BAB II LANDASAN TEORI

4

BAB II LANDASAN TEORI

Landasan teori sangat membantu untuk dapat memahami suatu sistem.Selain dari pada itu dapat juga dijadikan sebagai bahan acuan didalam merencanakan suatu system.Dengan pertimbangan hal-hal tersebut, maka landasan teori merupakan bagian yang harus dipahami untuk pembahasan selanjutnya.Pengetahuan yang mendukung perencanaan dan realisasi alat meliputisensor optocoupler, mikrokontroler ATMega 8535, IC 7805, LCD dan program.

2.1.Sensor Optocoupler Optocoupler adalah suatu piranti yang terdiri dari 2 bagian yaitu transmitter danreceiver, yaitu antara bagian cahaya dengan bagian deteksi sumber cahaya terpisah.Biasanya optocoupler digunakan sebagai saklar elektrik, yang bekerja secara otomatis.Pada dasarnya Optocoupler adalah suatu komponen penghubung (coupling) yang bekerja berdasarkan picu cahaya optic. Optocoupler terdiri dari dua bagian yaitu: 1. Pada transmitter dibangun dari sebuah LED infra merah. Jika dibandingkan dengan menggunakan LED biasa, LED infra merah memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap sinyal tampak. Cahaya yang dipancarkan oleh LED inframerah tidak terlihat oleh mata telanjang. 2. Pada bagian receiver dibangun dengan dasar komponen Photodiode. Photodiodemerupakan suatu transistor yang peka terhadap tenaga cahaya. Suatu sumbercahaya menghasilkan energi panas, begitu pula dengan spektrum infra merah.Karena spekrum inframerah mempunyai efek panas yang lebih besar dari cahayatampak, maka Photodiode lebih peka untuk menangkap radiasi dari sinar inframerah.Oleh karena itu Optocoupler dapat dikatakan sebagai gabungan dari LEDinframerah dengan fototransistor yang terbungkus menjadi satu chips. Cahaya infra merah termasuk dalam gelombang elektromagnetik yang tidak tampak oleh mata telanjang. Sinar ini tidak tampak oleh mata karena mempunyai panjang gelombang , berkas cahaya yang terlalu panjang bagi tanggapan mata manusia. Sinar infra merah

Universitas Sumatera Utara

5

mempunyai daerah frekuensi 1 x 1012 Hz sampai dengan 1 x 1014 GHz atau daerah frekuensi dengan panjang gelombang 1µ m – 1mm. LED infra merah ini merupakan komponen elektronika yang memancarkan cahaya infra merah dengan konsumsi daya sangat kecil. Jika diberi bias maju, LED infra merah yang terdapat pada optocoupler akan mengeluarkan panjang gelombang sekitar 0,9 mikrometer. Proses terjadinya pancaran cahaya pada LED infra merah dalam optocoupler adalah sebagai berikut. Saat dioda menghantarkan arus, elektron lepas dari ikatannya karena memerlukan tenaga dari catu daya listrik. Setelah elektron lepas, banyak elektron yang bergabung dengan lubang yang ada di sekitarnya (memasuki lubang lain yang kosong). Pada saat masuk lubang yang lain, elektron melepaskan tenaga yang akan diradiasikan dalam bentuk cahaya, sehingga dioda akan menyala atau memancarkan cahaya pada saat dilewati arus. Cahaya infra merah yang terdapat pada optocoupler tidak perlu lensa untuk memfokuskan cahaya karena dalam satu chip mempunyai jarak yang dekat dengan penerimanya. Pada optocoupler yang bertugas sebagai penerima cahaya infra merah adalah fototransistor. Fototransistor merupakan komponen elektronika yang berfungsi sebagai detektor cahaya infra merah. Detektor cahaya ini mengubah efek cahaya menjadi sinyal listrik, oleh sebab itu fototransistor termasuk dalam golongan detektor optik. Fototransistor memiliki sambungan kolektor–basis yang besar dengan cahaya infra merah, karena cahaya ini dapat membangkitkan pasangan lubang elektron. Dengan diberi bias maju, cahaya yang masuk akan menimbulkan arus pada kolektor. Fototransistor memiliki bahan utama yaitu germanium atau silikon yang sama dengan bahan pembuat transistor. Tipe fototransistor juga sama dengan transistor pada umumnya yaitu PNP dan NPN. Perbedaan transistor dengan fototransistor hanya terletak pada dindingnya yang memungkinkan cahaya infra merahmengaktifkan daerah basis, sedangkan transistor biasa ditempatkan pada dindinglogam yang tertutup.


