4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Motor Stepper

Mutor Steppeer suatu motorr listrik yang1 dapatt mengkubah pullsa listrik

yang di berikan memjadi gerakkan motor discreat (tervutus) rotor yang di sebut

steap (langkaah). Motorr stepper merupakan salah satu pengendali pergerakan

sebuah alat. Untuk mengendalikan motor stepper terdapat 3 element dasar yaitu,

indexer (kontroler), driver dan motor stepper.

Motorr steppeer banyaak di gunakan di berbagai bideang industry sebagai

sesuatu mesin yang mem butuhkan ketepat an vosisi. Frekuensi pulsa motorr

steppeer juga tidak tergantung beban dan perputaran yang dimiliki. Motor stepper

adalah putaran discret dimana putaran itu berlawanan jarum jam dan searah jarum

jam.Davat di lihat seperty gambarr 2.1 di bawah inii.

Gambar 2.1 Motor Stepper

2.1.1 Klasifikasi Motor Stepper

Ada tiga type Motorr steppeer, sebagai berikut ;

5

a. Motorr Steppeer Varyable Reluktance

Motorr steppeer tipe initelah lame ada1 dan1 paliing mudah untok di

pahami. Jenis motorr inii mempunyai sevuah rotorr besy lunakk dengean

be berapa gerigy dan sebuaah lilitan. Ketikaa energy harus DC di alirkan

pada lilytan statoar maka kutub-kutub nya menjadi termagnetasy dan akan

melakukan perputaran gigy-gigy rotor disebabkan oleh tarikan kutuub-

kutuub stator.Bisa di lihat seperti gambarr 2.2 di bawah inii.

(Sumber; Komponen Aktuator, 2015)

Gambarr 2.2 Motorr Steppeer Varyable Reluktance.

b. Motorr Steppeer Permaneant Magnet

Motorr steppeer tipe ini me miliki rotorr yang ber bentuk kaleng bundar dan

dapat menghasilkan torsi lebih besar karena daya magneat permanean

memberikan intensytas pluks yang meningkat didalam motorr ini. Jenis

motor ini ter diri atas lapis an magnet per manen yang disisi-sisinya terdapat

kutup yang ber lawanan. Motorr jenys ini me miliki langkaah yang relatif

reandah diantara 48 hyngga 24 langkaah setiap putarannya. Bisa di lihat

padaa gambaar 2.3 di bawah inii.

.

6

(Sumber; Komponen Aktuator, 2015)

Gambar 2.3 Motorr Steppeer Permaneant Magneat

c. Motorr Steppeer Hibrid

Motorr steppeer tipe ini me miliki permanen magnet yang ter susun secera

aksyal pada baatang purosnya dengan beberapa gerigi-gerigi. Motor hibrid

merupakaan kombinasi darii jeniis motorr steppeer varyable reluctancea

dan permanent magneat yang lebih mudah di gunakan didalam ber bagai

aplikasi dengan kinearja lebihbaik. Jenis motorr ini dapat meng hasilkan

100 hingga 400 langkaah dalam setiap putarannya. Dapat di lihat di gambar

2.4 di bawah inii.

(Sumber; Komponen Aktuator, 2015)

Gambar 2.4 Motor Stepper Hybrid

7

Ada dua jeniis motorr steppeer, yaytu ;

a. Motorr Steppeer Unypolar

Rangkaian pengendali jenis ini hanya me merlukan 1 swich pada setiap

lilitan nya dan lebih mudah di rancang. Jenis ini menerapkan pulsa digital

untuk menjalankan dan menghentikan mesin. Pulsea di gital terdiry tegang

an positip dan 0 (ground) pada salah 1 ter minal lilytan (wound) motorr

sementaraa ter minal lain nya disatu dengann tegang an positip konstaan

(VM) padabagian tengeh (center tap) darililitan. Dapat dilihat padagambar

2.5 sebagai berikut ;

(Sumber; Komponen Aktuator, 2015)

Gambar 2.5 Ilustrasi dengan Lilitan Unipollar

b. Motor Stepper Bipollar

Motorr steppeer lilytan bipular memerlukan synyal pulsea yang ber ubah

dari positip kenegatif begitu juga sebalik nya. Jenis ini me miliki torsy yang

lebihbesar di banding type unypolar untuk ukran yang sama. Dapat dilihat

padagambar 2.5 sebagai berikut.

8

(Sumber; Komponen Aktuator, 2015)

Gambar 2.6 Ilustrasi dengan Lilitan Bipollar

2.2 Arduyno Uno

Name “Uno” berarty 1 didalam bahasa Italya, untuk me nandai peluncur an

arduyno 1.0. Uno dan versy 1.0 akan menjadii versy reperensi dariarduino. Uno

adalahh yang ter baru didalam serangkai an board USB arduinoo dan sebagay

modeel reperensi untuk platporm arduyno, untuk perbanding an dengean versy

sebelum nya, dilihat indiks buard arduyno. Arduino Uno adalah board

mikrokontroleer berbasys (ATmega328 datasheet). Memilikii 14 piin inpot dari

outpot digital di mana (6 pin input tersebut dapat di gunakan sebagay outpot

PWM), 6 inpot analug, dan sebuah 16 MHz osylator krystal, koneksy USB, jak

poweer, ICSP header, dan tumbol reseet.

2.2.1 Hardware Arduino Uno

Hardwaree didalam arduyno me miliki be berapa jenys,yang mem punyai

kelebih an dan kekurang an dalam setyap papan nya. Penggunan jenys arduyno di

sesuaikan dengan kebutuh an,halini yang akan mem pengaruhi dary jenys prosesor

9

yang di gunakan. Jika semakinn komplekss perancanga danprogram yang di buat,

makaharus sesuay vula jenis kontroleer yang di gunakan. Untuk mem bedakan

antaraa arduyno yang 1 dengaen yang lain nya adalah penambah an pungsi didalam

setyap board nya dan jenys mikrokontroleer yang di gunakan. Hardwaree arduyno

uno memiliky spesipikasi sebagaiberikut ;

a. 14 piin IO Dygital (piin 0 – 13)

Sejuumlah piin di gital dengean nomoor 0 – 13 yang didapat di jadikan

inpot ataw outpot yang di atur dengean cara mem buat prugram IDE.

b. 6 piin Inpot Analug (piin 0 – 5)

Sejuumlah piin analug bernomoor 0 – 5 yang didapat di gunakan untuk

mem baca nilay inpot yang me miliki nilay analug dan meng ubahnya

kedalam angkaa antaraa 0 dan 1023.

c. 6 piin Outpot Analug (piin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11)

Sejuumlah piin yang sebenar nya merupak an pin di gital tetapy sejomlah

piin ter sebut didapat di program kembaly menjady piin outpot analug

dengean cara mem buat program nya padaIDE.

2.2.2 Softwaree Arduiino Uno

Software arduino yang di gunakan adalaah driveer danIDE, walawpun

masiih adaa be berapa soptware yang sangatt bergunaa selamaa pengeembangan

arduiino. Integrateed Devilopment Enveronment (IDE), sesuatu proogram

terkhusus untuk sesuatu kompooter agar didapat mem buat sesuatu rancang an atau

10

sketsa proogram untuk pavan arduiino. IDE arduiino merufakan soptware yang

sangat canggiih di tulis dengan mengunakan japa. IDE arduiino terdiri dari

a. Ediitor Programa

Sebuah windou yang me mungkinkan penggunan menuliis danmengedit

programa didalam bahasa procesing.

b. Compiler

Berpungsi untok kompilasy skeatch tanfa ungah keboard dan bisa di pakai

untuuk pengecekean kesalah an kodee sintakss skeatch. Sebuahmodul yang

mengubaah kodee programa menjadii kodea binear bagaimanapon se buah

mikrokontroleer tidaak akan biisa memahamy bahasaa procesing.

c. Uploader

Berpungsi untuuk mengungah hasiil kompilasy skeatch keboard targeat.

Pesann eror akan ter lihat jika board belum ter pasang atau alamat port

COM belum ter konfigurasi dengan benaar. Sebuahmodul yang memuat

kode biner darikomputer kedalam memory di dalam bouard

arduino.(Sumber: B.Gustomo, 2015).

2.2.3 Programa Arduinoo Uno

Kodee Programa Arduiino di sebut skeatch dan di buat meenggunakan

bahasaa pemrogramann C.Programa atau skeatch yang telah selesai di tulis didalam

arduinoo IDE kemudian bisalangsung di compile dan di upload kearduino board.

Secara sederhana skeatch didalam arduinoo di kelompokkan meenjadi tiga blok

seperti padagambar 2.6 Tampilan Arduino uno.

11

a. Header

Pada bagian ini biaasanya di tulis depinisi-depinisi pentyng yang akan di

gunakan selanjut nya didalam programa, misalnya penggunan librari dan

pendepinisian variuable. Kode didalam blokk ini di jalankan hanya sesekali

padawaktu compyle. Dibawah ini contuh kode untok mendeklarasi kan

varyable led (integer) dansekaligus diisi dengean angkaa 13 int led = 13.

b. Setup

Awaal programa arduiino ber jalan, yaitu disaat awal, atauketika poweron

arduiino buard. Biasanya diblok ini di isi penentuwan apakah suwatu piin

di gunakan sebagay inpot atau outpot, mengguna kan perintah pin mode.

Initialisasy variablee juga bisa di lakukan diblok ini

// thee settup routinea runss oncee whene you pres resett:

voiid settup() { // initialize the digital pin as an output. Pin Mode (led,

OUTPUT); }

OUTPUT adalaah suwatu makroo yang sudah di definisikan arduinoo yang

berarty = 1. Jady periintah diatas sama dengean piin mode (led 1), sesuatu piin bisa

di fungsikan sebagaii outpot atau inpot. JIka di fungsikan sebagai outpot, maka siap

mengirim kan arus kelistrik (maksimum 100 mA) kepadabeban yang di

sambungkannya. Jika di fungsikan sebagai INPUT, pin ter sebut me miliki

impedancee (sumber penguat) yang tinggy dan siap menerimaa aruus yang di

kirimkan kepada nya.

12

c. Loop

Blok ini aakan di eksekusi secara terusmenerus. Apabila programa sudah

sampai akhiir blok, maka akan di lanjutkan dengan menguulang dieksekusi

dari aawal blokk. Programa akan ber henti apabiila ditombol power arduino

dimatikan. Disinilah fungsii utama programa arduino kita berada.

void loop() {

digitalWrite(led, HIGH); // nyalakan LED

delay(1000); // tunggu 1000 milidetik

digitalWrite(led, LOW); // matikan LED

delay(1000); // tunggu 1000 milidetik }

Perintah digital Write (piin numbeer nilaii) akan me merintahkan arduiino

untuk menyalakaan atau me matikan tegang an di piin numbear ter gantung nilai

nya. Jadi perintah diatas digital Write (led HIGH) akan mem buat piin nomoor 13

(karena diheader di deklarasi led = 13) me miliki tegangan = 5V (HIGH). Hanya

ada dua kemungkin an nilay digital Write, yaitu HIGH ataw LOW yang sebetul

nya adalah nilaii inteeger satu atau nol.

Jika sudah di buat program di atas, selanjut nya kitaambil kabel USB yang

di ikutsertakan saat mem beli arduiino, pasang kan kekomputer dan buard arduiino,

dan upload program nya. Lampu led yang ada diarduino buard kita akan ber kedip.

Sebuah led telah di sediakan pada buard arduino uno dan di sambungkan kepin 13.

Selaiin blok setup() dan loop() diatas kita bisa mendefinisi kan sendiri blok fungsii

13

sesuai kebutuh an. Kita akan jumpa nanti pada saaat pembahasaan proyeek.

Didapat di lihat pada gambar 2.7 di bawah.inii.

(Sumber: Septa Ajjie, 2016).

Gambar 2.7 Tampilan Program Arduino Uno

2.3 DRIVER TB 6600

TB6600 adalah driver motor stepper profesional yang mudah digunakan,

yang dapat mengendalikan motor steping dua fase. Ini kompatibel dengan arduino

dan mikrokontroler lain yang dapat menghasilkan sinyal pulsa digital 5V. Driver

motor stepper arduino TB6600 memiliki input daya rentang lebar, catu daya 9 ~

42VDC dan mampu menghasilkan arus puncak 4A, yang cukup untuk sebagian

besar motor stepper. Driver stepper mendukung kontrol kecepatan dan arah.

14

Sebagai perangkat profesional motor ini mampu menggerakan 57,42 tipe dua

fase,empat fase,motor stepper hybrid. Dapat di lihat digambar 2.8 di bawah ini.

(Sumber; DFRobot, 2019)

Gambar 2.8 Driver TB6600

2.4 Komponen Mesin Plotter

a. Poros Peluncur

Batang poros ini digunakan pada perakitan alat yang akan di uji. Fungsi dari

poros peluncur ini adalah sebagai penopang bearing dan membantu gerakan

vertikal dan horizontal yang terjadi pada lead screw (poros berulir). Poros

peluncur pada alat yang akan di uji memiliki ukuran Panjang 17cm dan

berjumlah 2 batang,dapat di lihat digambar 2.9 di bawah ini ;

Gambar 2.9 Poros Peluncur

b. T8 Lead Screw

Lead screw adalah poros yang berulir dan terhubung dengan batang motor

stepper. Alat ini berfungsi sebagai penggerak komponen yang berada di atas

15

lead screw tersebut. Pada alat yang akan di uji poros ulir memiliki ukuran

Panjang 17cm, 1 star (1 putaran bergeser 2mm) dan berjumlah 2 batang.

Dapat di lihat digambar 2.10 di bawah inii.

Gambar 2.10 T8 Lead Screw

c. Flexible Coupling

Flexible coupling adalah penghubung antara batang motor stepper dengan

lead screw. Flexible coupling memiliki 8 lobang pengunci yang berguna

menjepit lead screw. Pada alat yang akan di uji memiliki ukuran panjang

25mm, inner 8mm x 5mm dan out diameter 20mm. Dapat di lihat digambar

2.11 di bawah ini ;

Gambar 2.11 Flexible Coupling

16

d. Linear Ball Bearing LM8UU

Linear ball bearing berada pada poros peluncur yang berfungsi untuk

membantu gerakan yang dikendalikan oleh motor stepper dan disalurkan

oleh poros ulir. Linear ball bearing pada alat yang akan di uji memiliki

ukuran Panjang 24mm dan out diameter 8mm. Dapat dilihat digambar 2.12

di bawah inii.

Gambar 2.12 Linear Ball Bearing LM8UU

e. T12 Nut Brass

Nut brass adalah penopang pondasi dari sumbu y yang berada pada batang

poros ulir. Nut brass pada alat yang akan di uji memiliki ukuran 1 start lead

8mm pitch 2mm. Dapat di lihat digambar 2.13 di bawah ini ;

Gambar 2.13 T12 Nut Brass.

17

f. Power Supply DC 12V 10A 120W

Power supply adapter ini untuk mengubah arus AC menjadi DC dengan

power sebesar 120W. Power supply jenis ini sering digunakan

menghidupkan peralatan seperti lampu LED strip dan sebagainya. Pada

power supply AC to Dc jenis ini bodi utama terbuat dari bahan aluminium

yang tahan karat dan kokoh. Perangkat ini juga memiliki perlindungan

seperti proteksi tahan panas dan proteksi tegangan berlebih. Dapat di lihat

digambar 2.14 di bawah ini.

Gambar 2.14 Power Supply 12V 10A 120W