Motor DC

Motor DC 

Prinsip Kerja Motor DC

Motor DC atau motor arus searah adalah suatu mesin yang berfungsi untuk mengubah tenaga listrik arus searah menjadi tenaga gerak atau tenaga mekanik, yang tenaga gerak tersebut berupa putaran dari rotor. Prinsip kerja dari motor DC hampir sama dengan generator AC, perbedaannya hanya terletak dalam konversi daya. Prinsip dasarnya adalah apabila suatu kawat berarus diletakkan diantara kutub – kutub magnet (U- S), maka pada kawat itu akan bekerja suatu gaya yang menggerakkan kawat tersebut.

Apabila sebuah belitan terletak dalam medan magnet yang homogen, arah gerakan ditunjukkan seperti gambar diatas, karena kedua sisi lilitan mempunyai arus yang arahnya berlawanan

Konstruksi Motor DC

Bagian – bagian penting dari motor DC ditunjukkan oleh gambar 2.8, statornya mempunyai kutub menonjol dan diterjal oleh satu atau lebih kumparan medan. Pembagian fluks celah udara yang dihasilkan oleh lilitan medan secara simetris berada di sekitar tengah kutub medan, sumbu ini dinamakan sumbu medan atau sumbu langsung.

Jenis Motor DC

a)Berdasarkan sumber arus penguatan magnet

1.Motor DC Penguatan Permanen.

2. Motor DC Penguatan Terpisah

Bila arus penguatan magnet diperoleh dari sumber DC diluar motor.

3. Motor DC dengan Penguatan Sendiri

Bila arus penguatan magnet berasal dari motor itu sendiri. 

b) Berdasarkan hubungan Lilitan penguat magnet terhadap lilitan jangkar

1. Motor DC Shunt

Motor Jenis ini memiliki kumparan medan yang dihubungkan secara parallel dengan kumparan jangkar sehingga akan menghasilkan kecepatan yang relatif konstan meskipun terjadi perubahan beban. Perubahan beban hanya sekitar 10 %.

2. Motor DC Seri

Motor jenis ini memiliki medan penguat yang dihubungkan seri dengan medan jangkar. Arus jangkar untuk motor jenis ini lebih besar daripada arus jangkar pada kumparan jangkar untuk motor jenis shunt, selain itu kumparan Ns lebih sedikit. Tahanan medan Rf lebih kecil disebabkan tahanan tersebut merupakan bagian dari jumlah lilitan yang sedikit.

Pada waktustart bisa memberi momen yang besar dengan arusstart yang rendah juga dapat memberi perubahan kecepatan atau beban dengan arus kecil dibandingkan mootr tipe lain, tetapi kecepatan akan besar bila beban rendah atau tanpa beban dan hal ini sangat berbahaya. Kecepatannya bisa diatur melalui tegangansup p ly.

3. Motor DC Kompond

Motor ini merupakan gabungan dari sifat – sifatt dari motor DC shunt dan seri, tergantung mana yang lebih kuat lilitannya, umumnya motor jenis ini memiliki moment start yang besar seperti pada motor DC seri. Perubahan kecepatan sekitar 25% terhadap keceatan tanpa beban. 

Motor ini dibagi menjadi dua jenis yaitu :

1.Motor Kompond Panjang

2. Motor Kompond Pendek

Pengaturan Motor DC

1. Pengaturan kecepatan dengan mengatur medan shunt (φ )

Dengan menyisipkan tahanan variable yang dipasang secara seri terhadap kumparan medan (pada motor shunt), dapat diatur arus medan If dan fluksnya. Cara ini mudah dan sederhana, selain itu juga memperkecil rugi panas. Akan tetapi besaran fluks yang bisa dicapai oleh kumparan medan terbatas, sehingga kecepatan yang diatur terbatas.

Kecepatan terendah didapatkan dengan membuat tahanan variable sama dengan nol, sedangkan kecepatan tertinggi dibatasi perencanaan mesin dimana gaya sentrifugal maksimum tidak sampai merusak motor. Kopel maksimum ada pada kecepatan terendah. Cara ini biasanya diterapkan pada motorshun t atau motor kompond.

