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 arduino 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
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
27
3.1.2 Diagram perencanaan Alat
MULAI
Rangkaian instalasi motor listrik 3 fasa
Rangkaian kontrol Remote
Receiver Sensor Infra merah
Mikrokontroler Arduino
Y
T Forward
Octocopler
Octocopler
Relay 12 vdc
Relay 12 vdc
Kontaktor 1
Kontaktor 2
Motor Forward
Motor Reverse
T Motor Berhenti Selesai
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Y
28
Gambar 3.1Diagram alur perencanaan alat 3.1.3 Perencanaan Mekanik
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 Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
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.
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
30
3.1.4 Gambar Perencanaan
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
31
Gambar 3.3 Rangkaian Keseluruhan Alat Simulator
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
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 Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
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 Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
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) –
Mounting Style: 35mm DIN Rail
CSA Certified (LR43364 3211 04) - IEC Rated (60647-4) - CE Marked - RoHS Compliant
Number of Poles: 3-Pole (3 NO)
Contactor Type: Non-Reversing
Coil Consumption Sealed: 7.5 VA
Inductive Amperes (AC3): 9A
Coil Voltage: 220Vac@50/60Hz
Resistive Amperes (AC1): 20A
Coil Consumption Inrush: 70 VA
Horsepower Rating (1Phase): 0.5HP@115Vac - 1HP@230Vac
Weight: 0.71 lbs (0.32 kg)
Coil Voltage Code: M7
Power Wire Size: #10 to #18 AWG Horsepower Rating (3Phase): 2HP@200/230Vac - 5HP@460Vac - 7.5HP@575Vac
Control Terminal Torque: 15 lb-in (1.7 Nm)
Marketing Trade Name: TeSys
Power Terminal Torque: 15 lb-in (1.7 Nm)
Maximum Voltage Rating: 600 Vac
Terminal Type: Screw Clamp Control Wire Size: #10 to #18 AWG
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
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 Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
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
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
37
Tabel 3.1 Ringkasan Arduino Mikrokontroller
ATmega 328
Tegangan Pengoperasian
5V
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.
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
38
Tabel 3.2 Bagian Sub Menu File IDE Arduino New
Membuat sketch baru
Open
Membuka file sketch yang sudah disimpan
Sketchbook
Membuka file sketch yang pernah dibuat
Examples
Membuka contoh – contoh file sketch yang berisi berbagai macam aplikasi yang disediakan oleh arduino
Close
Menutup sketch
Save
Menyimpan sketch
Save As
Menyimpan sketch dengan nama lain
Upload to I/O
Mengunggah program ke board
Board Page Setup
Mengatur ukuran halaman pada pencetak
Print
Mencetak sketch
Preferences
Mengatur setting IDE Arduino
Quit
Keluar dari IDE Arduino
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
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
Mengatur format sketch secara otomatis
Archive sketch
Menyimpan sketch dalam bentuk Zip file
Fix Encoding & Reload
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
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
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.
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
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
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 } }
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
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
11.
1
:
FF30CF
2.
CH+
:
FFE21D
12.
2.
:
FF18E7
3.
VOLL+:
FF02FD
13.
3
:
FF7485
4.
VOLL-:
FF22DD
14.
4
:
FF10EF
5.
0
:
FF6897
15.
5
:
FF78C7
:
FF6290
16.
6
:
FF5AA5
6
.MODE
7
0
:
FFEOIF
17.
7
:
FF42BO
8.
+
:
FFA857
18.
8
:
FF4AB5
9.
QE
:
FF906F
19.
9
:
FF522AD
10.
100+
:
FF6867
20. BACK:
:
FFB04F
`Setelah program pengaturan remote tersebut di buat maka program tersebut di uplod kedalam mikrokontroler arduino dimana dalam port –port pin arduino 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 Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
43
menghubungkan rectivier infrared sesuai dengan penjelasan cara menghubungkan receiver diatas.
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
44
Choirul rizal , 2013 Simolatator persendalian motor induksi 3 fase menggunakan remote infra merah berbaris arduino Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu