ganda (double pole, double throw switch). Motor DC bekerja berdasarkan prinsip gaya Lorentzyang menyatakan ketika sebuah konduktor beraliran  arus diletakkan dalam medan magnet,  maka sebuah gay(yang dikenal dengan gaya Lorentz) akan tercipta secara ortogonal diantara arah medan magnet dan arah aliran arus. Kecepatan putar motor DC (N) dirumuskadengaPersamaan berikut.

 

Gambar 17. Rumus Kecepatan Putar Motor DC

 

 Simbol Motor DC

 



 

Gambar 18. Simbol Motor DC

Motor DC tersusun dari dua bagian yaitu bagian diam (stator) dan bagian bergerak (rotor). Stator motor arus searah adalah badan motor atau kutub magnet (sikat-sikat), sedangkan yang termasuk rotor adalah jangkar lilitanya. Pada motor, kawat penghantar listrik yang bergerak tersebut pada dasarnya merupakan lilitan yang berbentuk persegpanjang yang disebut kumparan.

 
Prinsip Kerja Motor DC

 

Gambar 19. Prinsip Kerja Motor DC

Kumparan ABCD terletak dalam medan magnet serba sama dengan keduduka sis akti A da CB  yang  terleta tepa lurus  arah fluks magnet. Sedangkan sisi AB dan DC ditahan pada bagian tengahnya, sehingga apabila sisi AD dan CB berputar karena adanya gaya lorentz, maka kumparan ABCD akan berputar. 
Hasil perkalian gaya dengan jarak pada suatu titik tertentu disebut momen, sisi aktif AD dan CB akan berputar pada porosnya karena pengaruh momen putar (T). Setiap sisi kumparan aktif AD dan CB pada gambar diatas akan mengalami momen putar sebesar :

 

T = F.r

 Dimana :

T = momen putar (Nm) F = gaya tolak (newton)

r = jarak sisi kumparapada sumbu putar (meter)

Pada daerah dibawah kutub-kutub magnet besarnya momen putar tetap karena besarnya gaya lorentz. Hal ini berarti bahwa kedudukan garis netral sisi sisi kumparan akan berhenti berputar. Supaya motor dapat berputar terus dengan baik, maka perlu ditambah jumlah kumparan yang digunakan. Kumparan- kumparan harus diletakkan sedemikian rupa sehingga momen putar yang dialami setiap sisi kumparan akan saling membantu dan menghasilkan putaran yang baik. Dengan pertimbangan teknis, maka kumparan-kumparan yang berputar tersebut dililitkan pada suatu alat yang disebut jangkar, sehingga lilitan kumparan itupun disebut lilitan jangkar. Struktur Motor DC dapat dilihat pada gambar berikut ini.
Gambar 20. Struktur Motor DC

4. Rangkaian Simulasi[Kembali]
Prinsip Kerja :
Pada rangkaian ini, Potensiometer berfungsi sebagai pengatur tegangan yang masuk pada arduino melalui pin input analog A0. Pada arduino, terdapat sebuah program yang akan memproses inputan dan meneruskannya sebagai output melalui pin pwm yaitu pin 9. Output tersebut akan menjadi input untuk menggerakkan motor DC. Seberapa cepat motor dc berputar itu dapat dipengaruhi oleh potensiometer atau pada arduino itu sendiri. Jika pada potensio, dengan menambahkan nilai persen pada potensio akan membuat motor dc berputar semakin cepat karena nilai persen pada potensiometer berarti berapa persen tegangan yang akan diteruskan oleh potensiometer.

5. Flowchart[Kembali]

6. Listing Program[Kembali]
void setup(){   //fungsi ini hanya dijalankan sekali program
pinMode(9,OUTPUT);//Deklarasi pin 9 sebagai output
}
void loop(){  //fungsi ini dijalankan berulang
int val = analogRead(A0);   //Deklarasi A0 sebagai input lalu dimasukkan ke variabel var
byte pwm = map(val, 0, 1023, 0, 255);  // Mengubah range 0-1023 menjadi 0-255 lalu dimasukkan ke variabel pwm
analogWrite(9,pwm);  //Deklarasi output pwm pada pin 9 
delay(100); //mendelay perulangan program selama 100 ms
}

7. Video[Kembali]



8. Link Download[Kembali]
download HTML disini
download datasheet arduino disini
download file simulasi disini
download listing program disini
download video disini
download library arduino disini

Tidak ada komentar:

Posting Komentar