Laporan Praktikum Mikroprocessor 5

LAPORAN PRAKTIKUM

MIKROPROSESSOR

Nim            : 

Nama          : 

Kelas           : 

Tanggal       : 

Dosen          : 

No. Bangku : 

Paraf Asisten       

PERCOBAAN VII

PENGENALAN SISTEM KERJA  SERVO MOTOR PADA ARDUINO

I.       Tujuan

1.      Memahami dasar-dasarkerja dari servo motor.

2.      Praktikan mampu membuat program unutk menjalankan sevo motorpada VBB.

II.    Teori Dasar

Servo Motor

      Motor servo adalah motor yang mampu bekerja dua arah (CW dan CCW) dimana arah dan sudut pergerakan rotornya dapat dikendalikan hanya dengan memberikan pengaturan duty cycle sinyalPWM pada bagian pin kontrolnya. Motor servo adalah jenis motor yang digunakan sebagai penggerak pada sistem servo (servo-system) seperti pada penggerak pada control posisi lenganrobot. Motor servo secara struktur mesin listrik ada 2 macam : dc servo motor dan ac servomotor.DC Servo motor mempunyai konstruksi yang sama dengan konstruksi motor dc. Dalam motor dckonvensional sikat dan cincin belah merupakan suatu kerugian. Karena ada gesekan antara sikatdan cincin maka akan terjadi rugi gesek, timbulnya percikan api dan terkikisnya sikat arangmaupun cincin. Maka mulai dipikirkan Motor dc tanpa sikat atau disebut Brushless DC Motor.Brushless DC Motor dapat diwujudkan dengan menggunakan prinsip kerja motor induksi 3 phasa (tanpa sikat dan cincin). Dengan menambahkan komponen permanent magnet, electronicinverter (yang menimbulkan medan putar) dan position control (umumnya menggunakan sensor effek Hall), maka akan didapatkan motor dc brushless. Jadi disini rangkaian inverter dan kontrol posisi berfungsi sebagai pengganti komutator mekanik (sikat & cincin belah) dalam membalik medan. Motor dc brushless ini mempunyai karateristik yang mendekati dc motor konvensional.Untuk mengerti cara kerja Motor Servo DC Magnet Permanen haruslah dimengerti bagaimana prinsip kerja Motor DC Magnet Permanen, Motor DC tanpa sikat dan medan putar.

 

 

Motor servo biasanya hanya bergerak mencapai sudut tertentu saja dan tidak kontinyu sepertimotor DC maupun motor stepper. Walau demikian, untuk beberapa keperluan tertentu, motor servo dapat dimodifikasi agar bergerak kontinyu

Gambar 1.0  Pin out kabel motor servo

Gambar dari servo motor :

Gambar 2.0   Servo motor

III. Alat-alat

1.      PC lengkap

2.      Software virtual breadboard ( VBB )

A.    Percobaan I : Pengenalan Sistem Kerja  Servo Motor pada Arduino

1. Buka software virtual breadboard pada komputer anda masing – masing dengan software VBB 4.3.8.

2. Desain antarmuka halaman utama dari sorftware virtual breadboard. Dimana terdapat toolbar yang membantu dalam menggunakan simulasi arduino.

3. Toolbar yang digunakan dalam simulasi ini yaitu :

·         Aruino à ArduinoStandard

·         Motors à Servo

Gambar 3.0  Antarmuka software VBB3

4. Gunakan Arduino Source Project pada virtual breadboard pada komputer anda masing-masing. Dalam memasukan program arduino ke dalam simulasi.

5. Dan setting properties pada simulasi arduino pada application dengan nama source code yang anda gunakan dalam simulasi. 

6. Jalankan simulasi dengan cara klik “Run The Aplication”.

Percobaan 2 : Membuat program motor servo bergerak 180 derajat pada VBB

1.      Tulis program dibawah dengan menggunakan program VBB, caranya ketik pada source code nya :

#include <Servo.h>

Servo myservo;

int pos = 0; 

void setup() {

      myservo.attach(2);                                      

}

void loop() {

     for(pos = 0; pos < 180; pos += 1)  

      {                                                              

      myservo.write(pos);

      delay(15);

      }

for(pos = 180; pos >= 1; pos -= 1)

     {                               

      myservo.write(pos);

      delay(15);

}

}

2.      Simpan program diatas dengan nama praktikum4, dengan lokasi di folder c:\praktikum\.

3.      Upload program praktikum7 ini ke dalama simulasi arduino dengan mengunakan perintah “Build the application” sampai tidak muncul pesan kesalahan error. Bagaimana servo akan berputar mengikuti program yang telah di tentuan. Tulis dalam lembar data pengamatan.

4.      Trace baris perintah case nya. tulis isi “POS” dan “delay”yang mana untuk merubah derajat posisi motor servo dan waktu delay yang di gunakan motor untuk berputar kemudian tulis dalam lembar data pengamatan.

