Kontrol Motor Dc

KONTROL MOTOR DC

H – Bridge motor driver 1.1

a. Tujuan Percobaan :

1. Mahasiswa dapat memahami prinsip kerja motor DC

2. Mahasiswa dapat mengontrol motor DC dengan arduino

b. Teori dasar

Motor DC

1. Overview Motor DC

Motor DC merupakan jenis motor yang menggunakan tegangan searah sebagai

sumber tenaganya. Dengan memberikan beda tegangan pada kedua terminal tersebut,

motor akan berputar pada satu arah, dan bila polaritas dari tegangan tersebut dibalik maka

arah putaran motor akan terbalik pula. Sebuah motor DC terdiri dari komponen statis atau

disebut stator dan komponen yang berputar pada sumbunya yang disebut rotor.

Berdasarkan tipe mesinnya, baik stator maupun rotor mengandung konduktor untuk

mengalirkan arus listrik yang berbentuk lilitan. Biasanya stator dan rotor dibuat dari besi

untuk meperkuat medan magnet. Skema dari sebuah motor DC ditunjukkan pada gambar

di bawah ini.

Salah satu kesulitan dari motor DC adalah hampir seluruh peralatan elektronik

bekerja dengan arus AC. Jika hanya terdapat arus AC sementara kita perlu menjalankan

motor DC, kita harus menggunakan converter yang akan merubah arus AC menjadi arus DC.

Losses, Power Ratings, and Efficiency

Gambar diatas menggambarkan aliran daya dari sumber listrik tiga fasa melalui

sebuah motor induksi ke beban mekanik seperti pompa. Pada hal ini terjadi kehilangan

energi yang terkonversi menjadi panas yang disebabkan oleh tahanan lilitan, histeresis, dan

eddy current. Daya yang hilang juga bisa diakibatkan oleh gesekan dan pengaruh angin

dalam motor.

Daya input yang disediakan oleh sumber listrik tiga fasa dihitung berdasarkan persamaan

Dimana Vrms adalah nilai rata-rata dari tegangan, Irms adalah nilai rata-rata dari arus dan

cos θ adalah power factor.

Sedangkan daya output mekaniknya adalah Pout = Tout. ωm

Dimana Tout adalah torque putput dan ωm adalah kecepatan sudut dari beban (rad/s)

Efisiensi dari motor dihitung dengan rumus

Motor listrik yang didesain dengan baik mempunyai efisiensi sekitar 85 – 95%.

Torque-Speed Characteristics

Misalkan sebuah sistem dengan motor induksi tiga fasa membawa beban sebuah

pompa. Momen yang dibutuhkan untuk membawa beban tersbut juga diketahui. Anggap

sistem tersebut pada awalnya mati kemudian saklar ditutup, akan terjadi hubungan antara

sumber listrik dengan motor. Pada kecepatan yang rendah, momen yang dihasilkan oleh

motor lebih besar dari yang dibutuhkan oleh beban. Kelebihan momen ini menyebabkan

sistem berakselerasi. Pada akhirnya, kecepatan tersebut membuat stabil kelebihan ini

sehingga momen yang dihasilkan oleh motor besarnya sama dengan momen yang

dibutuhkan untuk membawa beban.

Pengatur Kecepatan

Berdasarkan karakteristik momen dan kecepatan, sebuah motor dapat

memperlambat kejanya saat momen yang dibutuhkan oleh beban bertambah. Pengatur

kecepatan ini didefinisikan sebagai perbedaan antara kecepatan saat tidak ada beban

dengan kecepatan pada saat beban puncak, diekspresikan dalam bentuk persentase

terhadap kecepatan pada saat beban puncak.

Karakteristik Operasi Synchronous-Motor

Kecepatan operasi pada sebuah synchronous motor adalah konstan dan dihitung dengan

rumus

dimana ω adalah sudut dari sumber AC dan P adalah jumlah kutub magnet yang dimiliki

oleh mesin tersebut. Dalam satuan rpm, rumusnya menjadi

Karakteristik Operasi Motor Induksi

Motor induksi memiliki momen awal yang cukup baik. Pada keadaan normal,

kecepatan dari motor induksi hanya kurang sedikit daripada motor synchronous speed.

Sebagai contoh, pada keadaan dengan beban, motor induksi dengan 4 kutub magnet

bekerja pada 1750 rpm, dan pada saat tidak ada beban kecepatannya melebihi 1800 rpm.

