BAB III METODOLOGI PENULISAN 3.1 Perencanaan Dalam pembuatan suatu alat atau produk perlu adanya sebuah perancangan yang menjadi acuan dalam proses pembuatanya, sehingga kesalahan yang mungkin timbul dapat ditekan dan dihindari. 3.1.1 Tujuan perencanaan Tujuan dari perancangan alat ini adalah untuk mewujudkan gagasan dan didasari oleh teori serta fungsi dari dan rangkaian infra red beserta rangkaian forward reverse, untuk kemudian dipadukan dan dengan sedikit modifikasi sehingga menghasilkan alat yang sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan, dan adapun tujuan dari perencanaan pembuatan alat adalah sebagai berikut : 1. Menentukan deskripsi kerja dari alat yang direncanakan 2. Menentukan komponen-komponen yang diperlukan 3. Sebagai pedoman dalam pembuatan alat 4. Mengatur tata letak komponen yang digunakan 5. Meminimalisir kesalahan dalam proses pembuatan 6. Alat yang dihasilkan sesuai dengan apa yang direncanakan
27 3.1.2 Diagram perencanaan Alat MULAI Rangkaian instalasi motor Remote Receiver Sensor Infra merah Mikrokontroler Arduino Y Forward T Octocopler Octocopler Relay 12 vdc Relay 12 vdc Kontaktor 1 Kontaktor 2 Motor Forward Motor Reverse Selesai T Motor Berhenti Y
28 3.1.3 Perencanaan Mekanik Gambar 3.1Diagram alur perencanaan alat Perancanaan mekanik dari alat yang direncanakan mengenai alat Perancanaan model simulator ini menggunakan papan akrilik berukuran 45 cm x 46 cm. Dengan tambahan komponen lain nya seperti di bawah ini : 1. Mcb 3 Fasa 1 buah 2. Lampu Indikator 3 buah 3. Kontaktor Magnet 2 buah 4. Rangkaian Output 2 buah 5. Terminal Blok 1 buah 6. Relay 12 Volt Dc 2 buah 7. Arduino Shield 1 buah 8. Rel Mcb 1 meter 9. Skrup dan Baud 4cm 6 buah 10. Spicer 1cm 14 buah 11. Tool Kit 1 Perangkat 12 Receiver dan Remot Infra merah
29 Untuk pembuatan mekanik nya sendiri di awali dengan pembuatan papan penopang komponen sehingga komponen dapan di topang oleh papan. Langkah pembuatan papan mekanik : 1. Siapkan papan akrilik berukuran 45x46 cm sebagai papan utama. 2. Setelah papan Akrilik selesai disiapkan maka langkah selanjut nya mendesain denah komponen pada papan akrilik menggunakan Ms.Visio agar kelak tata letak komponen terlihat lebih teratur. Hasil dari desain tersebut di print dalam kertas stiker laminasi. Gambar 3.2 Hasil denah Hasil denah sudah selesai maka selanjut nya di tempel di papan akrilik dan papan mekanik pun selesai,langkah selanjut nya peletakan komponen yang harus di sesuaikan dengan tataletak desai yang ada di papan mekanik dengan penempelan menggunakan Rel MCB, baud dan skrup beserta Spicer.
30 3.1.4 Gambar Perencanaan
31 Gambar 3.3 Rangkaian Keseluruhan Alat Simulator
32 3.1.5 Perencanaan Rangkaian Central lock Komponen aktif pada rangkaian ini adalah ic optocoupler 4N35 dan dua buah transistor. Input dari mikrokontroler sebesar 5 V mengalir menuju kaki 1 optocoupler, LED infra merah menyala cahaya LED infra merah di terima oleh kaki basis fototransistor, sehingga fototransistor akan mengalirkan arus sebesar 5 Volt dari sumber menuju kaki kolektro menuju kaki emiter dan mengirimkan sinyal 5 Volt ke kaki basis transistor BC 547. Transistor ini berfungsi sebagai saklar elektronik yang akan mengalirkan arus jika terdapat arus bias pada kaki basisnya. Dari transistor BC 547 menuju transistor TIP31C untuk mengaktifkan relay 12 Volt jenis DPDT (Double Pole Double Throw). Gambar 3.4 Rangkaian centrallock
33 3.1.6 Pengawatan Relay Relay DBDT digunakan untuk mejalankan kontaktor yang diberi tegangan oleh opto coupler. Jadi saat relay di beri tegangan maka elektro magnet akan menarik medan magnet yang tadinya NC (normaly close) menjadi NO (normaly open). Seperti pada gambar dibawah ini Gambar 3.5 Kondisi relay saat NC NO Untuk pengwatan relay ini sendiri menggunakan kabel NYM 0,5 mm tunggal dengan menyambungkan pada kaki-kaki relay,untuk kaki relay yang di beri pengwatan yakni Kaki 13 dan 14 merupakan input dari output rangkaian octocopler Sedang untuk kaki 4 dan5 relay ini merupakan output dari relay yang nanti nya di sambungkan menuju A1 dan A2 kontaktor
