USER MANUAL PALANGAN KERETA API OTOMATIS MATA DIKLAT : SISTEM PENGENDALI ELEKTRONIKA SISWA KELAS XII TAHUNAJARAN 2010/2011 JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA INDUSTRI SMK NEGERI 3 BOYOLANGU TULUNGAGUNG
CREW 2 CREW Fatkhurrozi (11247/109.EI) Mas Angga Rona Mahendra (11255/117.EI)
DAFTAR ISI 3 DAFTAR ISI 1. Palangan Kereta Api Otomatis... 4 2. Spesifikasi... 6 3. DasarTeori... 7 Pendahuluan... 7 PrinsipKerja... 8 4. Tampilan (Layout)... 11 Top Panel (Panel Depan)... 11 5. Troubleshooting... 12 6. Skema... 13 Mikrokontroller... 13 Driver Stepper... 14 7. Layout PCB... 15 Mikrokontroller... 15 Driver... 16 8. DaftarKomponen... 17 9. Biodata... 18
1 PALANGAN KERETA API OTOMATIS 4 1 PALANGAN KERETA API OTOMATIS Rangkaian ini menggunakan dua supply tegangan DC sebesar 5 Volt dan 12 Volt. Rangkaian Power Supply ini sudah terpasang secara internal (sudah di dalam box). Sebagai penggerak dari palangan pintu (rotor) maka dipergunakan motor stepper jenis Unipolar. Menggunakan dua inputan berupa limit switch common katoda. Mikrokontroler AT89S51 sebagai pengolah data program yang menggunakan bahasa Assembly/Assembler. Rangkaian driver sebagai penggerak motor stepper menggunakan IC ULN 2803A yang berfungsi sebagai pembalik (Not Gate) dari outputan mikrokontroler AT89S51. Sebagai penguat arus dari driver motor stepper,dipergunakan transistor jenis TIP 3055 karena bentuknya yang simple dan kuat. Waspada! Tegangan berbahaya. Cukup untuk menyebabkan suatu resiko kejutan listrik Waspada! Aturan operasional dan pentingnya pemeliharaan. Baca User Manual
1 PALANGAN KERETA API OTOMATIS 5 Box Palangan Kereta Api Otomatis berisi : 1. Power Supply 2. Driver motor stepper 3. Motor stepper unipolar 4. Mikrokontroler Gambar 1. Box Tampak Atas
2 SPESIFIKASI 6 2 SPESIFIKASI Power supply: 220 V AC, 2 A Konsumsi Daya: Keseluruhandaya 34 Watt Connector: Konektor 1x4 female, sebagai interface antaramikrokontroldengan Driver. Konektor 1x8 male. Dimensi: Tinggi 17cm, Panjang 26 cm, Lebar 21 cm. Berat: Sekitar 1,5 kg Kotak / Casing: triplek.
3 dasar teori 7 3 DASAR TEORI 2.1 Pendahuluan Pintu rel kereta api otomatis merupakan suatu otomatisasi yang diterapkan pada jalur transportasi kereta api guna menutup pintu jalan yang membatasi atau menghentikan jalur lalu lintas agar kendaraan berhenti sementara untuk mendahulukan kereta api yang akan lewat. Otak dari aplikasi pintu rel kereta api otomatis adalah mikrokontroller, Mikrokontroler ini yang akan mengendalikan semua jalannya sistem yang terdapat pada pintu rel kereta api otomatis. Yaitu mengendalikan masukan sistem yang berupa limit switch, mengendalikan pergerakan motor stepper sebagai penggerak pintu. Beberapa bagian komponen penyusun pintu rel kereta api adalah sebagai berikut : 1. Otak pengendali rangkaian, berupa AT89S51 yang menggunakan bahasa Assembly. 2. Driver, berupa penguat tegangan dan arus. 3. Rotor, berupa motor stepper unipolar. Gambar 2. Blok Diagram Rangkaian Palangan Pintu Otomatis
3 dasar teori 8 2.2 PrinsipKerja Motor Stepper dan half step. Ada dua macam pergeseran pada motor stepper yakni full step Yang dimaksud dengan Full adalah suatu mode motor stepper dimana per langkahnya merupakan pergeseran maksimum antara rotor terhadap stator sehingga mode Full merupakan mode tercepat untuk melakukan pergeseran/perputaran namun memiliki kekurangan dari segi torsi yang dihasilkan. Yang dimaksud dengan Half adalah setiap pergeseran perlangkah merupakan setengah dari pergeseran yang dihasilkan oleh mode Full, sehingga mode Half memiliki kecepatan yang lebih lambat dari mode Full namun memiliki torsi yang lebih kuat. Berikut adalah tabel pola dan cara kerja dari motor stepper: Ketelitian dari magnet permanen di rotor dapat sampai 1.8 o untuk tiap stepnya. Ketika arus Kondisi akan menyebabkan rotor mendapat gaya tarik menuju kutub-kutub ini. Dan ketika arus atas
3 dasar teori 9 menjadi kutub utara sedangkan kutub stator pada bagian bawah menjadi kutub selatan. yang melalui lilitan 1 dihentikan dan lilitan 2 diberi arus maka rotor akan mengerak lagi menuju kutub-kutub ini. Mikrokontroller One chip mikrokontroller ini memiliki 32 jalur port yang dibagi menjadi 4 buah port 8 bit. Pada blok diagram AT89S51 dapat dilihat latch