6

2.2.Mikrokontroler ATMega8535 Mikrokontroler, sesuai namanya adalah suatualat atau komponen pengontrol atau pengendali yang berukuran mikro atau kecil.Sebelum ada mikrokontroler, telah ada terlebih dahulu muncul mikroprosesor.Bila dibandingkan dengan mikroprosesor, mikrokontroler jauh lebih unggul karena terdapat berbagai alasan, diantaranya :

1. Tersedianya I/O I/O dalam mikrokontroler sudah tersedia sementara pada mikroprosesor dibutuhkan IC tambahan untuk menangani I/O tersebut.IC I/O yang dimaksud adalah PPI 8255.

2. Memori Internal Memori merupakan media untuk menyimpan program dan data sehingga mutlak harus ada.Mikroprosesor belum memiliki memori internal sehingga memerlukan IC memori eksternal.Dengan kelebihan-kelebihan di atas, ditambah dengan harganya yang relatif murah sehingga banyak penggemar elektronika yang kemudian beralih kemikrokontroler.Namun demikian,

meski

memiliki

berbagai

kelemahan,

mikroprosesortetap

digunakan sebagai dasar dalam mempelajari mikrokontroler. Inti kerja dari keduanya adalah sama, yakni sebagai pengendali suatu sistem. Mikrokontroler merupakan komputer di dalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiahnya bisa disebut “pengendali kecil“ dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponenkomponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi / diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini. Dengan menggunakan mikrokontroler ini maka: a. Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas. b. Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian besar

dari

sistem

adalah

perangkat

lunak

yang

mudah

dimodifikasi.


7

c. Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang kompak. Namun demikian tidak sepenuhnya mikrokontroler bisa mereduksi komponen IC TTL dan CMOS yang seringkali masih diperlukan untuk aplikasi kecepatan tinggi atau sekedar menambah jumlah saluran input dan output (I/O). dengan kata lain, mikrokontroler adalah

versi

mini

atau

mikro

dari

sebuah

komputer

karena

mikrokontroler sudah mengandung beberapa bagian yang langsung bisa dimanfaatkan, misalnya port paralel, port serial, komparator, konversi digital ke analog (DAC), konversi analog ke digital (ADC), dan sebagainya hanya menggunakan Minimum System yang tidak rumit atau kompleks.

Mikrokontroler adalah otak dari suatu sistem elektronika seperti halnya mikroprosesor sebagai otak komputer. Namun mikrokontroler memiliki nilai tambah karena didalamnya sudah terdapat memori dan sistem input/output dalam suatu kemasan IC. Mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s RISC processor) standar memiliki arsitektur 8-bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16- bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. Berbeda dengan instruksi MCS-51 yang membutuhkan 12 siklus clock karena memiliki arsitektur CISC (seperti komputer). Secara umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluargaATTiny,

keluarga

AT90Sxx,

keluarga

ATMega

dan

AT89RFxx.Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama. Oleh karena itu, dipergunakan salah satu AVR produk Atmel, yaitu ATMega 8535.Selain mudah didapatkan dan lebih murah ATMega 8535 juga memiliki fasilitas yang lengkap.Untuk tipe AVR ada 3 jenis yaitu ATTiny, AVR klasik, dan ATMega.Perbedaannya hanya pada fasilitas dan I/O yang tersedia serta fasilitas lain seperti ADC, EEPROM, dan lain sebagainya.Salah satu contohnya adalah ATMega 8535.Memiliki teknologi RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz membuat ATMega 8535 lebih cepat bila dibandingkan dengan varian MCS51.Dengan fasilitas yang lengkap tersebut menjadikan


