TEKNIK ELEKTRO: Komponen Pendukung

Modul Motor DC

DAFTAR ISI

1. Tujuan [kembali]

1. Agar dapat membuat suatu rangkaian dengan motor DC yang nantinya kecepatan putaran motor DC tersebut diatur dengan tegangan analog yang masuk dengan menggunakan AD/DA Converter.

2. Agar dapat menggunakan AD/DA Converter untuk aplikasi pada rangkaian yang kompleks

2. Alat dan Bahan [kembali]

2.1 Alat

2.1.1 Instrument

DC Voltmeter

Gambar 2.1.1 DC Voltmeter

2.1.2 Probes

Gambar 2.1.2 Probes DC Voltmeter

2.1.3 Generator

Gambar 2.1.3 Generator pembangkit sinyal

2.2 Alat

2.2.1 Resistor

Gambar 2.2.1 Generator pembangkit sinyal

Pada Rangkaian ini digunakan resistor dengan nilai 10k dan 220 ohm.

2.2.2 Transistor

Gambar 2.2.2 Transistor

Pada Rangkaian ini digunakan transistor dengan seri 2N1711.

2.2.3 Kapasitor

Gambar 2.2.3 Kapasitor

Pada Rangkaian ini digunakan kapasitor dengan nilai 1uF.

2.2.4 Dioda

Gambar 2.2.4 Dioda

Pada Rangkaian ini digunakan transistor dengan seri 10A01

2.2.5 OP - AMP

Gambar 2.2.5 OP-AMP

Pada Rangkaian ini digunakan OP-AMP dengan seri 1458

2.2.6 IC DAC 0808

Gambar 2.2.6 IC DAC 0808

Fungsi masing-masing kaki pada IC DAC 0808 :

Pin 1 (NC) tidak dipakai ( NC singkatan dari no connection ).
Pin 2 (GND) adalah jalur ke ground.
Pin 3 (VEE) dihubungkan ke jalur -12V.
Pin 4 adalah saluran jalur output DAC 0808, yang sifatnya adalah output membalik.
Pin 5 s/d 12 (Input) merupakan jalur input 8 bit data biner.
Pin 13 (VCC) harus dipasang pada catu daya +5V.
Pin 14 (+ Vref) berfungsi sebagai input tegangan referensi positif. Penggunaanya dihubungkan dengan catu daya positif melalui resistor atau VR.
Pin 15 (- Vref) berfungsi sebagai input tegangan referensi negatif. Penggunaanya dihubungkan dengan catu daya negatif atau ground melalui resistor atau VR.
Pin 16 (COMP) adalah terminal kompensator frekuensi terhadap IC DAC 0808 ini. aplikasinya dipasang sebuah kapasitor yang terhubung ke jalur VCC.

2.2.14 Switch

Gambar 2.2.14 Switch

2.2.17 Motor DC

Gambar 2.2.17 Motor DC

A. ADC (Analog to Digital Converter) menggunakan IC 0804

Gambar 2.1 IC ADC 0804

Fungsi masing-masing kaki pada IC ADC 0804 :

1. Vin (-) : masukan analog negatif

2. Vin(+) : masukan analog positif
3. A-GND : analog ground
4. Vref/2 : setengah tegangan referensi untuk skala penuh
5. Clk R dan Clk IN : untuk mengatur besarnya clock eksternal
6. WR : sinyal kontrol untuk memulai konversi
7. RD : sinyal kontrol untuk mengambil data
8. CS : sinyal untuk mengaktifkan komponen
9. INTR : status untuk mengetahui bahwa konversi telah selwsai
10. DB0-DB7 : data 8 bit
11. VCC dan D-GND :tegangan catu daya

Rumus perubahan analog to digital :

CARA KERJA ADC 0808

Pertama-tama chip select ( CS ) diaktifkan dahulu dengan cara memberikan logika nol, apabila ADC yang dipakai hanya satu maka cukup hubungkan saja kaki CS ke ground, sehingga ADC akan selalu dalam keadaan aktif. Kemudian Start of Conversion ( SOC ) dilakukan dengan mememberi logika HIGH-LOW-HIGH pada kaki WR. Setelah menerima kondisi tersebut, ADC 0804 mulai melakukan konversi yang memerlukan waktu sekitar 64 periode sinyal denyut pada kaki clock. Setelah proses konversi selesai , ADC akan memberikan logika nol pada kaki INTR yang akan menginterupsi mikrokontroller, sehingga mikrokontroller tahu bahwa proses konversi telah selesai. Berikutnya mikrokontroller mulai mengambil data hasil konversi yang telah selesai, untuk mengambil data mikrokontroller harus meberikan logika nol terlebih dulu pada kaki RD. setelah logika nol diterima oleh kaki RD, akan mengakibatkan penyangga ( tristate buffer ) pada DB0…..DB7 “membuka”, sehingga data hasil konversi bisa diambil oleh mikrokontroller.