34 3.1.7 Perencanaan kontaktor Kontaktor magnet yang digunakan dengan merk schneider dengan spesifikasi sebagai berikut : Gambar 3.6 Kontaktor AC 3 fasa Schneider Features and Specifications: Certifications: UL Listed (E164862 / NLDX) CSA Certified (LR43364 3211 04) - IEC Rated (60647-4) - CE Marked - RoHS Compliant Contactor Type: Non-Reversing Inductive Amperes (AC3): 9A Resistive Amperes (AC1): 20A Horsepower Rating (1- Phase): 0.5HP@115Vac - 1HP@230Vac Horsepower Rating (3- Phase): 2HP@200/230Vac - 5HP@460Vac - 7.5HP@575Vac Marketing Trade Name: TeSys Maximum Voltage Rating: 600 Vac Mounting Style: 35mm DIN Rail Number of Poles: 3-Pole (3 NO) Coil Voltage Code: M7 Coil Consumption Sealed: 7.5 VA Coil Voltage: 220Vac@50/60Hz Coil Consumption Inrush: 70 VA Weight: 0.71 lbs (0.32 kg) Power Wire Size: #10 to #18 AWG Control Terminal Torque: 15 lb-in (1.7 Nm) Power Terminal Torque: 15 lb-in (1.7 Nm) Terminal Type: Screw Clamp Control Wire Size: #10 to #18 AWG
35 Digunakan dua buah kontaktor yang berfungsi sebagai penggerak, pada motor tiga phase yang dijalankan secara forward reverse. Ini adalah contoh contoh rangkaian kontrol dan pengawatan forward reverse. Gambar 3.7 Rangkaian Kontrol dan Pengawatan Rangkaian forward reverse disini berfungsi untuk merubah arah putaran motor yang asalnya memutar ke kanan menjadi memutar ke kiri dengan cara menukar phasa input pada kontaktor satu R S T menjadi T S R pada kontaktor 2. 3.1.8 Perencanaan Motor Induksi 3 Fasa Motor induksi disini sebagai output yang di kendalikan oleh kontaktor magnet dan dijalankan oleh listrik tiga phase. Setelah melakukan pengawatan forward reverse pada kontaktor magnet lalu dilanjutkan dengan pengawatan pada motor tiga phasenya, dengan cara mengambil output R S T dari kontaktor. Seperti yang telah diketahui pada kaki motor tiga phase terdapat enam buah input tegangan dan pada wiring yang digunakan menggunakan sistem star atau bintang yaitu mengabungkan tiga buah kaki x,y dan z menjadi satu sehingga netral dan menjadi titik bintang atau sering disebut couple. Dan karena yang digunakan sistem bintang maka salah satu phase harus ditukar terlebih dahulu
36 pada output kontaktor yaitu T1 kontaktor 1 dengan T2 kontaktor 2 dan T2 kontaktor 1 dengan T1 kontaktor 2, sementara T3 hanya di couple saja agar menghasilkan putaran motor dengan sistem forward reverse. 3.2 Perencanaan Program 3.2.1 Mikrokontroler Arduino Arduino UNO adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328. 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. Mudah dihubungkan ke sebuah komputer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC. Gambar 3.8 Papan Board Arduino
37 Tabel 3.1 Ringkasan Arduino Mikrokontroller ATmega 328 Tegangan Pengoperasian 5 V Tegangan Input yang disarankan 7 12 V Batas Tegangan Input 6 20 V Jumlah pin I/O digital 14 pin digital (6 diantaranya menyediakan keluaran PWM) Jumlah pin input Analog 6 pin Arus DC tiap pin I/O 40Ma Arus DC untuk pin 3,3 V 50Ma Memori Flash 32 KB (ATmega 328) sekitar 0,5 KB digunakan oleh bootloader SRAM 2 KB (ATmega 328) EPROM 1 KB (ATmega 328) Clock Speed 16 MHz 3.2.2 Software Arduino IDE Arduino adalah software yang sangat canggih ditulis dengan menggunakan Java. IDE Arduino terdiri dari: 1.Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna Compiler menulis dan mengedit program dalam bahasa Processing. 2.Sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa Processing) menjadi kode biner. Bagaimanapun sebuah microcontroller tidak akan bisa memahami bahasa Processing. Yang bisa dipahami oleh microcontroller adalah kode biner. Itulah sebabnya compiler diperlukan dalam hal ini.
