JENIS-JENIS SENSOR DAN FUNGSINYA

Sensor Cahaya

Sensor cahaya berfungsi untuk mengubah intensitas sinar/cahaya menjadi konduktivitas/arus litrik.

Jenis-jenis sensor cahaya:

1. Fotovoltaic (Solar Cell/Fotocell)

Berfungsi untuk mengubah sinar matahari menjadi arus listrik DC. Tegangan yang dihasilkan sebanding dengan intensitas cahaya yang mengenai permukaan solar cell. Semakin kuat sinar matahari tegangan dan arus listrik Dc yang dihasilkan semakin besar.
Simbol Solar Cell:


Bahan pembuat solar cell adalah silicon, cadmium sullphide, gallium arsenide dan selenium.
Gambar penampang solar cell :

Depletion layer adalah pertemuan antara substrat tipe P dan subtrat tipe N.
Prinsip kerja: Bila cahaya jatuh pada solar cell, depletion layer akan berkurang dan elektron berpindah melalui hubungan “pn”. Besarnya arus yang mengalir sebanding dengan perpindahan elektron yang ditentukan intensitas cahayanya.

2. Fotoconductiv

Berfungsi untuk mengubah intensitas cahaya menjadi perubahan konduktivitas. Kebanyakan komponen ini erbuat dari bahan cadmium selenoide atau cadmium sulfide.
Tipe-tipe Fotoconductiv:

1. LDR (Light Dependent Resistor)
Berfungsi untuk mengubah itensitas cahaya menjadi hambatan listrik. Semakin banyak cahaya yang mengenai permukaan LDR hambatan listrik semakin besar.
Simbol LDR :

2. Fotodiode
Berfungsi untuk mengubah intensitas cahaya menjadi konduktivitas dioda. Fotodiode sejenis dengan dioda pada umummya, perbedaannya pada fotodiode ini adalah dipasangnya sebuah lensa pemfokus sinar untuk memfokuskan sinar jatuh pada pertemuan ”pn”.
Simbol Fotodiode :

Prinsip kerja : Energi pancaran cahaya yang jatuh pada pertemuan “pn” menyebabkan sebuah elektron berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Elektron berpindah ke luar dari valensi band meninggalkan hole sehingga membangkitkan pasangan elektron bebas dan hole.
3. Fototransistor
Berfungsi untuk mengubah intensitas cahaya menjadi konduktivitas transistor. Fototransistor sejenis dengan transistor pada umummya. Bedaannya, pada fototransistor dipasang sebuah lensa pemfokus sinar pada kaki basis untuk memfokuskan sinar jatuh pada pertemuan ”pn”.
Simbol Fototransistor :

Sensor Suhu

Berfungsi untuk mengubah temperatur/suhu menjadi beda potensial listrik.

Jenis-jenis sensor suhu:

1. Thermokopel

Berfungsi sebagai sensor suhu rendah dan tinggi, yaitu suhu serendah 3000F sampai dengan suhu tinggi yang digunakan pada proses industri baja, gelas dan keramik yang lebih dari 30000F. Thermokopel dibentuk dari dua buah penghantar yang berbeda jenisnya (besi dan konstantan) dan dililit bersama.


Prinsip Kerja :
Jika salah satu bagian pangkal lilitan dipanasi, maka pada kedua ujung penghantar yang lain akan muncul beda potensial (emf). Thermokopel ditemukan oleh Thomas Johan Seebeck tahun 1820 dan dikenal dengan Efek Seebeck.
Efek Seebeck:
Sebuah rangkaian termokopel sederhana dibentuk oleh 2 buah penghantar yang berbeda jenis (besi dan konstantan), dililit bersama-sama. Salah satu ujung T merupakan measuring junction dan ujung yang lain sebagai reference junction. Reference junction dijaga pada suhu konstan 320F (00C atau 680F (200C). Bila ujung T dipanasi hingga terjadi perbedaan suhu terhadap ujung Tr, maka pada kedua ujung penghantar besi dan konstantan pada pangkal Tr terbangkit beda potensial (electro motive force/emf) sehingga mengalir arus listrik pada rangkaian tersebut.
Kombinasi jenis logam penghantar yang digunakan menentukan karakteristik linier suhu terhadap tegangan.
Tipe-tipe kombinasi logam penghantar thermokopel:
1. Tipe E (kromel-konstantan)
2. Tipe J (besi-konstantan)
3. Tipe K (kromel-alumel)
4. Tipe R-S (platinum-platinum rhodium)
5. Tipe T (tembaga-konstantan)
Tegangan keluaran emf (elektro motive force) thermokopel masih sangat rendah, hanya beberapa milivolt. Thermokopel bekerja berdasarkan perbedaan pengukuran. Oleh karena itu jika ukntuk mengukur suhu yang tidak diketahui, terlebih dulu harus diketahui tegangan Vc pada suhu referensi (reference temperature). Bila thermokopel digunakan untuk mengukur suhu yang tinggi makaa akan muncul tegangan sebesar Vh. Tegangan sesungguhnya adalah selisih antara Vc dan Vh yang disebut net voltage (Vnet).
Besarnya Vnet ditentukan dengan rumus:
Vnet = Vh - Vc
Keterangan :
Vnet = tegangan keluaran thermokopel
Vh = tegangan yang diukur pada suhu tinggi
Vc = tegangan referensi
Gambar grafik tegangan terhadap suhu pada thermokopel tipe E, J, K dan R :


Gambar di bawah ini menunjukkan beberapa thermokopel yang dihubungkan secara seri membentuk thermopile. Thermopile ini diletakkan di titik tengah pyrometer radiasi dan lensa yang digunakan untuk memfokuskan radiasi (pancaran panas) agar jatuh pada thermopile.
Gambar Thermopile:

Gambar Pyrometer Radiasi:

Untuk masa sekarang thermokopel sudah dibuat dengan kemasan yang mempunyai unjuk kerja yang lebih peka yang disebut thermopile yang digunakan sebagai pyrometer radiasi.
Grafik hubungan suhu terhadap arus keluaran:

2. Thermistor (Thermal Resistor/Thermal Sensitive Resistor)

Berfungsi untuk mengubah suhu menjadi resistansi/hambatan listrik yang berbanding terbalik dengan perubahan suhu. Semakin tinggi suhu, semakin kecil resistansi.
Simbol Thermistor :


Konstruksi Thermistor tipe GM102 :

Thermistor dibentuk dari bahan oksida logam campuran, kromium, kobalt, tembaga, besi atau nikel.
Bentuk Thermistor :

1. Butiran
Digunakan pada suhu > 7000C dan memiliki nilai resistansi 100 Ω hingga 1 MΩ.
2. Keping
Digunakan dengan cara direkatkan langsung pada benda yang diukur panasnya.
3. Batang
Digunakan untuk memantau perubahan panas pada peralatan elektronik, mempunyai resistansi tinggi dan disipasi dayanya sedang. Thermistor dibuat sekecil-kecilnya agar mencapai kecepatan tanggapan (respon time) yang baik.
Pemakaian thermistor didasarkan pada tiga karakteristik dasar, yaitu:
1. Karakteristik R (resistansi) terhadap T (suhu)
2. Karakteristik R (resistansi) terhadap t (waktu)
3. Karakteristik V (tegangan) terhadap I (arus)
Grafik hubungan antara resistansi terhadap suhu thermistor :