8

ATMega 8535 sebagai mikrokontroler yang powerfull. Adapun blok diagramnya sebagai berikut :

Gambar 2.1 Blok diagram atmega8535

Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa ATMega 8535 memiliki bagiansebagai berikut : 1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, Port D. 2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran. 3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan. 4. CPU yang terdiri atas 32 buah register. 5. Watchdog Timer dengan osilator internal. 6. SRAM sebesar 512 byte. 7. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write. 8. Unit interupsi internal dan eksternal. 9. Port antarmuka SPI. 10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi. 11. Antarmuka komparator analog.. 12. Port USART untuk komunikasi serial.


9

Kapabiltas detail dari ATMega 8535 adalah sebagai berikut : 1. Sistem mikroprosesor 8 bit bebrbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz. 2. Kapabiltas memori flash 8 Kb, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte. 3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel. 4. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps. 5. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik.

2.2.1.

Konfigurasi PIN ATMega8535 Mikrokontroler ATMega8535 mempunyai jumlah pin sebanyak 40 buah, dimana 32 pin digunakan untuk keperluan port I/O yang dapat menjadi pin input/output sesuai konfigurasi. Pada 32 pin tersebut terbagi atas 4 bagian (port), yang masing-masingnya terdiri atas 8 pin. Pin-pin lainnya digunakan untuk keperluan rangkaian osilator, supply tegangan, reset, serta tegangan referensi untuk ADC. Untuk lebih jelasnya, konfigurasi pin ATMega8535 dapat dilihat pada gambar 2.2.

Gambar 2.2 Konfigurasi pin atmega8535


10

Berikut ini adalah susunan pin-pin dari ATMega8535 : a. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukkan catu daya b. GND merupakan pin ground c. Port A (PA0..PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC d. Port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu Timer/Counter, Komparator Analog, dan SPI e. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, Komparator Analog, dan Timer Oscilator f. Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu Komparator Analog, Interupsi Iksternal dan komunikasi serial USART g. Reset

merupakan

pin

yang

digunakan

untuk

mereset

mikrokontroler h. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukkan clock eksternal (osilator menggunakan kristal, biasanya dengan frekuensi 11,0592 MHz).


11

2.2.2.

Peta Memori ATMega8535 ATMega8535 memiliki dua jenis memori yaituProgram Memory dan Data Memoryditambah satu fitur tambahan yaitu EEPROMMemory untuk penyimpan data. a.

Program Memory ATMEGA 8535 memilikiOn-Chip In-SystemReprogrammable Flash

Memory

untuk

menyimpan

program.Untuk

alasan

keamanan, program memory dibagi menjadi dua bagian, yaitu Boot Flash Section dan Application Flash Section.Boot Flash Section digunakan untuk menyimpan program Boot Loader, yaitu program yang harus dijalankan pada saat AVR reset atau pertama kali diaktifkan. Application Flash Section digunakan untuk menyimpan program aplikasi yang dibuat user. AVR tidak dapat menjalakan program aplikasi ini sebelum menjalankan program Boot Loader. Besarnya memori Boot Flash Section dapat deprogram dari 128 word sampai 1024 word tergantung setting pada konfigurasi bit di register BOOTSZ. Jika Boot Loader diproteksi, maka program pada Application Flash Section juga sudah aman.

Gambar 2.3 Peta memori program


12

b. Data Memory Gambar berikut menunjukkan peta memori SRAM pada ATMEGA 8535. Terdapat 608 lokasi address data memori. 96 lokasi address digunakan untuk Register File dan I/O Memory sementara 512 likasi address lainnya digunakan untuk internal data SRAM. Register file terdiri dari 32 general purpose working register, I/O register terdiri dari 64 register.

Gambar 2.4 Peta memori data

c.

EEPROM Data Memory ATMEGA 8535 memiliki EEPROM 8 bit sebesar 512 byte untuk menyimpan data. Lokasinya terpisah dengan system address register, data register dan control register yang dibuat khusus untuk EEPROM. Alamat EEPROM dimulai dari $000 sampai $1FF.