38 Tabel 3.2 Bagian Sub Menu File IDE Arduino New Open Sketchbook Examples Membuat sketch baru Membuka file sketch yang sudah disimpan Membuka file sketch yang pernah dibuat Membuka contoh contoh file sketch yang berisi berbagai macam aplikasi yang disediakan oleh Close Save Save As Upload to I/O Board Menutup sketch Menyimpan sketch Menyimpan sketch dengan nama lain Mengunggah program ke board Page Setup Mengatur ukuran halaman pada pencetak Print Preferences Quit Mencetak sketch Mengatur setting IDE Arduino Keluar dari IDE Arduino
39 Tabel 3.3 Bagian Sub Menu Edit Verify/ Compile Mengkompilasi program Stop Menghentikan program Show sketch folder Menampilkan folder dari sketch yang sedang dibuka Import Library Mengambil header librari dari fungsi fungsi tambahan Add File Menambah buka file sketch pada jendela yang sama Tabel 3.4 Bagan Sub Menu Sketch Auto Format Archive sketch Fix Encoding & Reload Mengatur format sketch secara otomatis Menyimpan sketch dalam bentuk Zip file Membatalkan perubahan sketch dan mengambil ulang sketch sebelumnya yang telah disimpan Serial Monitor Mengaktifkan jendela tampilan komunikasi serial pada komputer Board Menentukan jenis Board Arduino yang digunakan Serial Port Menentukan port serial yang digunakan untuk mengunggah program dan tersambung pada Board Arduino
40 3.2.3 Perencanaan Remote Infra Merah IR Kit itu sendiri terdiri dari Infrared Receiver, kabel dan Remote Control dengan 20 tombol. Gambarnya dapat dilihat di bawah ini. Gambar 3.9 Ir-Kit IR Receiver mempunyai 3 pin untuk dihubungkan ke Arduino Uno, yaitu pin VCC ke pin 5V Arduino, pin GND ke pin GND Arduino dan pin D ke salah satu pin Digital Arduino (contohnya menggunakan pin Digital 11). Gunakan kabel yang sudah disediakan di dalam paket IR Kit dan 3 buah kabel jumper untuk menghubungkannya ke Arduino. Gambar koneksinya dapat dilihat di bawah ini.
41 Gambar 3.10 IR Kit Terhubung dengan Arduino Uno Apabila koneksi seperti di atas sudah dilakukan, sekarang kita coba kode program untuk membaca/menerima sinyal InfraRed dan menampilkannya lewat Serial Monitor. Buka Arduino IDE anda, klik menu File>Examples>IRremote>IRrecvDemo. Kode program : 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 /* * IRremote: IRrecvDemo - demonstrates receiving IR codes with IRrecv * An IR detector/demodulator must be connected to the input RECV_PIN. * Version0.1July,2009 * Copyright2009KenShirriff * http://arcfn.com */ #include <IRremote.h> int RECV_PIN = 11; IRrecv irrecv(recv_pin); decode_results results; void setup() { Serial.begin(9600); irrecv.enableirin(); // Start the receiver } void loop() { if (irrecv.decode(&results)) { Serial.println(results.value, HEX); irrecv.resume(); // Receive the next value } }
42 Gambar 3.11 Bahasa C+ Saat menghubungkan Ir kit ke Arduino Hubungkan board Arduino anda dengan kabel USB ke komputer. Di Arduino IDE, klik menusketch>verify / Compile untuk melakukan kompilasi dan memastikan tidak ada error pada kode program tersebut. Klik menu File>Upload untuk memasukkan program tersebut ke dalam board Arduino anda. Kemudian buka Serial Monitor dari menu Tools>Serial Monitor, sesuaikan baudrate-nya dengan yang ada di dalam kode program.setelah menjalan kan progam tersebut maka akan mendapatkan kode seial dari remot infrared 1. CH- : FFA25D 2. CH+ : FFE21D 3. VOLL+: FF02FD 4. VOLL-: FF22DD 5. 0 : FF6897 6.MODE : FF6290 7 0 : FFEOIF 8. + : FFA857 9. QE : FF906F 10. 100+ : FF6867 11. 1 : FF30CF 12. 2. : FF18E7 13. 3 : FF7485 14. 4 : FF10EF 15. 5 : FF78C7 16. 6 : FF5AA5 17. 7 : FF42BO 18. 8 : FF4AB5 19. 9 : FF522AD 20. BACK: : FFB04F `Setelah program pengaturan remote tersebut di buat maka program tersebut di uplod kedalam mikrokontroler dimana dalam port port pin tersebut di hubungkan pada rectivier infrared dan rangkaian central lock yang mana pin 2 dan 3 di hubungkan pada input rangkaian central lock 1 dan 2 yang akan menggerakan relay beserta kontaktor nya. Sedangkan untuk
43 menghubungkan rectivier infrared sesuai dengan penjelasan cara menghubungkan receiver diatas.
44