B. DAC (Digital to Analog Converter) menggunakan IC 0804

Gambar 2.2 IC DAC 0808

Rumus perubahan analog to digital :

Fungsi masing-masing kaki pada IC DAC 0808 :

C. Motor DC

Gambar 2.3 Motor DC

Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC.

F. Potensiometer

Gambar 2.6 Potensiometer

Potensiometer adalah resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan dapat disetel. Jika hanya dua terminal yang digunakan (salah satu terminal tetap dan terminal geser), potensiometer berperan sebagai resistor variabel atau Rheostat. Potensiometer biasanya digunakan untuk mengendalikan peranti elektronik seperti pengendali suara pada penguat.

H. OP AMP

Gambar 2.8 OP AMP

Penguat operasional atau yang biasa disebut op-amp merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan sambatan arus searah yang memiliki bati sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran. Penguat operasional pada umumnya tersedia dalam bentuk sirkuit terpadu dan yang paling banyak digunakan adalah seri 741.

I. Gambar rangkaian komponen pendukung motor DC

Gambar 2.9 Gambar rangkaian komponen pendukung dengan motor DC

Prinsip kerja dari rangkaian pendukung ini adalah Kecepatan motor tergantung dari input yang berupa tegangan sinyal analog. Tegangan ini diperoleh dari modul D/A Converter, yaitu pada bagian output analog (AN OUT). Sedang enable (STP) dari motor diperoleh dari PB2. Sinyal ‘0’ pada PB2 akan men-disable motor sehingga tidak akan diputar meskipun ada input berupa tegangan analog. Sebaliknya jika PB2 berada pada kondisi ‘1’ (high), maka motor akan berputar sesuai dengan tegangan analog input yang diperoleh

3. Dasar Teori [kembali]

3.1 Resistor

Pada dasarnya Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Resistor atau dalam bahasa Indonesia sering disebut dengan Hambatan atau Tahanan dan biasanya disingkat dengan Huruf “R”. Satuan Hambatan atau Resistansi Resistor adalah OHM (Ω). Sebutan “OHM” ini diambil dari nama penemunya yaitu Georg Simon Ohm yang juga merupakan seorang Fisikawan Jerman.

Jenis-jenis resistor :

1. Fixed Resistor

Fixed Resistor adalah jenis Resistor yang memiliki nilai resistansinya tetap. Nilai Resistansi atau Hambatan Resistor ini biasanya ditandai dengan kode warna ataupun kode Angka.

Simbol Fixed Resistor :

Gambar 3.1.1 Simbol Fixed Resistor

2. Variable Resistor

Variable Resistor adalah jenis Resistor yang nilai resistansinya dapat berubah dan diatur sesuai dengan keinginan. Pada umumnya Variable Resistor terbagi menjadi Potensiometer, Rheostat dan Trimpot.

Simbol Variabel Resistor :

Gambar 3.1.2 Simbol Variabel Resistor

Cara menentukan nilai resistor dengan kode warna :

Gambar 3.1.3 Tabel Nilai Resistor Berdasarkan Warna

Perhitungan untuk Resistor dengan 4 Gelang warna :

Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 10⁵
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 10 * 10⁵ = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

Perhitungan untuk Resistor dengan 5 Gelang warna :

Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5
Gelang ke 4 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 10⁵
Gelang ke 5 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 105 * 10⁵ = 10.500.000 Ohm atau 10,5 MOhm dengan toleransi 10%.

Cara menghitung nilai Resistor berdasarkan Kode Angka :

Gambar 3.1.4 Nilai Resistor Berdasarkan Angka

Kode Angka yang tertulis di badan Komponen Chip Resistor adalah 4 7 3;

Contoh cara pembacaan dan cara menghitung nilai resistor berdasarkan kode angka adalah sebagai berikut :

Masukkan Angka ke-1 langsung = 4
Masukkan Angka ke-2 langsung = 7
Masukkan Jumlah nol dari Angka ke 3 = 000 (3 nol) atau kalikan dengan 10³
Maka nilainya adalah 47.000 Ohm atau 47 kilo Ohm (47 kOhm)

Ada juga yang memakai kode angka seperti dibawah ini :
(Tulisan R menandakan letaknya koma decimal)
4R7 = 4,7 Ohm
0R22 = 0,22 Ohm

Keterangan :