Pada proses penyalaan, arus yang diambil dari motor induksi dapat lebih besar

beberapa kali dari arus pada keadaan full beban. Untuk mencegah kelebihan arus, motor

induksi biasanya dinyalakan dengan tegangan yang diperkecil. Seperti yang diharapkan,

momen yang dihasilkan oleh sebuah motor bergantung pada tegangan yang dipakai. Pada

kecepatan tertentu, momen dari sebuah motor induksi sebanding dengan kuadrat dari

besar tegangan yang diberikan pada dinamo. Ketika menyalakan motor pada kondisi

setengah tegangan seharusnya, momen yang dihasilkan hanya sekitar seperempat dari nilai

yang sebenarnya.

Karakteristik Operasi Motor DC Shunt-Connected

Motor DC terdiri dari medan lilitan pada stator dan lilitan kumparan dinamo pada

rotor. Karakteristik kecepatan-momen cukup berbeda pada saat dihubungkan secara

paralel (shunt). Karakteristik kecepatan-momen pada Motor DC yang terhubung paralel

memiliki momen awal yang sangat besar dan membutuhkan arus awal yang sangat besar

pula. Biasanya, sebuah tahanan dipasangkan secara seri dengan kumparan dinamo pada

saat penyalaan untuk membatasi arus yang timbul berada pada batas yang wajar.

Untuk supply tegangan yang tetap dan arus yang tetap, mesin DC yang terhubung

paralel hanya menunjukkan variasi kecepatan yang kecil disekitar jangkauan kerja

normalnya.

Karakteristik Operasi Motor DC Series-Connected

Motor DC yang terhubung seri memiliki momen dan arus awal yang cukup rumit.

Kecepatannya secara otomatis menyesuaikan terhadap jangkauan yang besar ketika

momen beban nilainya berubah-ubah. Karena motor ini memperlambat beban yang lebih

besar, daya output yang dihasilkan cenderung konstan daripada motor tipe lainnya. Hal ini

merupakan kelebihan dari motor ini karena motor ini dapat beroperasi disekitar power

rating maksimum untuk variasi yang besar dari momen beban.

Pada beberapa kasus, kecepatan pada saat tidak ada beban dari motor DC seri dapat

berlebih hingga mencapai titik yang berbahaya. Sebuah sistem kontrol yang memutuskan

motor dari sumber listrik dibutuhkan jika terdapat kemungkinan kehilangan beban mekanik

(beban rusak).

2. Prinsip Kerja Motor DC

Prinsip kerja motor DC sangat mirip dengan mesin linier sederhana. Gambar

dibawah ini menunjukkan rangkaian motor DC.

Sumber tegangan DC VT dihubungkan dengan resistansi RA dan sebuah saklar

yang tertutup pada t=0 pada sepasang rel konduksi. Sebuah batang konduksi bergeser pada

rel ini. Dengan asumsi rel dan batang tidak memiliki resistansi, terbentuk medan magnet

yang mengarah ke dalam bidang gambar, tegak lurus dengan bidang rel dan batang.

Misalkan batang tersebut tidak bergerak ketika saklar ditutup pada t=0. Sesaat

setelah saklar ditutup, timbul arus iA yang mengalir searah jarum jam mengelilingi

rangkaian. Gaya listrik yang dihasilkan pada batang adalah

Arah gaya ini adalah ke kanan.

Gaya ini menyebabkan batang bergerak ke kanan. Karena batang meiliki

kecepatan u meotong garis-garis medan magnet, terbentuk tegangan induksi di sepanjang

batang. Tegangan ini besarnya positif pada ujung atas batang dan dinyatakan dengan

persamaan

Rangkaian ekivalen untuk sistem ini ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Perlu diperhatikan bahwa tegangan induksi eA berlawanan arah dengan

tegangan VT. Arus yang dihasilkan akibat pengaruh tegangan induksi ini adalah

Dengan terbentuknya kecepatan pada batang, energi diserap melalui tegangan

induksi eA, dan energi ini ditunjukkan sebagai energi kinetik pada batang.