Rangkaian Pengendali Suhu Ruangan Sederhana (karakteristik R terhadap t):
Cara kerja rangkaian:
Saat temperatur masih dingin hambatan thermistor sangat besar dibandingkan dengan R2, sehingga transistor dalam kondisi menghantar lalu rele kontak (terhubung) dan heater (pemanas) menghasilkan panas. Akan tetapi, ketika ruangan menjadi panas, thermistor juga ikut panas sehingga hambatannya turun. Hambatan paralel thermistor dengan R2 menjadi kecil, sehingga tegangan bias Tr juga kecil, mengakibatkan Tr dalam kondisi cut off, rele tidak kontak dan heater tidak bekerja. Akibatnya, suhu ruangan turun. Demikian seterusnya proses akan berulang dari awal dan suhu ruangan menjadi konstan.
3. RTD (Resistance Temperature Detectors)
Berfungsi untuk mengubah suhu menjadi resistansi/hambatan listrik yang sebanding dengan perubahan suhu. Semakin tinggi suhu, resistansinya semakin besar. RTD terbuat dari sebuah kumparan kawat platinum pada papan pembentuk dari bahan isolator. RTD dapat digunakan sebagai sensor suhu yang mempunyai ketelitian 0,03 0C dibawah 5000C dan 0,1 0C diatas 10000C.
Konstruksi RTD bahan platinum:


RTD terpasang pada permukaan logam:


Hubungan antara resistansi dan suhu penghantar logam merupakan perbandingan linear. Resistansi bertambah sebanding dengan perubahan suhu padanya. Besar resistansinya dapat ditentukan berdasarkan rumus :

Besar resistansi pada suhu tertentu dapat diketahui dengan rumus :

Keterangan :
R1 = resistansi pada suhu awal
R2 = resistansi pada suhu tertentu
Untuk menghasilkan tegangan keluaran dapat diperoleh dengan mengalirkan arus konstan melalui RTD atau dengan memasangnya pada salah satu lengan jembatan wheatstone.
Gambar rangkaian jembatan wheatstone dengan RTD:

Persamaan rangkaian jembatan wheatstone:

Prinsip kerja rangkaian: Bila RTD berada pada suhu kamar maka beda potensial jembatan adalah 0 Volt. Keadaan ini disebut keadaan setimbang. Bila suhu RTD berubah maka resistansinya juga berubah sehingga jembatan tidak dalam kondisi setimbang. Hal ini menyebabkan adanya beda potensial antara titik A dan B. Begitu juga yang berlaku pada keluaran penguat diferensial.
Amplifier diferensial (penguat diferensial) menggunakan IC op-amp yang berfungsi untuk menguatkan tegangan keluaran dari rangkaian jembatan menjadi tegangan yang lebih besar. Jika rangkaian jembatan pada posisi setimbang maka pada titik A dan B mempunyai tegangan dan arus yang sama.

4. IC LM 35
Berfungsi untuk mengubah suhu menjadi tegangan tertentu yang sesuai dengan perubahan suhu.
Rangkaian dasar IC LM 35:



Tegangan keluaran rangkaian bertambah 10 mV/0C. Dengan memberikan tegangan referensi negatif (-Vs) pada rangkaian, sesor ini mampu bekerja pada rentang suhu -550C – 1500C. Tegangan keluaran dapat diatur 0 V pada suhu 00C dan ketelitian sensor ini adalah ± 10C. Data yang lebih lengkap dapat diunduh (didownload) di www.national.com/catalog/sg2261.html

PLC

Microcontroller

Microprocessor

Sebuah mikroprosesor (sering dituliskan: µP atau uP) adalah sebuah central processing unit (CPU) elektronik komputer yang terbuat dari transistor mini dan sirkuit lainnya di atas sebuah sirkuit terintegrasi semikonduktor.
Sebelum berkembangnya mikroprosesor, CPU elektronik terbuat dari sirkuit terintegrasi TTL terpisah; sebelumnya, transistor individual; sebelumnya lagi, dari tabung vakum. Bahkan telah ada desain untuk mesin komputer sederhana atas dasar bagian mekanik seperti gear, shaft, lever, Tinkertoy, dll.
Evolusi dari mikroprosesor telah diketahui mengikuti Hukum Moore yang merupakan peningkatan performa dari tahun ke tahun. Teori ini merumuskan bahwa daya penghitungan akan berlipat ganda setiap 18 bulan, sebuah proses yang benar terjadi sejak awal 1970-an; sebuah kejutan bagi orang-orang yang berhubungan. Dari awal sebagai driver dalam kalkulator, perkembangan kekuatan telah menuju ke dominasi mikroprosesor di berbagai jenis komputer; setiap sistem dari mainframe terbesar sampai ke komputer pegang terkecil sekarang menggunakan mikroprosesor sebagai pusatnya.