Gambar 2.5 Eepromdata memori


13

2.2.3.

Status Register (SREG) Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yangdilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian dari inti CPUmikrokontroler.

Gambar 2.6 Status register atmega8535 a. Bit 7 – I : Global Interrupt Enable Jika bit Global Interrupt Enable diset, maka fasilitas interupsi dapat dijalankan. Bit ini akanclear ketika ada interrupt yang dipicu dari hardware, setelah program interrupt dieksekusi,maka bit ini harus di set kembali dengan instruksi SEI. b. Bit 6 – T : Bit Copy Storage Instruksi bit copy BLD dan BST menggunakan bit T sebagai sumber atau tujuan dalamoperasi bit. c. Bit 5 – H: Half Carry Flag d. Bit 4 – S : Sign Bit Bit S merupakan hasil exlusive or dari Negative Flag N dan Two’s Complement OverflowFlag V. e. Bit 3 – V : Two’s Complement Overflow Flag Digunakan dalam operasi aritmatika f. Bit 2 – N : Negative Flag Jika operasi aritmatika menghasilkan bilangan negatif, maka bit ini akan set. g. Bit 1 – Z : Zero Flag Jika operasi aritmatika menghaslkan bilangan nol, maka bit ini akan set. h. Bit 0 – C : Carry Flag Jika suatu operasi menghasilkan Carry, maka bit ini akan set.


14

2.3.Liquid Crystal Display (LCD) LCD (Liquid cristal display) adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. Jenis LCD yang dipakai pada alat ini adalah LCD M1632. LCD terdiri dari dua bagian, yang pertama merupakan panel LCD sebagai media penampil informasi dalam bentuk huruf/angka dua baris, masing–masing baris bisa menampung 16 huruf/angka.LCD (Liquid Crystal Display) adalah modul penampil yang banyak digunakan karena tampilannya menarik. LCD yang umum, ada yang panjangnya hingga 40 karakter (2x40 dan 4x40), dimana kita menggunakan DDRAM untuk mengatur tempat penyimpanan tersebut. Di bawah ini adalah gambar LCD 2x16 karakter.

Gambar 2.7.Lcd karakter 16x2

Bagian kedua merupakan sebuah sistem yang dibentuk dengan mikrokontroler yang ditempel dibalik pada panel LCD, berfungsi mengatur tampilan LCD. Dengan demikian pemakaian LCD M1632 menjadi sederhana, sistem lain cukup mengirimkan kode – kode ASCII dari informasi yang ditampilkan. Spesifikasi LCD M1632: 1. Tampilan 16 karakter 2 baris dengan matrik 5 x 7 + kursor. 2. ROM pembangkit karakter 192 jenis. 3. RAM pembangkit karakter 8 jenis ( diprogram pemakai ). 4. RAM data tampilan 80 x 8 bit ( 8 karakter ). 5. Duty ratio 1/16. 6. RAM data tampilan dan RAM pembangkit karakter dapat dibaca dariunit mikroprosesor. 7. Beberapa fungsi perintah antara lain adalah penghapusan tampilan (display clear), posisi kursor awal ( crusor home ), tampilan karakter kedip (display


15

character blink), penggeseran kursor ( crusor shift ) dan penggeseran tampilan (display shift). 8. Rangkaian pembangkit detak. 9. Rangkaian otomatis reset saat daya dinyalakan. 10. Catu daya tunggal +5 volt.

2.4 Motor Motor merupakan perangkat elektromagnetik yang dapat mengubah energilistrik menjadi energi mekanik. Perubahan ini dilakukan dengan merubah tenagalistrik menjadi magnet yang disebut sebagai elektromagnit. Sebagaimana kita ketahuibahwa : kutub-kutub dari magnet yang senama akan tolak-menolak dan kutub-kutubtidak senama, tarik-menarik. Maka kita dapat memperoleh gerakan jika kitamenempatkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnetyang lain pada suatu kedudukan yang tetap. Dengan cara inilah energi listrik dapat diubah menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini diguanakan untuk, misalnya memutar impeler pompa, fanatau blower, menggerakkan kompresor, mengangkat bahan, dll. Motor listrikdigunakan juga dirumah (mixer, bor listrik, afan angin) dan industri. Motor listrikkadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa motor-motormenggunakan sekitar 70% beban total industri. Secara umum motor listrik dapat dibagi menjadi motor ac dan motor dc,bembagian ini berdasarkan pada arus listrik yang digunakan untuk menggerakkannya.Namun penulis pada bagian ini kita hanya membahas mengenai motor dc

