BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Alat-alat yang yang membutuhkan pengendalian kecepatan banyak diterapkan pada industri, rumah tangga dan robotika. Pada penggunaannya kecepatan alat alat tersebut dapat berubah ubah (tidak tetap), yang disebabkan oleh ganguan ganguan luar (beban, gesekan dan lain lain). Untuk menanggulangi hal tersebut maka diperlukan suatu sistem pengendali kecepatan, agar keluaran kecepatan sesuai dengan yang diinginkan. Dalam mengendalikan kecepatan diperlukan umpan balik dari alat tersebut agar bisa diketahui kecepatan pada waktu itu (real time). Dengan berkembangannya teknologi maka sistem pengendalian kecepatan umpan balik dapat dilakukan secara otomatis dengan menggunakan mikrokontroller sebagai pengendalinya. Perusahaan perusahaan pembuat mikrokontroler, seperti: Intel, Atmel, Philips, Siemens, Dallas Semiconductor dan lain-lain. Perusahan perusahaan tersebut saling bersaing untuk mengembangkan produknya sesuai dengan kebutuhan, antara lain dalam hal kecepatan, kapasistas memory, bentuk paket dan kemampuan kemampuan (features). Kemampuan setiap mikrokontroler berbeda beda sesuai dengan serinya, diantaranya: internal ADC, on chip PWM dan lain lain. Pengendalian kecepatan dapat dilakukan dengan beberapa cara. Salah satu cara adalah dengan mengunakan Pulse Width Modulation (PWM). Dalam skripsi ini penulis akan mengendalikan kecepatan motor DC dengan mengunakan mikorokontroler on chip PWM sebagai pengendalinya. 1
1.2. Rumusan masalah Pada skripsi ini penulis akan membuat sistem pengendali kecepatan motor dc dengan menggunakan mikrokontoler sebagai pusat pengontrolnya. Keluaran dari alat akan ditampilkan kelayar monitor komputer melalui komunikasi serial port. Ada beberapa hal yang harus diketahui dalam pembuatan sistem ini, antara lain : - Bagaimana kecepatan motor DC dapat kembali keseting awal setelah diberikan beban. - Bagaimana mengetahui kecepatan motor dc pada saat itu, yang dikeluarkan oleh encoder. - Bagaimana mikrokontroler membangkitkan sinyal PWM untuk mengedalikan motor DC. 1.3. Batasan Masalah Berdasarkan pada rumusan masalah diatas, penulis akan membuat alat pengendali kecepatan motor DC dengan mengunakan mikrokontroler On-Chip PWM. Karena berbagai keterbatasan seperti kerterbatasan waktu, kemampuan, Biaya dan alat alat yang tersedia maka sistem yang akan dibangun memiliki batasan batasan sebagai berikut : - Menggunakan mikrokontroler On-chip PWM (ATMega8535). - Menggunakan Motor DC, dengan tegangan 12 v dan Bi-directional. - Hasil kecepatan saat itu ditampilkan kelayar monitor, berupa nilai dan grafik RPM. - Kecepatan motor DC dapat diseting melalui komputer. 1.4. Spesifikasi Sistem Pada pengerjaan skripsi ini penulis ditunjang dengan spesifikasi spesifikasi sistem sebagai berikut : 2
a. Hardware Hardware yang digunakan untuk menjalankan sistem yang akan dibangun adalah spesifikasi prosesor berkecepatan 1.100 MHz, RAM sebesar 128 Mbyte, VGA 16 Mbyte, harddisk dengan kapasitas 10 Gbyte, keyboard dan mouse serta monitor 15 inch. b. Software Sofware yang digunakan untuk pembuatan program yang akan dibangun adalah: - Sistem Operasi Windows XP Professional (Service pack 1). - Bahasa pemroggraman Mirosoft Visual Basic 6.0 untuk membuat program antarmuka pengaturan kecepatan awal dan tampilan RPM motor DC (Program dijalankan pada komputer). - CodeVisionAVR C Compiler untuk membuat program penerima setingan awal dan pengaturan kecepatan dari komputer, sinyal dari encoder, pembangkit sinyal PWM dan lain lain (Progam dijalankan Pada Mirokontroler). 1.5. Tujuan Penelitian - Penulisan Tugas Akhir merupakan syarat untuk menyelesaikan studi dan memperoleh gelar sarjana komputer di Universitas Kristen Duta Wacana. - Melalui Tugas Akhir mahasiswa diharapkan mampu mengimlementasikan ilmu yang telah dipelajari selama perkuliahan. - Mengaplikasikan Mikrokontroler ATMega8535 sebagai pusat pengontrol sistem pengendali kecepatan motor DC 1.6. Metodologi Penelitian meliputi: Metode penulisan yang digunakan untuk menyelesaikan tugas akhir ini 3
- Metoda kepustakaan, yaitu penulis melakukan studi literatur tentang permasalahan yang ada melalui perpustakaan, dan internet. - Metoda percobaan, yaitu penulis melakukan berbagai percobaan yang berkaitan dengan peralatan yang penulis buat. - Metoda perencanaan dan perancangan alat, yaitu penulis membuat alat dengan menggabungkan berbagai data dan rangkaian yang penulis dapatkan dari data sheet alat dan internet. - Metoda konsultasi, yaitu dalam masa perencanaan dan pembuatan alat penulis juga berkonsultasi dengan dosen pembimbing dan sumber-sumber lain yang penulis jadikan acuan dan perbandingan terhadap alat yang penulis buat sehingga permasalahan yang timbul sewaktu pembuatan alat dapat teratasi. 1.7. Sistematika Penulisan Secara keseluruhan sistematika penulisan laporan Tugas Akhir ini terdiri dari lima bab yaitu: Bab 1 : PENDAHULUAN Berfungsi untuk memberikan gambaran umum mengenai objek penelitian Tugas Akhir. Bab ini berisi latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, spesifikasi sistem, tujuan penelitian, metodologi penelitian dan sistematika penulisan. Bab 2 : LANDASAN TEORI Berfungsi untuk memberikan bahasan mengenai landasan teori yang mendukung proses penyusunan Tugas Akhir. Landasan teori tersebut meliputi bahasan mengenai Sistem pengedali, kecepatan, Pulse Width Modulation (PWM), perangkat keras yang digunakan untuk perancangan sistem dan perangkat lunak yang digunakan. Bab 3 : PERANCANGAN SISTEM Berfungsi untuk menjelaskan proses perancangan dalam pembangunan sistem pengendali kecepatan umpan balik dengan menggunakan 4
Bab 4 : Bab 5 : mikrokontroler On-chip PWM yang menjadi studi kasus. Proses perancangan sistem terdiri dari dua bagian utama yaitu perancangan hardware dan perancangan software. Perancangan Hardware meliputi koneksi pin dan bill of material. Perancangan software meliputi algoritma atau flowchart untuk menggambarkan alur kerja alat. IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM Berfungsi untuk menjelaskan proses implementasi/penerapan sistem agar dapat berjalan pada spesifikasi sistem yang telah ditentukan. Proses implementasi dan analisis sistem terdiri dari komputer dan mikrokontroler dengan capture program dan keterangannya. KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi kesimpulan yang dapat diambil dari hasil penelitian yang telah dilakukan melalui proses-proses pada bab-bab sebelumnya serta saran untuk pengembangan sistem agar menjadi lebih baik. 5