Ohm = Ω
Kilo Ohm = KΩ
Mega Ohm = MΩ
1.000 Ohm = 1 kilo Ohm (1 KΩ )
1.000.000 Ohm = 1 Mega Ohm (1 MΩ)
1.000 kilo Ohm = 1 Mega Ohm (1 MΩ)

Fungsi-fungsi Resistor di dalam Rangkaian Elektronika diantaranya adalah sebagai berikut :

Sebagai Pembatas Arus listrik
Sebagai Pengatur Arus listrik
Sebagai Pembagi Tegangan listrik
Sebagai Penurun Tegangan listrik

3.2 Kapasitor

Kapasitor pada hakikatnya adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/ muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik atau komponen listrik yang mampu menyimpan muatan listrik yang dibentuk oleh permukaan (piringan atau kepingan) yang berhubungan yang dipisahkan oleh suatu penyekat.

Prinsip sebuah kapasitor pada umumnya sama halnya dengan resistor yang juga termasuk dalam kelompok komponen pasif, yaitu jenis komponen yang bekerja tanpa memerlukan arus panjar. Kapasitor terdiri atas dua konduktor (lempeng logam) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator). Isolator penyekat ini sering disebut sebagai bahan (zat) dielektrik.

Rumus Mencari Kapasitansi Kapasitor :

Dalam pembuatan kapasitor dapat dicari nilai kapasitornya :

Keterangan :

luas area plat metal (A)

jarak (t) antara kedua plat metal (tebal dielektrik)

konstanta (k) bahan dielektrik.

3.2.1 Tabel Konstanta Dielektrik (K)

Rumus untuk Kapasitor dengan Rangkaian Paralel :

Rumus untuk Kapasitor dengan Rangkaian Seri :

Simbol kapasitor :

3.2.2 Gambar Simbol Kapasitor

3.3 Dioda

Dioda (diode) yaitu komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan punya fungsi buat menghantarkan arus listrik ke satu arah, tapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.

Di ilmu Fisika dioda dipakai penyeimbang arah rangkaian elektronika. Elektronika ada 2 terminal yaitu anoda berarti positif dan katoda berarti negatif.

Prinsip kerja dari anode berdasarkan teknologi pertemuan positif dan negative semikonduktor. Jadi, anode bisa menghantarkan arus litrik dari anoda menuju katoda, tapi tidak sebaliknya katoda ke anoda.

Simbol Anoda :

3.3.1 Gambar Simbol Dioda

Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter :

Pertama, aturkan Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω) x1k atau x100
Lalu, hubungkan Probe Merah pada Terminal Katoda (tanda gelang)
Kemudian, hubungkan Probe Hitam pada Terminal Anoda.
Setelah itu, kamu baca hasil Pengukuran di Display Multimeter.
Berikutnya, jarum pada Display Multimeter harus bergerak ke kanan.
Selanjutnya, balikan Probe Merah ke Terminal Anoda dan Probe Hitam pada Terminal Katoda (tanda gelang).
Kemudian, kamu baca hasil Pengukuran di Display Multimeter.
Terakhir, jarum harus tidak bergerak.

2. Multimeter Digital (Fungsi Ohm/Ohmmeter)

Caranya:

Pertama, aturkan Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω)
Kemudian, hubungkan Probe Hitam pada Terminal Katoda (tanda gelang)
Lalu, hubungkan Probe Merah pada Terminal Anoda.
Berikutnya, baca hasil pengukuran di Display Multimeter
Selanjutnya, display harus menunjukan nilai tertentu (Misalnya 0.64MOhm)
Setelah itu, kamu balikan Probe Hitam ke Terminal Anoda dan Probe Merah ke Katoda
Kemudian, baca hasil pengukuran di Display Multimeter
Terakhir, nilai Resistansinya adalah Infinity (tak terhingga) atau Open Circuit.

Gambar 3. Gambar rangkaian komponen pendukung motor DC

dengan IC ADC 0804 dan IC DAC 0808

Prinsip kerja dari rangkaian di atas adalah rangkaian dimulai dari IC ADC 0804 yaitu dengan mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital. kemudian output dari sinyal digital tersebut langsung diinputkan ke IC DAC 0808 untuk dikonversi kembali menjadi sinyal analog. Dari sinyal analog ini nantinya yang akan mengatur kecepatan dari putaran motor dc.

TEKNIK ELEKTRO

Komponen Pendukung

Modul Motor DC

Perhitungan untuk Resistor dengan 4 Gelang warna :

Perhitungan untuk Resistor dengan 5 Gelang warna :

Cara menghitung nilai Resistor berdasarkan Kode Angka :

2. Multimeter Digital (Fungsi Ohm/Ohmmeter)

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Arsip Blog