Microprocessor adalah alat pemroses data yang merupakan pengembangan dari teknologi pembuatan Integrated Circuit (IC), Ada beberapa peristilahan yang dipakai untuk menunjukan tingkat kepadatan (density) dari suatu chip IC, yaitu Small Scale Integration (SSI-mengemas beberapa puluh transistor), Medium Scale Integration (MSI-mengemas sampai beberapa ratus transistor), dan sekarang yang sedang berkembang adalah Very Large Scale Integration (VLSI-mengemas puluhan ribu sampai jutaan transistor). Ultra-Large Scale Integration (ULSI) meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan. Kemampuan untuk memasang sedemikian banyak komponen dalam suatu keping yang berukurang setengah keping uang logam mendorong turunnya harga dan ukuran komputer.
Hal tersebut juga meningkatkan daya kerja, efisiensi dan keterandalan komputer. Chip Intel 4004 yang dibuat pada tahun 1971 membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing unit, memori, dan kendali input/output) dalam sebuah chip yang sangat kecil.
Sebelumnya, IC dibuat untuk mengerjakan suatu tugas tertentu yang spesifik. Sekarang, sebuah mikroprosesor dapat diproduksi dan kemudian diprogram untuk memenuhi seluruh kebutuhan yang diinginkan. Tidak lama kemudian, setiap perangkat rumah tangga seperti microwave oven, televisi, dn mobil dengan electronic fuel injection dilengkapi dengan mikroprosesor. Contoh tentang teknologi ULSI, misalnya microprocessor jenis 8086 mengandung 40.000 buah transistor, 80286 terdiri dari 150.000 transistor, 80386 memuat 250.000 transistor, 80486 mempunyai 1,2 juta transistor, 80586 (Pentium) 3 juta buah transistor lebih sedangkan Intel Core 2 Duo mempunyai 271 juta transistor dan Intel Quad Core 2 Extreme yang terdiri dari empat inti prosesor. Pengembangan lebih lanjut microprocessor 80 inti. Silahkan hitung sendiri kandungan transistornya dan itu akan berkembang secara terus menerus.
1.2 Permasalahan Pada IC TTL
Apabila terjadi permasalahan pada IC jenis TTL maka sebaiknya dilakukan hal-hal sebagai berikut.
a. Cek catu daya, periksa kembali sudah terhubung pada kaki-kaki yang benar.
b. IC logika biasanya dikendalikan oleh suatu detak (Clock) dari sumber detak (Oscilator). Periksa bagian-bagian pembangkit detak, misalnya IC NE 555. Untuk memeriksa keluaran detak dari NE 555, periksa pin 3 dari IC NE 555, sudah menghasailkan detak berupa pulsa atau belum.
c. Periksa jangan sampai ada kaki (pin) yang dalam keadaan mengambang. Kaki masukan yang tidak terhubung kemana-mana akan dianggap berlogika '1' oleh chip nIC TTL.
2. IC CMOS (Complementary Metal Oxyde Semiconductor)
Mempunyai salah satu ciri dengan tegangan input lebih fleksibel yaitu antara 3,5 Volt sampai 15 Volt akan tetapi, tegangan input yang melebihi 12 Volt akan memboroskan daya. Ada beberapa hal yang perlu dilakukan untuk menghindari kerusakan pada IC CMOS sebelum dipasangkan kedalam rangkaian. Hal ini perlu dilakukan karena walaupun dari pabrik telah diberi proteksi berupa dioda dan resistor dijalan masuknya namun usaha ini belum menjamin seratus prosen. Tindakan-tindakan untuk menyelamatkan IC jenis CMOS.
a. IC CMOS harus selalu disediakan dengan kaki-kakinya ditanam dalam foil plastik menghantar, bukan pada busa ataupolistrin yang dikembangkan atau dalam bahan pembawa dari aluminium. IC CMOS tidak boleh dikeluarkan dari dalam kemasannya sampai ia sudah siap untuk dipasangkan pada rangkaian.
b. Berhati-hati untuk tidak menyentuh pin-pin (kaki) IC CMOS sebelum dipasangkan pada rangkaian karena elektrostatik dari tangan manusia dapat merubah dan menambah muatan oksidasi.
c. IC CMOS harus merupakan komponen terakhir yang dipasangkan pada papan rangkaian. Jangan dimasukan atau ditanggalkan sementara tegangan catu daya disambungkan.
d. Gunakan pemegang atau soket IC yang vsesuai untuk menjaga kestabilan oksidasi dan muatan dalam IC CMOS.
e. Kalau IC CMOS perlu dipasangkan pada papan rangkaian dengan langsung disolder maka pakailah besi solder yang sangat kecil bocorannya serta solder harus dibumikan. Meskipun IC CMOS tidak memiliki kekebalan sebagaimana IC jenis lainnya. Masa genting dan mengkhawatirkan hanyalah ketika melepas IC CMOS dari busa foil plastik pelindungnya dan ketika memasangkannya ke dalam rangkaian. Setelah kedua pekerjaan itu terlampaui semua akan berjalan biasa-biasa saja.
f. Pada papan rangkaian IC CMOS kaki-kaki yang tidak dipergunakan harus tetap diberi kondisi tertentu, seperti '0' atau '1', tetapi tidak boleh dibiarkan tidak terhubung. Apabila dibiarkan tidak terhubung, biasanya IC CMOS akan cepat rusak. IC merupakan salah satu komponen elektronik yang mudah rusak karena panas, baik panas pada saat disolder maupun pada saat IC bekerja. Untuk menghindari kerusakan IC karena panas pada saat disolder maka perlu dipasang soket IC, sehingga yang terkena panas kaki soketnya. Sedangkan untuk menghindari kerusakan IC karena panas pada saat IC bekerja, maka pada IC perlu dipasang (ditempelkan) plat pendingin dari aluminium atau tembaga yang biasanya disebut heatsink.

Elektronik dan Peranti Elektronik

Elektronik merupakan kajian dan penggunaan peranti elektrik yang beroperasi dengan kawalan aliran elektron atau sebarang partikel bercaj elektrik.
Ia adalah sebahagian daripada cabang sains dan teknologi yang melibatkan litar elektrik serta komponen elektrikal aktif seperti tiub vakum, transistor, diod dan litar bersepadu. Sifat bukan linear komponen-komponen ini serta kemampuannya mengawal aliran elektron membolehkan penguatan isyarat lemah dapat dilakukan dan sering diaplikasikan dalam telekomunikasi dan pemprosesan isyarat.
Elektronik berbeda dengan elektrikal dan elektrik mekanikal yang melibatkan penjanaan, pengagihan, pensuisan dan penyimpanan dan penukaran disamping menggunakan banyak menggunakan peralatan seperti wayar, motor, generator, bateri, suis, transformer, perintang dan pelbagai komponen pasif. Perbezaan antara elektrikal dan elektronik ini bermula pada tahun 1906 apabila Lee De Forest telah berjaya merekacipta triod yang pertama, ini membawa kepada kemampuan untuk menguatkan isyarat radio dan isyarat audio tanpa menggunakan peranti bukan mekanikal. Sebelum dekad 1950-an, bidang ini dipanggil sebagai teknologi radio kerana penggunaannya menggunakan prinsip rekabentuk dan teori pancaran gelombang radio, penerimaan gelombang radio dan juga tiub vakum.[1]
Pada hari ini, kebanyakan peralatan elektronik menggunakan komponen semikonduktor untuk melakukan pengawalan elektron. Pengajian mengenai peranti semikonduktor dan juga teknologi yang berkaitan dengannya adalah termasuk di dalam bidang fizik keadaan pepejal. Untuk rekabentuk dan pembinaan litar elektronik untuk menyelesaikan masalah secara praktikal pula, ia termasuk di dalam bidang kejuruteraan elektronik.
Sesetengah orang mengkaji bagaimana peranti sedemikian berfungsi secara am, sebagai sebahagian dari fizik.
Sesetengah yang lain mereka dan membina litar elektronik untuk menyelesaikan masalah praktikal. Ini merupakan sebahagian tugas jurutera elektrik, elektronik dan jurutera komputer.

Peranti dan Komponen Elektronik

Sebuah komponen elektronik dalam apa jua keadaan fizikalnya di dalam satu sistem elektronik adalah digunakan untuk memberi kesan kepada elektron atau medan yang berada disekelilingnya secara konsisten berdasarkan keperluan fungsi sistem elektronik berkenaan.
Komponen-komponen secara umumnya akan disambungkan bersama-sama, pada kebiasaannya akan dipaterikan pada papan litar bercetak, untuk membina sebuah litar elektronik mengikut fungsi-fungsi tertentu (contohnya penguat, penerima radio dan pengayun). Komponen mungkin didatangkan secara berasingan atau di dalam sekumpulan komponen-komponen yang rumit seperti litar bersepadu.
Contoh komponen-komponen elektronik yang biasa kita lihat adalah kapasitor, induktor, perintang, diod, transistor dan lain-lain.
Sebuah komponen elektronik dalam apa jua keadaan fizikalnya di dalam satu sistem elektronik adalah digunakan untuk memberi kesan kepada elektron atau medan yang berada disekelilingnya secara konsisten berdasarkan keperluan fungsi sistem elektronik berkenaan. Komponen-komponen secara umumnya akan disambungkan bersama-sama, pada kebiasaannya akan dipaterikan pada papan litar bercetak, untuk membina sebuah litar elektronik mengikut fungsi-fungsi tertentu (contohnya penguat, penerima radio dan pengayun). Komponen mungkin didatangkan secara berasingan atau di dalam sekumpulan komponen-komponen yang rumit seperti litar bersepadu. Contoh komponen-komponen elektronik yang biasa kita lihat adalah kapasitor, induktor, perintang, diod, transistor dan lain-lain.