2.4.1. Motor DC Motor arus searah (motor dc) merupakan salah satu jenis motor listrik yangbergerak dengan menggunakan arus searah. Kumparan medan pada motor dc disebutstator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yangberputar). Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet,maka akan timbul tegangan

(GGL)

yang

berubah-ubah

arahnya

pada

setiap

setengahputaran, sehingga merupakan tegangan bolak-balik. Prinsip


16

kerja arus searah adalahmembalik phasa tegangan dari gelombang yang mempunyai nilai positif denganmenggunakan komutator, dengan demikian arus yang berbalik arah dengan kumparanjangkar yang berputar

dalam

medan

magnet.

Bentuk

motor

yang

paling

sederhanamemiliki kumparan satu lilitan yang bisa berputar bebas diantara kutub-kutub magnetpermanen

Gambar 2.8. Struktur motor dc sederhana

Catu tegangan dc dari baterai menuju lilitan melalui sikat menyentuh komutator duasegmen yang terhubung dengan dua ujung lilitan. Kumparan satu lilitan pada gambardiatas disebut angker dinamo. Angker dinamo adalah sebutan untuk komponen yangberputar diantara medan magnet. Motor ini memiliki keunggulan dari motor ac yaitu mudah dalam mengaturdan mengontrol kecepatan putarnya. Ada bebarapa cara untuk dapat mengendalikankecepatan motor dc, antara lain dengan mengatur lebar pulsa tegangan setiap detiknyayang diberikan pada motor dc (teknik PWM) atau secara manual yaitu mengataurjumlah arus dan tegangan yang diberikan pada motor dc. Pada penelitian ini penulisakan mengendalikan kecepatan putar motor dc dengan mengatur tegangan yangdiberikan pada motor dc

Gambar 2.9 Motor dc


17

Motor dc tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga sedangseperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dalamperubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih basar. Juga, motortersebut dibatasi hanya untuk penggunaan diarea yang bersih dan tidak berbahayasebab resiko percikan api pada sikatnya.

2.4.2. Prinsip Kerja Motor DC Jika arus lewat pada suatu konduktor, timbul medan magnet disekitar konduktor. Arahmedan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada konduktor.

Gambar 2.10Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor

Aturan Genggaman Tangan kanan dapat dipakai untuk menentukan arah garisfluks disekitar konduktor. Genggam konduktor dengan tangan kanan dengan jempolmengarah ada aliran arus, maka jarijari anda akan menunjukkan arah garis fluks.Medan magnet hanya terjadi disekitar sebuah konduktor jika ada arus yang mengalirpada konduktir tersebut. Pada motor listrik, konduktor berbentuuk U disebut angkerdinamo.

Gambar 2.11 Medan megnet mengelilingi konduktor diantara dua kutub


18

Jika konduktor berbentuk U (angker dinamo) diletakkan diantara kutub utara danselatan yang kuat dalam medan magnet konduktor akan berinteraksi dengan magnetkutub

Gambar 2.12. Reaksi garis fluks

Lingkaran A dan B merupakan ujung konduktor yang dilengkungkan (loopedconductor). Arus mengalir masuk melalui ujung A dan keluar melalui ujung B.Medan konduktor A yang searah jarum jam akan menambah medan pada kutubdan menimbulkan medan yang kuat dibawah konduktor. Konduktor akan berusahabergerak kearah atas untuk keluar dari medan kuat ini. Medan konduktor B yangberlawanan arah

jarum

jam

akan

menambah

medan

pada

kutub

dan

menimbulkanmedan yang kuat diatas konduktor. Konduktor akan berusaha bergerak turun agarkeluar dari yang kuar tersebut. Gaya-gaya tersebut akan membuat angker dinamoberputar searah jarum jam.

Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum: a. Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya b. Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/ loop,maka kedua sisi loop, yaitu yaitu sudut kanan medan magnet, akan mendapatkangaya pada arah yang berlawanan. c. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan. d. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenagaputar yang lebih seragam dan medan magnet yang

dihasilkan

oleh

susunanelektromagnetik

yang

disebut

kumparan medan


19

Pada motor dc, daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akanmenghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arahtertentu. Konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupunsebaliknya berlangsung melalui medan magnet, dengan demikian medan magnet disiniselain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi sekaligus sebagai tempatberlangsungnya proses perubahan energi, daerah tersebut dapat dilihat pada gambar2.13 berikut.

Gambar 2.13. Prinsip kerja motor dc

Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara sempurna, maka tegangan sumber harus dari pada tegangan gerak yang disebabkan reaksi lawan.Dengan memberi arus pada kumparan jangkar yang dilindungi oleh medan makamenimbulkan perputaran motor.Dalam memahami sebuah motor, penting dimengerti apa yang dimaksud denganbeban motor. Beban dalam hal ini mengacu kepada keluaran

tegangan

putar/

torquesesuai

dengan

kecepatan

yang

diperlukan. Beban umumnya dapat dikatagorikan dalamtiga kelompok: a. Beban Torque Konstan Adalah beban dimana keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinyanamun torquenya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalahcorveyors, rotary kilns,

dan pompa

displacement konstan.

b. Beban Dengan Variabel Torque


20

Adalah beban dengan torque bervariasi dengan kecepatan operasinya. Contohbeban dengan variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasisebagai kuadrat kecepatan) c. Beban dengan energi konstan Adalah beban dengan permintaan torque yang berubah dan berbanding terbalikdengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-pralatan mesin industri

2.4.3. Karakteristik Motor DC Karakteristik yang dimiliki suatu motor DC dapat digambarkan melalui kurvadaya dan kurva torsi/kecepatannya, dari kurva tersebut dapat dianalisa batasan-batasankerja dari motor serta daerah kerja optimum dari motor tersebut.

Gambar 2.14Kurva torsi vs kecepatan motor dc

Dari grafik terlihat hubungan antara torsi dan kecepatan untuk suatu motor dctertentu. dari grafik terlihat bahwa torsi berbanding terbalik dengan kecepatan putaran,dengan kata lain terdapat tradeoff antara besar torsi yang dihasilkan motor dengankecepatan putaran motor. Dua karakteristik penting terlihat dari grafik yaitu: a. Stall torque, menunjukkan titik pada grafik dimana torsi maksimum, tetapi tidak ada putaran pada motor. b. No load speed,,menunjukkan titik pada grafik dimana terjadi kecepatanputaran maksimum, tetapi tidak ada beban pada motor

2.5

Bahasa Pemrograman Mikrokontroler


21

Pengembangan sebuah sistem menggunakan mikrokontroler AVR buatan ATMEL menggunakan software AVR STUDIO dan CodeVisionAVR. AVR STUDIO merupakan software yang digunakan untuk bahasa assembly yang mempunyai fungsi yang sangat lengkap, yaitu digunakan untuk menulis program, kompilasi, simulasi dan download program ke IC mikrokontroler AVR. Sedangkan CodeVisionAVR merupakan software C-cross Compiler, dimana program dapat ditulis dalam bahasa C, CodeVision memiliki IDE (Integrated development Environment) yang lengkap, dimana penulisan program, compile,link, pembuatan kode mesin (assembler) dan download program ke chip AVR dapat dilakukan dengan CodeVision, selain itu ada fasilitas terminal, yaitu melakukan komunikasi serial dengan mikrokontroler yang sudah di program. Proses download program ke IC mikrokontroler AVR dapat menggunakan System Programmable Flash On-Chipmengizinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI.

