LAPORAN TUGAS AKHIR PROTOTYPE PENGENDALIAN ROTASI MOTOR DC MENGGUNAKAN LabVIEW 7.1 Disusun Oleh : RAHMAT FUAD 062408006 PROGRAM STUDI FISIKA INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
LAPORAN TUGAS AKHIR PROTOTYPE PENGENDALIAN ROTASI MOTOR DC MENGGUNAKAN LabVIEW 7.1 Diajukan sebagai salah satu syarat guna memperoleh gelar Ahli Madya pada Program studi DIII Fisika Instrumentasi Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Disusun Oleh : RAHMAT FUAD 062408006 PROGRAM STUDI FISIKA INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
KATA PENGANTAR Alhamdulillahi Rabil alamin Puji syukur hanya kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, hidayah dan bimbingan-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan laporan Tugas Akhir ini sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada Program Diploma III Fisika Instrumentasi. Adapun tugas akhir ini mengambil judul Prototype Pengendalian Rotasi pada Motor DC Menggunakan LabVIEW 7.1. Keberhasilan penyusunan tugas akhir ini tidak terlepas dari bantuan, bimbingan dan dukungan berbagai pihak. Untuk itu dengan penuh rasa hormat dan tulus penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Drs. Luhut Sihombing M.S, sebagai pembimbing lapangan, yang telah memberikan banyak pengertiannya, pengarahanpengarahan dalam menyelesaikan Tugas Akhir. 2. Bapak Drs. Sudjono M.S sebagai dosen wali selama masa studi penulis, terima kasih atas bimbingan dan pengarahannya. 3. Ayahanda, ibunda dan saudara-saudaraku tercinta yang telah memberikan doa, dukungan baik moril maupun materil. 4. Guru-guru yang telah membimbing dan mengarahkan saya, Tgk. Fakhruddirradhi, teman-teman FIN, atas dukungan dan doanya. Dan terimakasih untuk teman-teman semua yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan tugas akhir ini masih terdapat banyak kekurangan serta kesalahan, oleh karena itu penulis menghargaiadanya saran dan kritikan yang dapat memperbaiki atau mengevaluasi sehingga bermanfaat untuk perbaikan dimasa yang akan dating. Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu yang bermanfaat bagi pembaca. Amin Yaa Rabbal alamin Medan, Novenber 2009 Penulis
DAFTAR ISI Halaman Sampul i Halaman Pengesahan... ii Halaman Persembahan iv Kata Pengantar. v Daftar Isi...vii Daftar Gambar.. x Daftar Tabel xii Intisari..xiii BAB I PENDAHULUAN..1 1.1 Latar Belakang Pemilihan Judul 1 1.2 Maksud dan Tujuan...2 1.3 Batasan Masalah 2 1.4 Metode Pendekatan Masalah.2 1.5 Sistematika Penulisan 3 BAB I BAB II BAB III BAB IV BAB V Pendahuluan 3 Dasar Teori..3 Perancangan dan Perakitan..4 Hasil dan Pembahasan.4 Penutup 4
BAB II DASAR TEORI.4 2.1 Konsep Dasar Perangkat Keras..4 2.1.1 Motor DC 5 2.1.2 Antarmuka Menggunakan Port Paralel 6 2.1.3 H-Bridge (Rangkaian Jembatan H) 10 2.1.4 Pulse Width Modulation (PWM) 11 2.1.5 Sensor Kecepatan (Optokopler) 14 2.1.6 Pemicu Schimitt (IC 7414) 15 2.2 Konsep Dasar Perangkat Lunak 16 2.2.1 LabView (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench 16 BAB III PERANCANGAN SISTEM DAN PEMOGRAMAN 26 3.1 Sistem Perangkat Keras (Hardware) 26 3.1.1 Antarmuka Port Paralel.28 3.1.2 IC L293D Sebagai Pengendali Motor DC 28 3.1.3 Brushed Motor..31 3.1.4 Rangkaian Sensor Kecepatan 31 3.1.5 Rangkaian Catu Daya 35 3.2 Sistem Perangkat Lunak...36 3.2.1 Pengendali Arah Putaran Motor, Kecepatan Motor dan PWM.37 3.2.2 Menghitung Kecepatan Motor 42
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 46 4.1 Hasil Percobaan 46 4.2 Pembahasan..50 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 52 5.1 Kesimpulan..52 5.2 Saran.52 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Rangkaian motor shunt 4 Gambar 2.2 Rangkaian motor seri 5 Gambar 2.3 Rangkaian motor Kompon 5 Gambar 2.4 Tata-letak pin port parallel (printer). 6 Gambar 2.5 Rangkaian jembatan H. 10 Gambar 2.6 Rangkaian lebar pulsa.. 12 Gambar 2.7 IC L293D.. 12 Gambar 2.8 Gambar 2.9 Arsitektur rangkaian dalam IC L293D..13 Simbol Optokopler.14 Gambar 2.10 Diagram pin IC 7414.15 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Blok diagram rangkaian pengendali motor DC.26 Blok diangram keseluruhan pengendali motor DC 27 Gambar 3.3. Rangkaian pengendali motor DC.. 27 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Gambar 3.6 Gambar 3.7 Gambar 3.8 Gambar 3.9 Konfigurasi pin IC L293D (Unitrode/)..29 Rangkaian IC L293 sebagai pengendali motor DC.30 Brushed motor 31 Rangkaian pencacah RPM.31 Rangkaian optokopler 33 Rangkaian Transistor dan pemicu schimit 34 Gambar 3.10 Posisi mekanis optokopler.35 Gambar 3.11 Rangkaian catu daya. 36
Gambar 3.12 Diagram alir pengendali arah putaran, kecepatan dan PWM.37 Gambar 3.13 Diagram blok pengendali arah putaran motor, kecepatan motor dan PWM... 38 Gambar 3.14 Diagram blok arah putar motor kanan 39 Gambar 3.15 Diagram blok sequence pada arah putar motor kanan 39. Gambar 3.16 Diagram blok arah putar kiri..40 Gambar 3.17 Diagram blok sequence pada arah putar motor kiri 40 Gambar 3.18 Diagram alir proses pembacaan kecepatan motor.42 Gambar 3.19 Diagram blok baca optokopler..43 Gambar 3.20 Diagram alir hitung RPM. 44 Gambar 3.21 Diagram blok rumus menghitung nilai RPM.44 Gambar 3.22 Diagram blok reset variabel cacah 45 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Alat pengendali motor DC 46 Gambar grafik perubahan RPM.47 Tampilan Hasil request arah putar kanan..49 Tampilan hasil request arah putar kiri...49 Lempeng lingkaran yang diberi lubang.50
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tabel signal dan fungsi pin port parallel 7 Tabel 2.2 Alamat-alamat dasar kanal paralel. 8 Tabel 2.3 Register data port paralel 8 Tabel 2.4 Register status port paralel. 9 Tabel 2.5 Tabel 2.6 Register kontrol port paralel..10 Fungsi struktur...17 Tabel 2.7 Fungsi numerik.. 18 Tabel 2.8 Fungsi Boolean.. 19 Tabel 2.9 Fungsi string...20 Tabel 2.10 Fungsi larik 21 Tabel 2.11 Fungsi perbandingan. 22 Tabel 2.12 Fungsi waktu dan dialog...23 Tabel 2.13 Fungi penanganan berkas. 23 Tabel 2.14 Tabel 2.15 Fungsi komunikasi TCP/IP 24 Fungsi I/O...25 Tabel 4.1 Tabel perubahan kecepatan terhadap PWM.. 47