Posted in Artikel Umum | Tagged Elektronik dan Peranti Elektronik, Elektronika, Elektronika Industri, Komponen Elektronik, Pengertian Elektronik, Peranti Elektronik, Piranti Elektronik | Leave a comment

Pengertian Elektronika

Posted on August 2, 2011 by elektronika

Pengertian Elektronika

Elektronika adalah ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor, dan lain sebagainya.
Ilmu yang mempelajari alat-alat seperti ini merupakan cabang dari ilmu fisika, sementara bentuk desain dan pembuatan sirkuit elektroniknya adalah bagian dari teknik elektro, teknik komputer, dan ilmu/teknik elektronika dan instrumentasi.
Alat-alat yang menggunakan dasar kerja elektronika ini biasanya disebut sebagai peralatan elektronik (electronic devices). Contoh peralatan/ piranti elektronik ini: Tabung Sinar Katoda (Cathode Ray Tube, CRT), radio, TV, perekam kaset, perekam kaset video (VCR), perekam VCD, perekam DVD, kamera video, kamera digital, komputer pribadi desk-top, komputer Laptop, PDA (komputer saku), robot, smart card.
Semoga penjelasan singkat tentang pengertian elektronika industri ini bisa menambah pemahaman kita semua.

MOTOR

Sebuah motor DC adalah motor listrik yang berjalan pada arus searah listrik (DC). Motor DC digunakan untuk menjalankan mesin, sering menghilangkan kebutuhan untuk mesin uap lokal atau mesin pembakaran internal. Motor DC dapat beroperasi langsung dari baterai isi ulang, memberikan kekuatan motif untuk kendaraan listrik pertama. Hari ini motor DC masih ditemukan dalam aplikasi kecil seperti mainan dan disk drive, atau dalam ukuran besar untuk mengoperasikan pabrik baja rolling dan mesin kertas. Modern DC motor yang hampir selalu beroperasi dalam hubungannya dengan perangkat kekuasaan elektronik.
Para DC disikat motor listrik menghasilkan torsi langsung dari daya DC diberikan ke motor dengan menggunakan pergantian internal, magnet stasioner ( tetap atau elektromagnet ), dan memutar magnet listrik.
Seperti semua motor listrik atau generator, torsi yang dihasilkan oleh prinsip gaya Lorentz , yang menyatakan bahwa setiap konduktor pembawa arus ditempatkan dalam sebuah pengalaman medan magnet luar torsi atau kekuatan yang dikenal sebagai kekuatan Lorentz. Keuntungan dari motor DC disikat termasuk biaya awal yang rendah, keandalan yang tinggi, dan kontrol sederhana dari kecepatan motor. Kekurangan adalah pemeliharaan yang tinggi dan rendah rentang hidup untuk penggunaan intensitas tinggi. Pemeliharaan melibatkan secara teratur mengganti kuas dan mata air yang membawa arus listrik, serta membersihkan atau mengganti komutator . Komponen-komponen ini diperlukan untuk mentransfer daya listrik dari luar motor ke gulungan kawat berputar dari rotor di dalam motor.