 

2. Pengaturan dengan mengatur tahanan Ra.

Tahanan jangkar bisa diatur dengan menyisipkan tahanan variable secara seri terhadap tahanan jangkar tersebut. Dengan tahanan yang bisa diatur ini maka kecepatannya bisa dikontrol. Cara ini kurang efisien dan jarang dipakai karena menimbulkan rugi panas yang besar.

 

3. Pengaturan dengan mengatur tegangan Vt.

Pengaturan dengan cara ini lebih dikenal dengan sebutan sistem Ward Leonard dan motor yang dipakai adalah motor berpenguatan bebas. Motor penggerak mulai dipakai untuk menggerakkan generator pada kecepatan yang konstan. Perubahan tahanan medan akan mengubah tegangan Vt yang diberikan pada motor. Dengan cara ini mempunyai batasan yang cukup halus. Satu kerugiannya adalah pembiayaan yang cukup besar akibat penambahan generator dan penggerak mula.

Bahasa Assembler

Bahasa Assembler

Format Penulisan Bahasa Assembler

Untuk membuat suatu program diperlukan sebuah format penulisan, hal ini bertujuan untuk mempermudah dalam pembagian statement pada baris program. Format penulisan standar bahasa assembly MCS-51 (pada Rigel ReadS51) :

#include <sfr51.inc>

org 100h

mov p0,#0ffh

mov p1,#0ffh

mov p2,#0ffh

mov p3,#0ffh

;

~ Main Program ~

;

End

Keterangan:

·        #include <sfr51.inc>

Mengambil file sfr51.inc pada library program Reads51 yang berguna sebagai referensi alamat memory untuk port, register, akumulator dan lainnya. Dengan ini dalam penulisan program, tidak perlu perintah inisialisasi, perintah yang seharusnya mov 0x80,#ffh dapat ditulis mov p0,#0ffh. Sebenarnya masih banyak lagi file include yang dapat digunakan hanya saja pada penggunaan standar hanya digunakan sfr51.inc atau sfr52.inc.

Contoh : sfr51.inc (AT89x51) dan sfr52.inc (AT89x52).

·        org 100h

Mempunyai fungsi yang sama dengan perintah a100 pada pemrograman BGC yaitu memulai program dari alamat memori 100h.

·        mov px, #0ffh

Men-set suatu port atau berguna untuk mengaktifkan port yang akan digunakan sebagai input maupun sebagai output. Bila hanya ingin menguji sebuah program pada suatu simulasi, perintah ini tidak akan banyak berpengaruh pada hasil output program namun bila ingin diterapkan pada alat nyata, perintah ini wajib disertakan.

·        Main Program

Berisi program utama

·        End

Mengakhiri baris program

Perintah Dasar Bahasa Assembler

Untuk memberikan masukan pada mikrokontroler MCS-51 diperlukan sebuah perintah untuk mengendalikan masukan dan keluaran yang diinginkan. Perintah-perintah dasar yang biasa digunakan pada uControler MCS-51 adalah sebagai berikut:

·        clr (clear)

Format : clr a

(mereset atau memberi nilai 00h pada akumulator)

clr rx

(mereset atau memberi nilai 00h pada register x)

Contoh: clr r0

clr py

(mereset atau memberi nilai 00h pada port y)

Contoh: clr p1

clr <alamat 8 bit>

(mereset atau memberi nilai 00h pada alamat tertentu)

Contoh: clr 4ah

·        mov

Format : mov a, px

(menyalin isi data pada port x ke dalam akumulator)

Contoh: mov a, p3

mov px, #<nilai 8 bit>

(menyalin suatu nilai 8-bit ke port x)

Contoh: mov p0, #0feh

mov px, ry

(menyalin isi data yang nilainya terdapat pada register y ke dalam port x)

Contoh: mov p3, r5

·        setb (set bit)