2.5.1. CodeVisionAVR CodeVisionAVR

merupakan

sebuah

cross-compilerC,

Integrated Development Environtment (IDE), dan Automatic Program Generator yang didesain untuk mikrokontroler buatan Atmel seri AVR. CodeVisionAVR dapat dijalankan pada sistem operasi Windows 95, 98, Me, NT4, 2000, dan XP. Cross-compiler C mampu menerjemahkan hampir semua perintah dari bahasa ANSI C, sejauh yang diijinkan oleh arsitektur dari AVR, dengan tambahan beberapa fitur untuk mengambil kelebihan khusus dari arsitektur AVR dan kebutuhan pada sistem embedded. File object COFF hasil kompilasi dapat digunakan untuk keperluan debugging pada tingkatan C, dengan pengamatan variabel, menggunakan debugger Atmel AVR Studio. IDE mempunyai fasilitas internal berupa software AVR Chip In-System Programmer yang memungkinkan Anda untuk melakukan transfer program kedalam chip mikrokontroler setelah sukses melakukan kompilasi/asembli secara otomatis. Software In-System Programmer didesain untuk bekerja


22

dengan

Atmel

STK500/AVRISP/AVRProg,

Kanda

Systems

STK200+/300, Dontronics DT006, Vogel Elektronik VTEC-ISP, Futurlec

JRAVR

dan

MicroTronics

ATCPU/Mega2000

programmers/development boards. Untuk

keperluan

debugging

sistem

embedded,

yang

menggunakan komunikasi serial, IDE mempunyai fasilitas internal berupa sebuah Terminal. Selain library standar C, CodeVisionAVR juga mempunyai library tertentu untuk: 1. Modul LCD alphanumeric 2. Bus I2C dari Philips 3. Sensor Suhu LM75 dari National Semiconductor 4. Real-Time Clock: PCF8563, PCF8583 dari Philips, DS1302 dan DS1307 dari Maxim/Dallas Semiconductor 5. Protokol 1-Wire dari Maxim/Dallas Semiconductor 6. Sensor Suhu DS1820, DS18S20, dan DS18B20 dari Maxim/Dallas Semiconductor 7. Termometer/Termostat DS1621 dari Maxim/Dallas Semiconductor 8. EEPROM DS2430 dan DS2433 dari Maxim/Dallas Semiconductor 9. SPI 10. Power Management 11. Delay 12. Konversi ke Kode Gray

CodeVisionAVR

juga

mempunyai

Automatic

Program

Generator bernama CodeWizardAVR, yang mengijinkan Anda untuk menulisdalam hitungan menit, semua instruksi yang diperlukan untuk membuat fungsi-fungsi berikut: 1. Set-up akses memori eksternal 2. Inisialisasi port input/output 3. Inisialisasi interupsi eksternal 4. Inisialisasi Timer/Counter 5. Inisialisasi Watchdog-Timer


23

6. Inisialisasi UART (USART) dan komunikasi serial berbasis buffer yang digerakkan oleh interupsi 7. Inisialisasi Pembanding Analog 8. Inisialisasi ADC 9. Inisialisasi Antarmuka SPI 10. Inisialisasi Antarmuka Two-Wire 11. Inisialisasi Antarmuka CAN\ 12. Inisialisasi Bus I2C, Sensor Suhu LM75, Thermometer/Thermostat DS1621 dan Real-Time Clock PCF8563, PCF8583, DS1302, dan DS1307 13. Inisialisasi Bus 1-Wire dan Sensor Suhu DS1820, DS18S20 14. Inisialisasi modul LCD

2.6 Software Downloader Untuk

mengirimkan

bilangan-bilangan

heksadesimal

ini

ke

mikrokontroller digunakan software ISP- Flash Programmer 3.0a yang dapat didownload dari internet.Tampilannya seperti gambar di bawah ini.

Gambar 2.15 ISP - flash programmer

Cara menggunakannya adalah dengan meng-klik Open File untuk mengambil file heksadesimal dari hasil kompilasi 8051IDE, kemudian klik Write untuk mengisikan hasil kompilasi tersebut ke mikrokontroller.


BAB II LANDASAN TEORI

Recommend Documents