motor DC

1. PENDAHULUAN
Smart Peripheral Controller / SPC DC MOTOR merupakan pengontrol motor
DC yang menggunakan I2C-bus sebagai jalur penyampaian data sehingga
dapat lebih menghemat dan mempermudah pengkabelan. SPC DC MOTOR
ini dilengkapi dengan prosedur input sehingga dapat mengetahui kecepatan
motor pada saat tertentu, juga dilengkapi dengan prosedur brake yang dapat
menghentikan motor secara cepat. Selain itu SPC DC MOTOR dapat
digunakan secara paralel. Contoh aplikasi dari SPC DC MOTOR adalah untuk
robot, dan sumber gerak lainnya.
1.1 SPESIFIKASI EKSTERNAL SPC DC MOTOR
Spesifikasi Eksternal SPC DC MOTOR sebagai berikut :
• Kompatibel penuh dengan DT-51 Minimum System Ver 3.0.
• Hanya perlu 2 jalur kabel untuk interface dengan mikroprosesor /
mikrokontroler lain.
• Mempunyai 2 buah pengontrol motor DC yang dapat bekerja secara
bersama-sama.
• Masing-masing pengontrol motor DC dilengkapi dengan prosedur input
dan brake.
• Dapat dikontrol secara I2C-bus maupun paralel.
• Pengaturan kecepatan motor menggunakan metode Pulse Width
Modulation (PWM).
• Semua pin–pin kontrol paralel diakses dengan taraf logika TTL.
• Dilengkapi dengan jumper untuk setting alamat, sehingga bila
menggunakan I2C bus dapat di-ekspan sampai 8 board (16 buah motor DC)
tanpa tambahan perangkat keras.
• Tersedia prosedur siap pakai untuk aplikasi SPC DC MOTOR.
1.2 SPESIFIKASI INTERNAL SPC DC MOTOR
Dalam penggunaan dari SPC DC MOTOR akan dikenal adanya tiga layer
(lapisan) penggunaan:
Pertama : I2C Engine Layer
Kedua : I2C Protocol Layer
Ketiga : I2C Apllication Layer
I2C Engine Layer adalah lapisan yang mengurusi kegiatan dari tiap bit yang
akan diterima atau yang akan dikirim.
Bagian ini tidak boleh diubah kecuali untuk keperluan khusus. Bagi pengguna
yang belum mahir dan berpengalaman tidak dianjurkan untuk mengubah
bagian ini.
I2C Protocol Layer adalah lapisan yang terletak satu lapis lebih tinggi dari
I2C Engine Layer dan dipergunakan untuk mengatur semua lalu lintas data dan
sudah tersusun sesuai dengan kegunaan menjadi paket Sub-rutin.
Bagian ini tidak boleh diubah kecuali untuk keperluan khusus. Bagi pengguna
yang belum mahir dan berpengalaman tidak dianjurkan untuk mengubah
bagian ini.
4
I2C Apllication Layer adalah lapisan terluar yang dipergunakan untuk
berinteraksi secara langsung dengan user / pengguna.
Bagian ini tidak boleh diubah kecuali untuk keperluan khusus. Bagi pengguna
yang belum mahir dan berpengalaman tidak dianjurkan untuk mengubah
bagian ini.
Protokol dari SPC DC MOTOR dapat dilihat pada lampiran.
1.2.1 Pengalamatan
Pengalamatan memanfaatkan register : AddressI2C
Memanfaatkan alamat memory 2Fh
Semua penggunaan dari I2C-bus selalu diawali dengan pengalamatan. Pada
pengalamatan itu sendiri dibedakan menjadi tiga bagian : alamat tetap, alamat
terprogram, dan Read/Write (R/W). SPC DC MOTOR selalu menggunakan
alamat tetap dengan nilai “1110”, sedangkan untuk alamat terprogram
digunakan untuk memberikan alamat terhadap modul sesuai dengan kehendak
pemakai. Alamat terprogram diatur dengan cara mengganti setting jumper
(dapat dilihat pada bagian 2.2) sehingga pada jalur I2C yang sama dengan
alamat tetap yang sama (“1110”) dapat digunakan 8 buah modul secara
bersamaan dengan membedakan alamat terprogram. Bagian Read/Write (R/W)
bernilai “1” jika Master I2C (DT-51 MinSys / mikrokontroler lain) akan
membaca data dari Slave I2C (SPC DC Motor) dan bernilai “0” jika DT-51
MinSys / mikrokontroler lain akan menulis data ke SPC DC Motor.
1.2.2 Command
m3 m2 m1 m0 x x x x Mode
0 0 0 0 X X X X Tidak terpakai
0 0 0 1 X X X X Command GateTime
0 0 1 0 X X X X Command PWM1
0 0 1 1 X X X X Command PWM2
0 1 0 0 X X X X Command Control
0 1 0 1 X X X X Command Input
0 1 1 0 X X X X Tidak terpakai
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1 1 1 1 X X X X Tidak terpakai
5
Pada perintah command terdapat bagian utama yaitu Mode. Mode digunakan
untuk memilih perintah selanjutnya yang akan diberikan pada device sesuai
dengan pilihan mode yang diberikan. Pada command memiliki 16
kemungkinan mode, namun pada SPC DC MOTOR ini hanya digunakan 5
mode saja.
1.2.2.1 Command Control
Command Control memanfaatkan register : DCControl
Memanfaatkan alamat memory 3Ch atau dengan nama lain BufferOut4
Control Setting ( H/ L ) Fungsi
Run 1 Stop/ Run
Untuk menjalankan dan menghentikan motor DC 1 :
Stop beri logika ‘1’ (high)
Run beri logika ‘0’ (low)
Dir 1 CW / CCW
Untuk arah putaran motor DC 1 :
CW (searah jarum jam) beri logika ‘1’ (high)
CCW (berlawanan arah jarum jam) beri logika ‘0’ (low)
Run 2 Stop / Run
Untuk menjalankan dan menghentikan motor DC 2 :
Stop beri logika ‘1’ (high)
Run beri logika ‘0’ (low)
Dir 2 CW / CCW
Untuk arah putaran motor DC 2 :
CW (searah jarum jam) beri logika ‘1’ (high)
CCW (berlawanan arah jarum jam) beri logika ‘0’ (low)
In 1 On / Off
Untuk mengaktifkan dan menon-aktifkan input motor DC 1
Mengaktifkan beri logika ‘1’ (high)
Menon-aktifkan beri logika ‘0’ (low)
In 2 On / Off
Untuk mengaktifkan dan menon-aktifkan input motor DC 2
Mengaktifkan beri logika ‘1’ (high)
Menon-aktifkan beri logika ‘0’ (low)
Pengiriman Command Control diikuti dengan pengiriman DCControl. Namun
dalam Application Layer, user hanya perlu mengisi DCControl. Command
Control akan ditambahkan secara otomatis. DCControl digunakan untuk
mengatur semua kegiatan dari motor DC.
• Jika salah satu dari IN 1 atau IN 2 aktif, maka SPC DC MOTOR akan
menghitung pulsa kecepatan motor DC pada input yang aktif. Perhitungan
ini akan diperbarui setiap periode (ditentukan oleh command GateTime)
sampai input dinon-aktifkan.
• Jika IN 1 dan IN 2 aktif secara bersamaan, maka SPC DC MOTOR akan
menghitung pulsa kecepatan motor DC 1 dan pulsa kecepatan motor DC 2
secara bergantian.
6
Contoh Aplikasi :
Bila ingin menjalankan motor DC 1 dengan arah searah jarum jam dan ingin
mengetahui kecepatan dari motor DB 1 maka register DCControl dapat diisi
dengan nilai ‘01000110b atau setara dengan ‘46h’.
Bila ingin membuat motor DC berhenti maka Control Run 1 harus dibuat
‘high’, yaitu: ‘01000111b’.
1.2.2.2 Command PWM
Command PWM memanfaatkan register : PWM1
Memanfaatkan alamat memory 3Ah atau dengan nama lain BufferOut2 untuk PWM1
Command PWM memanfaatkan register : PWM2
Memanfaatkan alamat memory 3Bh atau dengan nama lain BufferOut3 untuk PWM2
Pengiriman Command PWM diikuti dengan pengiriman PWM1 dan/atau
PWM2. Namun dalam Application Layer, user hanya perlu mengisi PWM1
dan/atau PWM2. Command PWM akan ditambahkan secara otomatis. Nilai
PWM1 dan PWM2 digunakan untuk mengatur kecepatan putaran motor DC,
dengan cara menghidupkan dan mematikan motor DC secara bergantian dalam
satu periode (32 ms) secara terus menerus. PWM hanya akan berfungsi jika
motor DC dalam keadaan ‘Run’.
Nilai dari PWM ini dapat diatur mulai dari 0 sampai 255 (FFh). Berikut ini
adalah rumus perhitungan PWM dalam satu periode :
Ton = 32 ms
Toff = 0 ms
Ton = (255 – PWM) * 0.125 ms
Toff = 32 ms – Ton
Sebagai contoh, jika nilai PWM diset pada posisi 63d (3Fh), maka motor DC
secara periodik berada pada posisi “On” selama 24 ms, dan pada posisi “Off”
selama 8 ms.
Berikut ini adalah timing diagram dari nilai PWM 63d (3Fh).
Ada 2 buah register yang digunakan untuk mengatur setting PWM. Register
untuk PWM = 0
untuk 1 < PWM ≤ 255
7
PWM1 digunakan untuk mengatur setting PWM motor DC 1 dan register
PWM2 digunakan untuk mengatur setting PWM motor DC 2.
Contoh Aplikasi :
Bila dikehendaki motor DC 1 berjalan dengan PWM 75% dan motor DC 2
berjalan dengan PWM 30%, maka perhitungannya sebagai berikut :
􀂙 Motor DC 1
Ton = 75% * 32 ms
= 24 ms
Dari rumus di atas maka diperoleh
24 ms = (255 – PWM1) * 0.125 ms
isi register PWM1 = ‘63d’
􀂙 Motor DC 2
Ton = 30% * 32 ms
= 9,6 ms
Dari rumus di atas maka diperoleh
9,6 ms = (255 – PWM2) * 0.125 ms
PWM2 = 178,2
Dibulatkan ke bilangan desimal terdekat maka
isi register PWM2 = ‘178d’
1.2.2.3 Command GateTime
Command GateTime memanfaatkan register : GateTime
Memanfaatkan alamat memory 39h atau dengan nama lain BufferOut1
GateTime Time Resolusi
80 H 2000 ms 0.5 Hz
40 H 1000 ms 1 Hz
20 H 500 ms 2 Hz
10 H 250 ms 4 Hz
08 H 125 ms 8 Hz
04 H 62.5 ms 16 Hz
02 H 31,25 ms 32 Hz
01 H 15,625 ms 64 Hz
Pengiriman Command GateTime diikuti dengan pengiriman GateTime.
Namun dalam Application Layer, user hanya perlu mengisi GateTime.
Command GateTime akan ditambahkan secara otomatis. GateTime digunakan
untuk mengatur besarnya waktu yang dibutuhkan untuk menghitung
banyaknya pulsa kecepatan motor DC setiap periode. Ada delapan nilai
8
GateTime yang dapat digunakan, seperti yang terlihat pada tabel di atas.
Semakin besar nilai GateTime, perhitungan pulsa kecepatan motor DC akan
semakin akurat, namun waktu yang dibutuhkan untuk menghitung kecepatan
dalam satu periode lebih lama.
Default GateTime dari SPC DC MOTOR ini adalah ‘08h’.
Contoh :
Jika GateTime diberi nilai ‘20h’, maka waktu yang dibutuhkan untuk
menghitung pulsa kecepatan motor DC adalah 500 ms, dan kesalahan
perhitungannya adalah ± 1 Hz.
1.2.2.4 Command Input
Command Input memanfaatkan register : InputH1, InputL1,
InputH2, InputL2.
Memanfaatkan alamat memory 30h atau dengan nama lain BufferIn0 untuk InputH1
Memanfaatkan alamat memory 31h atau dengan nama lain BufferIn1 untuk InputL1
Memanfaatkan alamat memory 32h atau dengan nama lain BufferIn2 untuk InputH2
Memanfaatkan alamat memory 33h atau dengan nama lain BufferIn3 untuk InputL2
Pengiriman Command Input diikuti dengan pembacaan InputH1 dan InputL1
dan/atau InputH2 dan InputL2. Namun dalam Application Layer, user hanya
perlu membaca InputH1 dan InputL1 dan/atau InputH2 dan InputL2.
Command Input akan ditambahkan secara otomatis. InputH1, InputL1,
InputH2, dan InputL2 digunakan untuk menyimpan hasil perhitungan pulsa
kecepatan putaran motor DC dalam satu detik. Command Input hanya dapat
digunakan, jika motor DC dilengkapi dengan data input kecepatan putaran
motor yang berupa pulsa TTL. Perhitungan dilakukan saat terjadi transisi dari
high menjadi low dari data input kecepatan. Semakin cepat putaran motor,
maka pulsa yang dihasilkan akan semakin tinggi frekuensinya. Sebuah motor
DC dalam satu putaran bisa menghasilkan lebih dari satu pulsa tergantung dari
spesifikasi motor DC tersebut.
Pada SPC DC MOTOR ini, pulsa maksimum yang dapat dihasilkan dalam satu
detik adalah 65.535 (16 bit), yang disimpan didalam dua register yaitu
InputH1 (bit 8–15) dan InputL1 (bit 0–7) untuk motor DC 1 dan InputH2
(bit 8–15) dan InputL2 (bit 0-7) untuk motor DC 2.
9
1.3 SPESIFIKASI I2C BUS
Berikut akan dijelaskan mengenai cara kerja dari komunikasi I2C Master (DT-
51 Minimum System) – Slave (SPC DC MOTOR). Tugas dari master adalah
mengontrol semua komunikasi yang dilakukan, seperti mengatur pulsa clock
pada jalur SCL, bit data pada SDA, dan memeriksa atau mengirimkan
acknowledge.
1.3.1. Kondisi Start dan Stop
Kondisi Start dalam I2C selalu dilakukan dengan cara memberikan level High
(“1”) pada jalur SCL kemudian pada jalur SDA terjadi transisi turun (High ke
Low).
Kondisi Stop dalam I2C selalu dilakukan dengan cara memberikan level High
(“1”) pada jalur SCL kemudian pada jalur SDA terjadi transisi naik (Low ke
High).
1.3.2. Transfer Data
Transfer data dapat dilakukan setelah memberikan kondisi start dan
perubahan bit data (SDA) hanya boleh terjadi / diijinkan saat jalur SCL pada
kondisi Low (“0”). Transfer data ini biasanya sebesar 8 bit yang dilakukan
secara streaming (Bit Streaming), kemudian dilengkapi dengan pengiriman bit
acknowledge.
Mode Write
Saat master I2C berada pada kondisi Write (bit R/W pada AddressI2C =
10
“0“), maka master I2C akan mengirimkan 8 bit data ke slave I2C, kemudian
master akan menunggu adanya bit acknowledge dari slave, apabila tidak
diterima bit acknowledge maka slave tidak menerima data (bit streaming)
secara lengkap (miss/hilang) atau terjadi salah alamat (alamat tetap atau
terprogram).
Mode Read
Saat master I2C berada pada kondisi Read (bit R/W pada AddressI2C = “1”),
maka master I2C akan menerima 8 bit data dari slave I2C yang alamatnya
sesuai dengan alamat master I2C, kemudian master I2C akan mengirimkan bit
acknowledge untuk memberitahukan kepada slave apakah ingin mengambil
data berikutnya atau tidak.
Diagram di atas adalah diagram lengkap tentang transfer data melalui I2C.
Symbol Parameter Min Units
tST1 Time before START action 15 μs
tST2 Time after START action 7 μs
tSTP1 Hold time for prepare STOP action 14 μs
tSTP2 Time before STOP action 7 μs
tSTP3 Time after STOP action 7 μs
tCLHigh Time High for data hold 10 μs
tCLLow Time Low for change data 12 μs
11
1.4 TATA LETAK KOMPONEN SPC DC MOTOR
2. SISTEM YANG DIANJURKAN
Perangkat keras :
• PC XT / AT PentiumTM IBM Compatible dengan port serial (COM 1/
COM2).
• Board DT-51 Minimum System.
• Floppy Disk 3.5” , kapasitas 1,44Mbytes atau CD-ROM Drive.
• Hard disk dengan kapasitas minimum 500Kbytes.
Perangkat lunak :
• Sistem operasi MS-DOSTM atau PC-DOSTM.