Format : setb px.y

(menset atau memberikan logika 1 pada port x.y)

Contoh: setb p1.0

·        Call

Call terbagi menjadi dua format yaitu acall (absolute call) dan lcall (long call), perbedaannya hanya pada kemampuan jauh dekatnya pemanggilan subrutin. Seandainya penggunaan acall hanya mampu memanggil sampai alamat 100h maka untuk lcall dapat lebih dari itu, namun juga untuk penggunaan lcall membutuhkan memori dan siklus mesin yang lebih banyak. Saat perintah call dijalankan, isi register PC (Program Counter) akan disimpan ke dalam stack dan digantikan dengan alamat subrutin yang dipanggil. Saat subrutin berakhir dengan ditandai perintah ret (return) register PC akan diisi kembali oleh isi dari stack, dan mikrokontroler akan menjalankan perintah di bawah baris perintah call tadi.

Format : acall <label subrutin>

(perintah untuk memanggil program pada subrutin)

Contoh: acall cinta

lcall <label subrutin>

(perintah untuk memanggil program pada subrutin)

Contoh: lcall komputer

·        jmp (jump)

Jmp juga terbagi menjadi dua format yaitu sjmp (short jump) dan ljmp (long jump), untuk pengunaannya sama seperti format call pada penjelasan di atas, hanya saja jump merupakan lompatan sederhana yang tidak dapat mengembalikan nilai register PC seperti perintah call.

Format : sjmp <label subprogram>

(lompat atau jalankan langsung program yang berada pada label suatu subprogram)

Contoh: sjmp kamu

sjmp <alamat memori>

(lompat atau jalankan langsung program yang berada pada suatu alamat memori)

Contoh: ljmp 100h

·        djnz (decrement and jump if not zero)

            Format : djnz rx, <label subprogram>

(kurangi nilai isi data pada register x dan bila nilainya belum mencapai 0 maka akan dilakukan lompatan ke label subprogram)

Contoh: djnz r7, lagi

(kurangi nilai isi data pada register R7 dan bila nilainya belum mencapai 0 maka dilakukan lompatan ke subprogram dengan label lagi)

·        jnb (jump if not bit set)

Format : jnb px.y, <label subprogram>

(lompat ke label subprogram bila nilai port x.y berlogika LOW atau mempunyai nilai 0)

Contoh: jnb p1.0, go

·        cjne (compare and jump if not equal)

Format : cjne a, xyz, <label subprogram>

(bandingkan apakah nilai akumulator sama dengan nilai xyz, bila nilainya tidak sama maka lompat ke label subprogram)

Contoh: cjne a, #0fh, data

cjne rv, xyz, <label subprogram>

(bandingkan apakah nilai register v sama dengan nilai xyz, bila nilainya tidak sama maka lompat ke label subprogram)

Contoh: cjne r1, #0ach, selesai

·        rr (rotate right)

Format : rr a

(geser ke kanan 1 bit pada isi akumulator)

rl a

(geser ke kiri 1 bit pada isi akumulator)

rr rx

(geser ke kanan 1 bit pada isi register x)

rl rx

(geser ke kiri 1 bit pada isi register x)

·        inc (increment) dan dec (decrement)

untuk perintah yang menggunakan decrement, increment, rotate, compare hanya dapat dilakukan oleh akumulator maupun register saja. Bila nilai pada suatu port ingin dilakukan perintah diatas maka port tersebut wajib disalin terlebih dahulu kedalam akumulator atau register dengan menggunakan perintah mov.

Format : inc a

(menambahkan nilai 1 bit pada akumulator)

dec a

(mengurangi nilai 1 bit pada akumulator)

inc rx

(menambahkan nilai 1 bit pada register x)

dec rx

(mengurangkan nilai 1 bit pada register x)

Sensor Suhu LM35

 Sensor Suhu LM35

Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC

 3 pin LM35 menujukan fungsi masing-masing pin diantaranya, pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau V_out dengan jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antar 4 Volt sampai 30 Volt.

Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu 1 ºC akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Pada penempatannya LM35 dapat ditempelkan dengan perekat atau dapat pula disemen pada permukaan akan tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar 0,01 ºC karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan cara seperti ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya, jika suhu udara disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya .

Jarak yang jauh diperlukan penghubung yang tidak terpengaruh oleh interferensi dari luar, dengan demikian digunakan kabel selubung yang ditanahkan sehingga dapat bertindak sebagai suatu antenna penerima dan simpangan didalamnya, juga dapat bertindak sebagai perata arus yang mengkoreksi pada kasus yang sedemikian, dengan mengunakan metode bypass kapasitor dari V_in untuk ditanahkan. Berikut ini adalah karakteristik dari sensor LM35.

1. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.

2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC

3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.

4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.

5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.

6. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.

7. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.

Sumber : Buku panduan praktikum Embedded

LCD

LCD (Liquid Crystal Display)

Liquid Crystal Display (LCD) merupakan perangkat (devais) yang sering digunakan untuk menampilkan data selain menggunakan seven segment. LCD berfungsi sebagai salah satu alat komunikasi dengan manusia dalam bentuk tulisan/gambar.

Untuk menghubungkan mikrokontroler dengan LCD dibutuhkan konfigurasi antara pin-pin yang ada di LCD dengan port yang ada di mikrokontroler. Konfigurasi pin LCD dan mikrokontroler dapat dilihat pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2 Koneksi antara pin LCD dengan Mikrokontroler

Pin LCD	Keterangan	Pin Mikrokontroler	Keterangan
1	GND	11	GND
2	+5V	10	VCC
4	RS	22	Port C.0
5	RD	23	Port C.1
6	EN	24	Port C.2
11	D4	26	Port C.4
12	D5	27	Port C.5
13	D6	28	Port C.6
14	D7	29	Port C.7

           

           

Interface LCD merupakan sebuah parallel bus, dimana hal ini sangat memudahkan dan sangat cepat dalam pembacaan dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang ditampilkan sepanjang 8 bit dikirim ke LCD secara 4 atau 8 bit pada satu waktu. Jika mode 4 bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat sepenuhnya 8 bit (pertama dikirim 4 bit MSB lalu 4 bit LSB dengan pulsa clock EN setiap nibblenya).

Jalur kontrol EN digunakan untuk memberitahu LCD bahwa mikrokontroller mengirimkan data ke LCD. Untuk mengirim data ke LCD program harus menset EN ke kondisi high (1) dan kemudian menset dua jalur kontrol lainnya (RS dan R/W) atau juga mengirimkan data ke jalur data bus. Saat jalur lainnya sudah siap, EN harus diset ke 0 dan tunggu beberapa saat (tergantung pada datasheet LCD), dan set EN kembali ke high (1). Ketika jalur RS berada dalam kondisi low (0), data yang dikirimkan ke LCD dianggap sebagai sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti bersihkan layar, posisi kursor dll). Ketika RS dalam kondisi high atau 1, data yang dikirimkan adalah data ASCII yang akan ditampilkan dilayar. Jalur kontrol R/W harus berada dalam kondisi low (0) saat informasi pada data bus akan dituliskan ke LCD. Apabila R/W berada dalam kondisi high (1), maka program akan melakukan query (pembacaan) data dari LCD. Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD status (membaca status LCD), lainnya merupakan instruksi penulisan. Jadi hampir setiap aplikasi yang menggunakan LCD, R/W selalu diset ke 0.

Jalur data dapat terdiri 4 atau 8 jalur (tergantung mode yang dipilih pengguna), mereka dinamakan DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6 dan DB7. Mengirim data secara parallel baik 4 atau 8 bit merupakan 2 mode operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface LCD, menentukan mode operasi merupakan hal yang paling penting. Mode 8 bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/O (3 pin untuk kontrol, 8 pin untuk data). Sedangkan mode 4 bit minimal hanya membutuhkan 7 bit (3 pin untuk kontrol, 4 untuk data).

 Sumber : Buku panduan praktikum Embedded