V.  TUGAS PENDAHULUAN

1.      Jelaskan secara singkat pengertian dari servo motor menurut anda?

Jawab:

Servo Motor adalah sebuah motor DC yang dilengkapi rangkaian kendali dengan sistem closed feedback yang terintegrasi dalam motor tersebut. Pada motor servo posisi putaran sumbu (axis) dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo.

2.      Sebutkan jenis-jenis dari servo motor?

Jawab:

a)   Motor Servo Standar 180°

Motor servo jenis ini hanya mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) dengan defleksi masing-masing sudut mencapai 90° sehingga total defleksi sudut dari kanan – tengah – kiri adalah 180°.

b)  Motor Servo Continuous

Motor servo jenis ini mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) tanpa batasan defleksi sudut putar (dapat berputar secara kontinyu).

c)   Pulsa Kontrol Motor Servo

Operasional motor servo dikendalikan oleh sebuah pulsa selebar ± 20 ms, dimana lebar pulsa antara 0.5 ms dan 2 ms menyatakan akhir dari range sudut maksimum. Apabila motor servo diberikan pulsa dengan besar 1.5 ms mencapai gerakan 90°, maka bila kita berikan pulsa kurang dari 1.5 ms maka posisi mendekati 0° dan bila kita berikan pulsa lebih dari 1.5 ms maka posisi mendekati 180°.

d)  Pulsa Kendali Motor Servo

3.      Bagaimana pensinyalan kerja dari motor servo?

Jawab:

Motor Servo akan bekerja secara baik jika pada bagian pin kontrolnya diberikan sinyal PWM dengan frekuensi 50 Hz. Dimana pada saat sinyal dengan frekuensi 50 Hz tersebut dicapai pada kondisi Ton duty cycle 1.5 ms, maka rotor dari motor akan berhenti tepat di tengah-tengah (sudut 0°/ netral).

Pada saat Ton duty cycle dari sinyal yang diberikan kurang dari 1.5 ms, maka rotor akan berputar ke berlawanan arah jarum jam (Counter Clock wise, CCW) dengan membentuk sudut yang besarnya linier terhadap besarnya Ton duty cycle, dan akan bertahan diposisi tersebut. Dan sebaliknya, jika Ton duty cycle dari sinyal yang diberikan lebih dari 1.5 ms, maka rotor akan berputar searah jarum jam (Clock Wise, CW)  dengan membentuk sudut yang linier pula terhadap besarnya Ton duty cycle, dan bertahan diposisi tersebut.

4.      Jelaskan prinsip kerja motor didasarkan pada peletakan suatu konduktor dalam suatu medan magnit?

Jawab:

Motor servo dikendalikan dengan memberikan sinyal modulasi lebar pulsa (Pulse Wide Modulation / PWM) melalui kabel kontrol. Lebar pulsa sinyal kontrol yang diberikan akan menentukan posisi sudut putaran dari poros motor servo. Sebagai contoh, lebar pulsa dengan waktu 1,5 ms (mili detik) akan memutar poros motor servo ke posisi sudut 90⁰. Bila pulsa lebih pendek dari 1,5 ms maka akan berputar ke arah posisi 0⁰ atau ke kiri (berlawanan dengan arah jarum jam), sedangkan bila pulsa yang diberikan lebih lama dari 1,5 ms maka poros motor servo akan berputar ke arah posisi 180⁰ atau ke kanan (searah jarum jam). Lebih jelasnya perhatikan gambar dibawah ini.

Ketika lebar pulsa kendali telah diberikan, maka poros motor servo akan bergerak atau berputar ke posisi yang telah diperintahkan, dan berhenti pada posisi tersebut dan akan tetap bertahan pada posisi tersebut. Jika ada kekuatan eksternal yang mencoba memutar atau mengubah posisi tersebut, maka motor servo akan mencoba menahan atau melawan dengan besarnya kekuatan torsi yang dimilikinya (rating torsi servo). Namun motor servo tidak akan mempertahankan posisinya untuk selamanya, sinyal lebar pulsa kendali harus diulang setiap 20 ms (mili detik) untuk menginstruksikan agar posisi poros motor servo tetap bertahan pada posisinya.

 

VI.  TUGAS AKHIR

1.      Jelaskan secara singkat prinsip kerja dari input serial !

Jawab:

Informasi/data dimasukan melalui word in dan akan dikeluarkan jika ada denyut lonceng berlalu dari 1 ke 0. Karena jalan keluarnya flip-flop satu dihubungkan kepada jalan masuk flip-flop berikutnya, maka informasi didalam register akan digrser ke kanan selama tebing dari denyut lonceng (Clock).

Tabel Kebenaran (Misal masuknya 1101)

Clock ke	Word in	Q1	Q2	Q3	Q4
0	0	0	0	0	0
1	1	1	0	0	0
2	0	0	1	0	0
3	1	1	0	1	0
4	1	1	1	0	1

Register geser SISO ada dua macam yaitu:

a) Shift Right Register (SRR)/Register geser kanan

b) Shift Left Register (SLR)/Register geser kiri

c) Shift Control Register dapat berfungsi sebagai SSR maupun SLR

2. Buatlah analisa dan kesimpulan dari setiap percobaan!