• Assembler ASM51
• File-file yang ada pada pada disket/CD program :
EXAMPLE.ASM, EXAMPLE.HEX, DCMOTOR.INC, ENG_I2C.INC,
MANUAL SPC DC MOTOR.PDF, QUICK START SPC DC
MOTOR.PDF, L293D.PDF
2.1 HUBUNGAN DT-51 MINIMUM SYSTEM DENGAN SPC DC MOTOR
SPC DC MOTOR merupakan suatu sistem yang ‘Smart’. Selain dapat
dihubungkan dengan DT-51 Minimum System atau dengan sistem
mikroprosesor / mikrokontroler yang lain, SPC DC MOTOR dapat juga
difungsikan secara paralel (lihat bagian 2.4). Apabila Anda ingin
menghubungk`n SPC DC MOTOR dengan sistem yang lain kami sarankan
untuk mempelajari skema SPC DC MOTOR (lihat lampiran).
12
Untuk menghubungkan SPC DC MOTOR dengan DT-51 Minimum System
dianjurkan untuk menggunakan kabel pita (flat ribbon cable).
Hubungannya ditunjukkan pada tabel berikut :
I2C
Bus
DT-51 Minimum System
PORT C & PORT 1
SPC DC MOTOR
J7
SCL Pin 15 (Port 1.6) Pin 15 (Port 3.3)
SDA Pin 16 (Port 1.7) Pin 16 (Port 3.2)
Catu daya 5V DC dihubungkan dengan konektor J1 (Supply). Perhatikan
polaritasnya jangan sampai terbalik, karena dapat mengakibatkan kerusakan.
Penting !
Referensi ground (GND) antara modul SPC DC MOTOR dengan DT-51
Minimum System harus sama.
2.2 SETTING JUMPER
Alamat terprogram setiap board SPC DC MOTOR ditentukan oleh setting
jumper J4.
J4 (A2) J4 (A1) J4(A0) Alamat Terprogram
0 000
1 001
2 010
3 011
4 100
5 101
6 110
7 (default) 111
Keterangan :
: jumper tersambung (ON)
Jumper J3 (Pull up SCL/SDA) digunakan untuk resistor pull up SDA (I2C bus
data input / output) dan SCL (I2C bus clock input). Apabila lebih dari satu
board SPC DC MOTOR dihubungkan pada I2C bus maka hanya perlu
memasang jumper J3 pada salah satu board saja.
2.3 EKSPANSI SPC DC MOTOR
SPC DC MOTOR dapat di-ekspan sampai 8 board. Beberapa hal yang perlu
diperhatikan apabila menggunakan lebih dari satu board SPC DC MOTOR :
• Setiap board harus mempunyai alamat terprogram yang berbeda,
ditentukan oleh jumper J4 (A0/A1/A2).
• Jumper J3 pada salah satu board saja yang dipasang.
2.4 PENGGUNAAN SPC DC MOTOR SECARA PARALEL
SPC DC MOTOR dapat digunakan secara paralel dengan cara mengatur pin–
pin S1, S2, S3, dan S4 yang ada pada board SPC DC MOTOR.
13
Berikut adalah tabel kegunaan dari pin–pin tersebut:
Pin Name Setting Fungsi
S1
Run 1 Stop / Run
Untuk menjalankan atau mematikan motor DC 1
Stop beri logika ‘1’ (high)
Run beri logika ‘0’ (low)
S2 Dir 1 CW / CCW
Untuk arah putaran motor DC 1
CW (searah jarum jam) beri logika ‘1’ (high)
CCW (berlawanan arah jarum jam) beri logika ‘0’ (low)
S3 Run 2 Stop / Run
Untuk menjalankan atau mematikan motor DC 2
Stop beri logika ‘1’ (high)
Run beri logika ‘0’ (low)
S4 Dir 2 CW / CCW
Untuk arah putaran motor DC 2
CW (searah jarum jam) beri logika ‘1’ (high)
CCW (berlawanan arah jarum jam) beri logika ‘0’ (low)
􀂾 Secara default jika pin–pin S1, S2, S3, dan S4 tersebut tidak dihubungkan
(Floating/mengambang) maka akan selalu berlogika “high”.
􀂾 Untuk dapat menjalankan SPC DC MOTOR secara paralel, setting kedua
motor DC pada register DCControl harus dalam keadaan Stop.
􀂾 Untuk pengaturan PWM secara paralel, dapat dilakukan dengan cara
memberi pulsa secara periodik pada pin S1 atau S3 dengan frekuensi
maksimal 10 KHz.
Contoh Aplikasi :
Bila diinginkan motor DC 1 dijalankan secara paralel dengan PWM 50% dan
putaran searah jarum jam, maka pin S2 diberi logika ‘1’ dan pin S1 diberi
sinyal kotak dengan periode high dan periode low yang sama besarnya.
2.5 PENYAMBUNGAN SPC DC MOTOR DENGAN MOTOR DC
Dalam penyambungan motor DC dengan modul SPC DC MOTOR perlu
diperhatikan tipe dari motor DC yang akan dipergunakan.
Modul SPC DC MOTOR dapat dipergunakan untuk dua buah motor DC yang
mempunyai tegangan kerja yang sama. Modul SPC DC MOTOR ini dapat
digunakan baik untuk motor DC yang mempunyai data input kecepatan
maupun yang tidak mempunyai data input kecepatan. Untuk motor DC yang
tidak mempunyai data input kecepatan, prosedur Input dan Brake yang
terdapat pada SPC DC MOTOR ini tidak dapat digunakan.
Berikut adalah cara pemasangan dari kedua buah motor DC yang dilengkapi
dengan data input.
􀂉 Modul SPC DC MOTOR dapat dipergunakan untuk motor DC dengan
tegangan kerja dari 5 Volt sampai dengan 36 Volt.
􀂉 Arus RMS maksimum untuk modul SPC DC MOTOR adalah 600 mA.
􀂉 Arus impuls tak berulang maksimum untuk modul SPC DC MOTOR
adalah 1.2 A.
􀂉 Sudah dilengkapi dioda clamp secara internal.
􀂉 Hubungkan catu daya positif (+) untuk motor DC pada Vmotor dan catu
daya negatif (-) pada GND.
Tegangannya harus sesuai dengan tegangan kerja motor.
􀂉 Untuk motor DC 1, sambungkan kutub positif motor DC pada M1+ dan
14
kutub negatif motor DC pada M1- serta data input pada IN1 secara benar.
􀂉 Untuk motor DC 2, sambungkan kutub positif motor DC pada M2+ dan
kutub negatif motor DC pada M2- serta data input pada IN2 secara benar.
(lihat gambar).
2.6. MENCOBA SPC DC MOTOR DENGAN EXAMPLE.HEX
♦ Hubungkan DT-51 Minimum System dengan SPC DC MOTOR (lihat
bagian 2.1)
♦ Hubungkan SPC DC MOTOR dengan motor DC (lihat bagian 2.5)
♦ Setting alamat SPC DC MOTOR pada alamat terprogram ke-7 (default)
♦ Download EXAMPLE.HEX yang terdapat pada disket/CD
♦ Motor DC 1 akan bergerak secara Clockwise (CW) dengan PWM 100 %
dan input 1 aktif sedangkan motor DC 2 akan bergerak secara Counter
Clockwise (CCW) dengan PWM 50 %.
Setelah 5 detik, motor DC 1 dihentikan dengan menggunakan prosedur
Brake sedangkan motor DC 2 dihentikan secara manual (tanpa prosedur
Brake). Demikian seterusnya.
3. PERANGKAT LUNAK SPC DC MOTOR
3.1 DRIVER dan RUTIN
SPC DC MOTOR dilengkapi dengan driver DCMOTOR.INC yang akan
mempermudah user dalam pemrograman. DCMOTOR.INC menggunakan
resource dari mikrokontroler 89C51 sebagai berikut :
• Internal RAM alamat 21h bit 0 dan 1
• Internal RAM dengan alamat 2Fh – 3Fh, dan 40h - 43h
• P1.6 dan P1.7
Sehingga tidak boleh dipakai oleh user untuk keperluan lain, kecuali user
mampu melakukan modifikasi pengaturan memori dengan benar.
15
Driver ini menggunakan 13 buah register yang terdiri dari:
AddressI2C GateTime PWM1 PWM2 DCControl
InputH1 InputL1 InputH2 InputL2
BrakeH1 BrakeL1 BrakeH2 BrakeL2
Kegunaan dari register-register tersebut dapat dilihat pada bagian 1.2.
Dari register tersebut akan digunakan dalam 9 rutin penting berikut :
DCInit
Fungsi : Untuk menginisialisasi SPC DC Motor.
Input : AddressI2C, GateTime, PWM1, PWM2 dan DCControl
Output : Flag FAck
Keterangan :
􀂙 Rutin ini digunakan untuk memberikan nilai awal atau
inisialisasi tanpa menjalankan motor DC, yaitu dengan
memberi logika high ‘1’ pada setting Run dari DCControl.
􀂙 Rutin ini dapat juga digunakan untuk menjalankan rutin
SetGateTime, SetPWM1, SetPWM2 dan SetControl dalam
satu buah rutin.
􀂙 Jika Flag FAck bernilai ‘1’ maka SPC DC MOTOR siap
untuk digunakan.
Metode : Isi register AddressI2C, GateTime, PWM1, PWM2 dan
DCControl sesuai dengan kebutuhan kemudian panggil rutin
DCInit.
SetGateTime
Fungsi : Mengatur besarnya waktu yang dibutuhkan untuk menghitung
pulsa input kecepatan motor DC dalam satu periode.
Input : AddressI2C dan GateTime
Output : Flag FAck
Keterangan : Tabel pengaturan nilai register GateTime ini dapat dilihat pada
bagian 1.2.4.
Metode : Isi register AddressI2C dan GateTime sesuai dengan kebutuhan
kemudian panggil rutin SetGateTime.
SetPWM1
Fungsi : Mengatur kecepatan putaran motor DC 1
Input : AddressI2C dan PWM1
Output : Flag FAck
Keterangan : Perhitungan kecepatan putaran motor DC 1 dapat dilihat pada
bagian 1.2.3.
Metode : Isi register AddressI2C dan PWM1 sesuai dengan kebutuhan
kemudian panggil rutin SetPWM1.
SetPWM2
Fungsi : Mengatur kecepatan putaran motor DC 2
Input : AddressI2C dan PWM2
Output : Flag FAck
Keterangan : Perhitungan kecepatan putaran motor DC 2 dapat dilihat pada
bagian 1.2.3.
16
Metode : Isi register AddressI2C dan PWM2 sesuai dengan kebutuhan
kemudian panggil rutin SetPWM2.
SetControl
Fungsi : Untuk menjalankan atau menghentikan motor DC, mengubah
arah putaran motor DC, dan mengaktifkan perhitungan pulsa
input kecepatan pada motor DC.
Input : AddressI2C dan DCControl
Output : Flag FAck
Keterangan :
􀂙 Rutin ini digunakan untuk mengatur semua aktivitas dari
SPC DC MOTOR.
􀂙 Tabel dari nilai register DCControl ini dapat dilihat pada
bagian 1.2.2
Metode : Isi register AddressI2C dan DCControl sesuai dengan
kebutuhan kemudian panggil rutin SetControl.
GetInput1
Fungsi : Menyimpan hasil perhitungan pulsa input kecepatan motor
DC 1.
Input : AddressI2C
Output : InputH1 dan InputL1
Keterangan : Hasil dari rutin ini disimpan pada register InputH1 untuk
bit 8-15 dan register InputL1 untuk bit 0-7.
Metode : Isi register AddressI2C sesuai dengan alamat kemudian panggil
rutin GetInput1.
GetInput2
Fungsi : Menyimpan hasil perhitungan pulsa input kecepatan motor
DC 2.
Input : AddressI2C
Output : InputH2 dan InputL2
Keterangan : Hasil dari rutin ini disimpan pada register InputH2 untuk
bit 8-15 dan register InputL2 untuk bit 0-7.
Metode : Isi register AddressI2C sesuai dengan alamat kemudian panggil
rutin GetInput2.
Brake1
Fungsi : Untuk menghentikan motor DC 1 secara cepat.
Input : AddressI2C, BrakeH1 dan BrakeL1
Output : InputH1, InputL1
Keterangan :
􀂙 Fungsi ini hanya bisa digunakan, jika motor DC 1
dilengkapi dengan data input kecepatan putaran motor.
􀂙 Motor DC 1 akan berhenti jika pulsa input kecepatan lebih
rendah dari input brake.
􀂙 Nilai pulsa input kecepatan terakhir sebelum motor DC 1
berhenti disimpan pada register InputH1 dan InputL1.
17
Metode : Isi register AddressI2C, BrakeH1 untuk bit 8-15 dan BrakeL1
untuk bit 0-7 sesuai dengan kebutuhan kemudian panggil rutin
Brake1.
Brake2
Fungsi : Untuk menghentikan motor DC 2 secara cepat.
Input : AddressI2C, BrakeH2 dan BrakeL2
Output : InputH2, InputL2
Keterangan :
􀂙 Fungsi ini hanya bisa digunakan, jika motor DC 2
dilengkapi dengan data input kecepatan putaran motor.
􀂙 Motor DC 2 akan berhenti jika pulsa input kecepatan lebih
rendah dari input brake.
􀂙 Nilai pulsa input kecepatan terakhir sebelum motor DC 2
berhenti disimpan pada register InputH2 dan InputL2.
Metode : Isi register AddressI2C, BrakeH2 untuk bit 8-15 dan BrakeL2
untuk bit 0-7 sesuai dengan kebutuhan kemudian panggil rutin
Brake2.
3.2 CONTOH APLIKASI DAN PROGRAM
Bila dikehendaki modul SPC DC MOTOR dengan alamat terprogram ke-5
menjalankan motor DC 1 yang mempunyai input kecepatan dengan arah
searah jarum jam (CW) dengan setting PWM 75% dan menjalankan motor DC
2 yang tidak mempunyai input kecepatan dengan arah berlawanan jarum jam
(CCW) dengan PWM 50%.
Setelah 5 detik, arah motor DC 1 berubah menjadi berlawanan jarum jam
(CCW) dengan PWM 25% dan arah motor DC 2 menjadi searah jarum jam
(CW) dengan PWM 100%.
Lima detik kemudian motor DC 2 berhenti, dan 5 detik kemudian motor DC 1
juga berhenti.
Listing program untuk kasus diatas:
$MOD51
CSEG
ORG 4000H
LJMP Start
ORG 4100H
$INCLUDE(ENG_I2C.INC) ;Driver untuk semua produk
;SPC I2C (HARUS DITULISKAN
;TERLEBIH DAHULU SEBELUM
;DCMOTOR.INC)
$INCLUDE(DCMOTOR.INC) ;Driver SPC DC MOTOR
Delay5s:
MOV R5,#28H
D1: MOV R6,#0FFH
D2: MOV R7,#0FFH
DJNZ R7,$
DJNZ R6,D2
DJNZ R5,D1
RET
Start:
MOV SP, #50H
18
MOV AddressI2C,#11101010B ;memasukkan alamat i2c
MOV DCControl,#01000010B ;memasukkan nilai DCControl
MOV PWM1,#03FH ;memasukkan PWM 1 = 75%
MOV PWM2,#07FH ;memasukkan PWM 2 = 50%
ACALL DCInit ;memanggil rutin DCInit
ACALL Delay5s ;Delay 5 detik
MOV PWM1,#0BFH ;memasukkan PWM 1 = 25%
ACALL SetPWM1 ;memanggil rutin SetPWM1
MOV PWM2,#00H ;memasukkan PWM 2 = 100%
ACALL SetPWM2 ;memanggil rutin SetPWM2
MOV DCControl,#01001000B ;memasukkan nilai DCControl
ACALL SetControl ;memanggil rutin SetControl
ACALL Delay5s ;Delay 5 detik
MOV DCControl,#10001100B ;memasukkan nilai DCControl
ACALL SetControl ;memanggil rutin SetControl
ACALL Delay5s ;Delay 5 detik
ACALL GetInput1 ;memanggil rutin GetInput1
MOV BrakeH1,#20H ;\memasukkan input Brake 1
MOV BrakeL1,#00H ;/
ACALL Brake1 ;memanggil rutin Brake1
END
3.3 KERANGKA PROGRAM
Bagi user yang ingin membuat program aplikasi SPC DC MOTOR dengan
menggunakan rutin yang sudah ada maka 2 driver berikut harus dimasukkan
(include) : ENG_I2C.INC dan DCMOTOR.INC
ENG_I2C.INC merupakan driver yang akan selalu digunakan untuk setiap
aplikasi Smart Peripheral Controller (SPC) yang menggunakan I2C-Bus.
DCMOTOR.INC merupakan driver yang khusus digunakan untuk SPC DC
MOTOR.
Kerangka pemrograman SPC DC MOTOR menggunakan Assembler
MetaLink ASM51 sebagai berikut :
;-------------------------------
;FILE TEMPLATE UNTUK SPC I2C BUS
;DENGAN DT-51 MINSYS
;-------------------------------
$MOD51
CSEG
ORG 4000H
LJMP START
ORG 4100H
$INCLUDE(ENG_I2C.INC) ;DRIVER UNTUK SEMUA PRODUK
;I2C BUS (HARUS DITULISKAN
;TERLEBIH DAHULU SEBELUM
;DCMOTOR.INC)
$INCLUDE(DCMOTOR.INC) ;DRIVER SPC DC MOTOR
START:
. ;USER MAIN PROGRAM
.
.
END
19
♦ Terima Kasih atas kepercayaan Anda menggunakan produk kami, bila ada kesulitan, pertanyaan
atau saran mengenai produk ini silahkan menghubungi technical support kami :
support@innovativeelectronics.com
20
LAMPIRAN
21
22