Pengoperasian sebagai Motor

Misalkan beban mekanik yang melawan gaya ke arah kiri dihubungkan dengan

batang tersebut. Batang ini akan melambat perlahan-lahan menghasilkan penurunan

tegangan induksi. Arus yang mengalir searah karum jam menghasilkan gaya induksi

magnetik yang mengarah ke kanan. Pada saat batang melambat sehingga gaya magnetik

yang timbul bernilai sama dengan gaya dari beban, sistem motor tersebut bekerja pada

kecepatan yang konstan. Pada keadaan ini, daya yang diberikan oleh tegangan VT sebagian

dikonversi menjadi panas pada resistansi RA dan sebagian lagi menjadi daya mekanik.

Pengoperasian sebagai Generator

Misalkan batang tersebut bergerak pada kecepatan konstan sehingga eA = VT dan

arusnya nol. Kemudian jika sebuah gaya diberikan pada batang agar bergerak semakin

cepat, maka kecepatannya akan bertambah dan tegangan induksi eA akan melebihi sumber

VT dan arus akan berbalik arah menjadi berlawanan dengan jarum jam. Keadaan ini

ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Karena arus berlawanan arah, maka gaya induksinya juga akan menjadi ikut

melawan arah semula yaitu mengarah ke kiri. Tegangan induksi ini akan memberikan daya

sebesar ke resistansi dan beterai. Dengan demikian, energi mekanik dikonversi menjadi

energi listrik yang menimbulkan rugi-rugi (panas) pada resistansi atau disimpan sebagai

energi kimia pada baterai. Pada umumnya rotor silinder yang mengandung banyak

konduktor digunakan untuk menghasilkan gaya yang lebih besar dengan desain yang

minimal.

3. Jenis-Jenis Motor DC

Motor DC Shunt

Pada motor shunt, gulungan medan (medan shunt) disambungkan secara paralel

dengan gulungan dinamo (A). Oleh karena itu total arus dalam jalur merupakan

penjumlahan arus medan dan arus dinamo. Karakter kecepatan motor DC tipe shunt adalah

:

Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban (hingga torque

tertentu setelah kecepatannya berkurang) dan oleh karena itu cocok untuk penggunaan

komersial dengan beban awal yang rendah, seperti peralatan mesin.

Kecepatan dapat dikendalikan dengan cara memasang tahanan dalam susunan seri

dengan dinamo (kecepatan berkurang) atau dengan memasang tahanan pada arus medan

(kecepatan bertambah).

Motor DC Seri

Motor DC Tipe Seri Dalam motor seri, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan

secara seri dengan gulungan dinamo (A). Oleh karena itu, arus medan sama dengan arus

dinamo. Karakter kecepatan dari motor DC tipe seri adalah :

Kecepatan dibatasi pada 5000 RPM

Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor akan

mempercepat tanpa terkendali.

Motor DC Gabungan/Kombinasi

Motor DC Tipe Kompon/Gabungan Motor Kompon DC merupakan gabungan motor

seri dan shunt. Pada motor kompon, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara

paralel dan seri dengan gulungan dinamo (A). Sehingga, motor kompon memiliki torque

penyalaan awal yang bagus dan kecepatan yang stabil.

Karakter dari motor DC tipe kompon/gabungan ini adalah, makin tinggi persentase

penggabungan (yakni persentase gulungan medan yang dihubungkan secara seri), makin

tinggi pula torque penyalaan awal yang dapat ditangani oleh motor ini.

Driver motor

Driver motor DC dalam artikel ini adalah driver motor DC tipe H-Bridge

menggunakan power driver berupa transistor. Rangkaian driver motor DC H-Bridge

transistor ini dapat mengendalikan arah putaran motor DC dalam 2 arah dan dapat

dikontrol dengan metode PWM (pulse Width Modulation) maupun metode sinyal logika

dasar TTL (High) dan (Low). Untuk pengendalian motor DC dengan metode PWM maka

dengan rangkaian driver motor DC ini kecepatan putaran motor DC dapat dikendalikan

dengan baik. Apabila menggunakan metode logika TTL 0 dan 1 maka rangkaian ini hanya

dapat mengendalikan arah putaran motor DC saja dengan kecepatan putaran motor DC

maksimum. Rangkaian driver motor DC H-Bridge ini menggunakan rangkaian jembatan

transistor 4 unit dengan protesi impuls tegangan induksi motor DC berupa dioda yang

dipasang paralel dengan masing-masing transistor secara reverse bias. Rangkaian driver

motor DC secara detil dapat dilihat pada gambar berikut.