3 dasar teori 10 tiap bit pada keempat port : port 0, port 1, port 2, port 3. Masing-masing jalur port terdiri dari latch, output driver dan input buffer. Port 0 dan port 2 dapat digunakan sebagai saluran data dan alamat. Beberapa fungsi pin dari IC AT89S51 adalah sebagai berikut : 1. Pin 1 sampai 8 (Port 1) merupakan port pararel 8 bit dua arah (bidirectional) yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan (general purpose). 2. Pin 9 merupakan pin reset, reset aktif jika mendapat catuan tinggi. 3. Pin 20 sebagai Vss, terhubung ke 0 atau ground pada rangkaian. 4. Pin 29 sebagai PSEN (Program Store Enable) adalah sinyal yang digunakan untuk membaca, memindahkan program memori eksternal (ROM / EPROM) ke mikrokontroler (aktif low). 5. Pin 30 sebagai ALE (Address Latch Enable) untuk menahan alamat bawah selama mengakses memori eksternal. Pin ini juga berfungsi sebagai PROG (aktif low) yang diaktifkan saat memprogram internal flash memori pada mikrokontroler (on chip). 6. Pin 31 sebagai EA (External Accesss) untuk memilih memori yang akan digunakan, memori program internal (EA = Vcc) atau memori program eksternal (EA = Vss), juga berfungsi sebagai Vpp (programming supply voltage) pada saat memprogram internal flash memori pada mikrokontroler. 7. Pin 32 sampai 39 (Port 0) merupakan port pararel 8 bit dua arah. Berfungsi sebagai alamat bawah yang dimultipleks dengan data untuk mengakses program dan data memori eksternal. 8. Pin 40 sebagai Vcc, terhubung ke +5 V sebagai catuan untuk mikrokontroler.
4 TAMPILAN (LAYOUT) 11 4 TAMPILAN (LAYOUT)
5 TROUBLESHOOTING 12 5 TROUBLESHOOTING Langkah langkah pemasangan: 1. Hubungkan input switch ke HB2000W pada port 1.6 dan 1.7 dengan memperhatikan groundnya. 2. Hubungkan output dari ke HB2000W pada port 0.0 p0.3 ke driver motor stepper pada kaki ke-3 sampai kaki ke-6. 3. Hubungkan HB2000W dan Driver dengan sumber tegangan yang sesuai. PERHATIAN! Sebelum menghidupkan Power Supply, pastikan supply terpasang pada tempatnya. Antara kutub positif dan negatif harus benar-benar diperhatikan. Karena apabila supply tegangan terpasang terbalik dapat merusak komponen terutama IC. Berbagai permasalahan yang mungkin terjadi pada saat pengoperasian Palangan Pintu Kereta Api Otomatis dan cara menanganinya sebagai berikut : Jika Palangan Pintu Kereta Api Otomatis tidak dapat menyala: 4. Periksa apakah kabel power supply telah tersambung dengan benar. 5. Periksa kondisi rangakaian power supply pada output yang dihasilkan. Jika Palangan Pintu Kereta tidak dapat berputar: 1. Periksa apakah output dari power supply telah terhubung ke perangkat. 2. Periksa kabel input apakah sudah terpasang sesuai dengan alamat portnya. 3. Periksa kabel output yang menghubungkan Mikrokkontroller dengan Driver apakah terbalik atau tidak. 4. Periksa apakah kabel pada motor stepper sudah terpasang sesuai urutan putarannya.
6 SKEMA RANGKAIAN POWER AMPLIFIER 13 6 SKEMA RANGKAIAN POWER AMPLIFIER
6 SKEMA RANGKAIAN POWER AMPLIFIER 14
7 LAYOUT PCB 15 7 LAYOUT PCB
7 LAYOUT PCB 16
8 DAFTAR KOMPONEN 17 8 DAFTAR KOMPONEN Komponen-komponen yang dibutuhkan dalam pembuatan Power Amplifier ini, adalah sebagai berikut: Komponen Deskripsi Jumlah IC AT89S51 ULN2803A 1 1 Resistor 1K 560 Ohm 38 4 Capasitor 30pF 2 Capasitor Polar 10 F 1 Dioda 1N4148 (LED) Zener 12 V 1 4 Transistor TIP3055 4 Saklar Limit Switch Push Button 2 1 Kristal Xtal 12 MHz 1 Header Header 1x8 Header 1x2 5 3 Konektor Konektor 1x6 1 Kabel Kabel 1x4 1 Motor Stepper Unipolar 1
BIODATA 18 BIODATA Nama : Fatkhurrozi TTL : Tulungagung, 20 Desember 1992 Sekolah : SMK Negeri 3 Boyolangu Jurusan : Teknik Elektronika Industri Alamat : Ds. Sumberdadi, Kec. Sumbergempol, Kab. Tulungagung Hobby : Sepak Bola Nama : Mas Angga Rona Mahendra TTL : Tulungagung, 30 Mei 1992 Sekolah : SMK Negeri 3 Boyolangu Jurusan : Teknik Elektronika Industri Alamat : Ds. Pulosari, Kec. Ngunut, Kab. Tulungagung Hobby : Sepak Bola