Motor Stepper


Batasan Masalah
Pada penelitian ini penulis membatasi permasalahan:
1. Aplikasi pengendali motor stepper berbasis mikrokontroler AT89S52 sebagai penggerak robot ini belum bisa diterapkan dalam keadaan memiliki roda , alat ini hanya mendeteksi kekuatan api yang ada di dekat alat ini dengan berputar ± 180° ke kiri dan ke kanan dan 40° ke arah atas.
2. Alat ini menggunakan 5 buah sensor fotodioda yang berfungsi untuk mencari titik api yang terkuat serta mencari sudut yang tepat dari api yang akan dipadamkan dengan cara melakukan penyemprotan menggunakan washer pump atau spray

Blok Diagram Pengendali Motor Stepper Berbasis Mikrokontroler AT89S52 Sebagai Penggerak Robot
Pengendali motor stepper berbasis mikrokontroler AT89S52 sebagai penggerak robot adalah sebagai pencari sumber panas yang berada di sekitar sensor penerima panas. Sensor penerima panas yang digunakan pada alat ini yaitu fotodioda hitam yang berjumlah 5 buah. Aplikasi dari 5 buah fotodioda ini adalah untuk menentukan sumber panas yang berasal dari arah horisontal yaitu kanan dan kiri, serta dari arah vertikal yaitu atas dan bawah. Sebagai pembanding data linear dari ke lima sensor fotodioda ini adalah ADC (Analog to Digital Converter) jenis ADC0809 yang memiliki 8 buah masukan sensor, sehingga cocok digunakan untuk perangkaian alat yang memiliki input sensor lebih dari satu.
Sedangkan penggerak dari sensor fotodioda pada alat ini adalah menggunakan 2 buah motor stepper jenis unipolar yang memiliki 4 buah sinyal masukan. Motor stepper 1 digunakan untuk pergerakan secara horisontal dan motor stepper 2 digunakan untuk pergerakan secara vertikal.
Setelah menemukan data dari sensor fotodioda, maka akan dibandingkan data yang masuk ke ADC oleh mikrokontroler, dan mikrokontroler bertugas mengatur arah gerakan motor stepper sehingga tepat pada pusat titik api. Setelah tepat pada sumber titik api kemudian mikrokontroler akan memberikan logika high pada port yang akan menggerakkan relai agar menyalakan washer pump sebagai penyedot air dan akan disemprotkan ke titik api tersebut.

Sensor Penerima Cahaya
Pada bagian penerima cahaya menggunakan komponen optoelektronik fotodioda. Fotodioda merupakan komponen optoelektronik yang sensitif terhadap cahaya, jika fotodioda ini terkena cahaya maka akan meningkatkan jumlah pembawa minoritas dan arus baliknya makin besar. Pada alat ini fotodioda yang digunakan adalah jenis fotodioda hitam, karena fotodioda hitam memiliki kepekaan yang lebih kecil dibandingkan dengan fotodioda putih sehingga hanya sumber panas saja yang dapat dikenali oleh sensor ini seperti nyala api. Tidak seperti fotodioda putih yang memiliki tingkat kepekaan lebih tinggi terhadap cahaya, sehingga seperti cahaya lampu akan sangat mempengaruhi sensor jika alat ini menggunakan fotodioda jenis putih.
Fotodioda yang digunakan pada alat ini yaitu berjumlah lima buah, yang digunakan untuk :
1. 2 buah untuk sensor kiri dan kanan
2. 2 buah untuk sensor atas dan bawah
3. 1 buah untuk sensor tengah
Pendeteksian sumber panas dilakukan dengan cara membandingkan nilai masukan dari ke 4 sensor (kiri, kanan, atas, bawah), kemudian dari sisi sebelah mana yang lebih tinggi nilainya. Sensor tengah berfungsi untuk ketepatan sumber api dengan spray atau penyemprot air.

ADC (Analog to Digital Converter) 0809
Untai ADC digunakan untuk mengubah keluaran sensor suhu yang masih berupa sinyal analog menjadi data digital. Pada perancangan pemadam titik api ini digunakan ADC0809. ADC0809 dipilih dalam perancangan ini karena dapat digunakan dengan masukan lebih dari satu sehingga pengalamatan masukan ADC dengan mengirim logika interupsi dari mikrokontroler saja.
Perakitan ADC0809 ini dengan cara memberikan dua masukan dari sensor di atas ke port / header JP1 pada pin 1 sampai dengan pin 5.

Mikrokontroler
Perancangan sistem dengan menggunakan mikrokontroler AT89S52 secara perangkat keras, komponen minimum yang dibutuhkan untuk menjalankan instruksi program yang tersimpan di dalam Flash PEROM mikrokontroler dapat dilihat pada gambar 3.4 dibawah ini :

Penggerak Motor Stepper
Motor stepper dapat dipakai dalam banyak bidang, biasanya adalah untuk penempatan yang presisi di mana hal ini banyak digunakan dalam hal robotika. Untuk mengaktifkan motor stepper dilakukan dengan mengaktifkan gulungan secara berurutan. Pemberian pulsa pengaktif pada gulungan tersebut akan menyebabkan pergerakan poros motor secara presisi. Tiap penambahan pergerakan poros motor adalah sebesar langkah (step).
Keluaran dari port paralel mikrokontroler yang digunakan untuk menggerakkan 2 buah motor stepper adalah P2.0 – P2.3 untuk motor stepper 1, P2.4 – P2.7 untuk motor stepper 2. Pada port 2 mikrokontroler data keluaran yang dihasilkan arusnya kecil sehingga tidak mampu langsung menggerakkan motor stepper, untuk itu diperlukan rangkaian penggerak stepper dengan menggunakan dua buah transistor yaitu transistor NPN 9014 dan transisitor NPN D882 untuk menaikkan arus keluaran pada setiap portnya. Berikut ini adalah gambar driver motor stepper :

Penggerak Relai
Rangkaian penggerak relai diperlukan untuk menyalakan washer pump, dengan menggunakan satu buah transistor sebagai penguat arus keluaran dari mikrokontroler. Rangkaian penggerak relai ini menggunakan port 3.0 pada mikrokontroler dengan aktif high (1), atau jika port 3.0 diberi logika (1 / 5 volt) maka akan menyalakan transistor sehingga arus dari tegangan 12 volt akan mengarah ke ground, sehingga relai 12 V akan menghubungkan tegangan 12 V ke kaki positif washer pump. Berikut ini adalah gambar rangkaian penggerak relai :

Program Utama
Dalam bahasa pemrograman yang sebelumnya dibuat sebuah algoritma pemrograman, sistem kerja yang diterjemahkan ke dalam algoritma pemrograman dimulai dari starting program (reset) yang diteruskan dengan mendeteksi kondisi sensor secara terus menerus (looping). Untuk lebih jelasnya algoritma pemrograman dapat ditampilkan diagram alir pada gambar 4.2 berikut :


Foto Alat






Listing Program
I. Listing Program :
http://www.4shared.com/file/Npg0nL2h/api.html

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s