Rangkaian Driver Motor DC H-Bridge Transistor

Proses mengendalikan motor DC menggunakan rangkaian driver motor DC H-Bridge

diatas dapat diuraikan dalam beberapa bagian sebagai berikut :

Driver Motor DC dengan metode logika TTL (0 dan 1) atau High dan Low hanya

dapat mengendalikan arah putar motor DC dalam 2 arah tanpa pengendalian kecepatan

putaran (kepatan maksimum). untuk mengendalikan motor DC dalam 2 arah dengan

rangkaian driver motor dc h-bridge diatas konfiguarasi kontrol pada jalur input adalah

dengan memberikan input berupa logika TTL ke jalur input A dan B.

Untuk mengendalikan arah putar searah jarum jam adalah dengan memberikan logika

TTL 1 (high) pada jalur input A dan logika TTL 0 (low) pada jalur input B.

Untuk mengendalikan arah putar berlawanan arah jarum jam adalah dengan

memberikan logika TTL 1 (high) pada jalur input B dan logika TTL 0 (low) pada jalur

input A.

Driver motor DC dengan metode PWM (Pulse Width Modulation) dapat

mengendalikan arah putaran motor DC dan kecepatan motor DC menggunakan pulsa PWM

yang diberikan ke jalur input A dan B, dimana konfigurasi sinyal kontrol sebagai berikut.

Untuk mengendalikan arah putar motor DC searah jarum jam dengan kecepatan

dikendalikan pulsa PWM maka jalur input B selalu diberikan logikan TTL 0 (Low) dan

jalur input A diberikan pulsa PWM.

Untuk mengendalikan arah putar motor DC berlawanan arah jarum jam dengan

kecepatan dikendalikan pulsa PWM maka jalur input A selalu diberikan logikan TTL 0

(Low) dan jalur input B diberikan pulsa PWM.

Kecepatan putaran motor DC dikendalikan oleh persentasi ton-duty cycle pulsa

PWM yang diberikan ke jalur input rangkaian driver motor DC h-bridge transistor diatas.

c. Alat dan bahan :

1. Board Arduino + Kabel

2. Breadboard

3. Driver motor dc

4. Motor dc

d. Prosedur percobaan :

1. Motor DC, misalnya motor Tamiya, tidak dapat langsung dihubungkan dengan

output Mikrokontroler, karena arusnya terlalu kecil. Untuk itu diperlukan rangkaian H-

bridge sebagai penguat arus sekaligus pengendali kecepatan motor dan arah putaran

motor DC.

Rangkai modul H-Bridge, bodi Robot mobil (dengan 2 DC motor Tamiya) dan sumber

tenaganya

Dengan bantuan sensor, misalnya sensor jarak, kita dapat membuat Robot Line

tracer, Obstacle Avoider, light sensing, dll.

Program berikut ini adalah untuk menggerakkan Robot maju full speed dan mundur

half speed.

2. Upload program berikut

Sketch:

int transistorPin = 9; // dari digital pin 9 ke pin signal PWM kiri (menggerkkan

motor)

int transistorPin2 = 11; // dari digital pin 11 ke pin signal PWM kanan

(menggerkkan motor)

int relayPin = 7; // dari digital pin 7 ke pin signal relay kiri (membalik putaran

motor)

int relayPin2 = 5; // dari digital pin 5 ke pin signal relay kanan (membalik putaran

motor)

void setup() {

// set the transistor pin as an output

pinMode(transistorPin, OUTPUT);

pinMode(transistorPin2, OUTPUT);

// set the relay pin as an output

pinMode(relayPin, OUTPUT);

pinMode(relayPin2, OUTPUT);

}

void loop()

{

digitalWrite(7, LOW); // relay1 off - MAJU

digitalWrite(5, LOW); // relay2 off - MAJU

analogWrite(9, 255); // motor 1 on, full speed - (nilai 0-255)

analogWrite(11, 255); // motor 2 on, full speed - (nilai 0-255)

delay(3000);

analogWrite(9, 0); // motor 1 off


delay(3000);

digitalWrite(7, HIGH); // relay1 on - MUNDUR

digitalWrite(5, HIGH); // relay2 on - MUNDUR

analogWrite(9, 125); // motor 1 on, half speed - (nilai 0-255)

analogWrite(11, 125); // motor 2 on, half speed - (nilai 0-255)

delay(3000);



delay(3000);

}

3. Amati yang terjadi

Motor Servo 1.2


1. Mahasiswa dapat memahami prinsip kerja motor servo

2. Mahasiswa dapat mengontrol motor servo dengan arduino

b. Teori dasar

Motor servo 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.

Contoh Motor Servo Motor servo disusun dari sebuah motor DC, gearbox, variabel

resistor (VR) atau potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk

menentukan batas maksimum putaran sumbu (axis) motor servo. Sedangkan sudut dari

sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang pada pin kontrol motor servo.

Konstruksi Motor Servo

Motor servo adalah motor yang mampu bekerja dua arah (CW dan CCW) dimana arah

dan sudut pergerakan rotornya dapat dikendalikan dengan memberikan variasi lebar pulsa

(duty cycle) sinyal PWM pada bagian pin kontrolnya.

Jenis Motor Servo

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°.

Motor Servo Continuous

Motor servo jenis ini mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) tanpa batasan defleksi

sudut putar (dapat berputar secara kontinyu).

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°.

Pulsa Kendali Motor Servo

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.

c. Alat dan bahan :


2. Breadboard

3. Potensiometer

4. Motor servo


1. Hubungkan motor servo dengan arduino seperti gambar berikut :

2. Upload program berikut :

Sketch :

#include <Servo.h>

Servo servo1;

int val;

void setup() {

servo1.attach(2); }

void loop()

{

val = analogRead(0);

val = map(val, 0, 1023, 0, 179);

servo1.write(val);

delay(15);

}

3. Amati yang terjadi

Motor Stepper 1.3


1. Mahasiswa dapat memahami prinsip kerja motor stepper

2. Mahasiswa dapat mengontrol motor stepper dengan arduino

b. Teori dasar

Motor Stepper

Motor Stepper adalah suatu motor listrik yang dapat mengubah pulsa listrik yang

diberikan menjadi gerakan motor discret (terputus) yang disebut step (langkah). Satu putaran

motor memerlukan 360° dengan jumlah langkah yang tertentu perderajatnya. Ukuran kerja

dari motor stepper biasanya diberikan dalam jumlah langkah per-putaran per-detik.

Contoh Motor Stepper

Motor stepper bergerak berdasarkan urutan pulsa yang diberikan kepada motor. Karena

itu, untuk menggerakkan motor stepper diperlukan pengendali motor stepper yang

membangkitkan pulsa-pulsa periodik. Pada dasar-nya terdapat 3 tipe motor stepper yaitu:

Motor Stepper Tipe Variable Reluctance (VR)

Motor stepper jenis ini telah lama ada dan merupakan jenis motor yang secara struktural

paling mudah untuk dipahami. Motor ini terdiri atas sebuah rotor besi lunak dengan

beberapa gerigi dan sebuah lilitan stator. Ketika lilitan stator diberi energi dengan arus DC,

kutub-kutubnya menjadi termagnetasi. Perputaran terjadi ketika gigi-gigi rotor tertarik oleh

kutub-kutub stator. Berikut ini adalah penampang melintang dari motor stepper tipe variable

reluctance (VR):

Gambar penampang melintang motor stepper variable reluctance (VR)

Motor Stepper Tipe Permanent Magnet (PM)

Motor stepper jenis ini memiliki rotor yang berbentuk seperti kaleng bundar (tin can) yang

terdiri atas lapisan magnet permanen yang diselang-seling dengan kutub yang berlawanan.

Dengan adanya magnet permanen, maka intensitas fluks magnet dalam motor ini akan

meningkat sehingga dapat menghasilkan torsi yang lebih besar. Motor jenis ini biasanya

memiliki resolusi langkah (step) yang rendah yaitu antara 7,5° hingga 15° per langkah atau 48

hingga 24 langkah setiap putarannya. Berikut ini adalah ilustrasi sederhana dari motor

stepper tipe permanent magnet:

Gambar ilustrasi motor stepper permanent magnet (PM)

Motor Stepper Tipe Hybrid (HB)

Motor stepper tipe hibrid memiliki struktur yang merupakan kombinasi dari kedua tipe

motor stepper sebelumnya. Motor stepper tipe hibrid memiliki gerigi seperti pada motor tipe

VR dan juga memiliki magnet permanen yang tersusun secara aksial pada batang porosnya

seperti motor tipe PM. Motor tipe ini paling banyak digunkan dalam berbagai aplikasi karena

kinerja lebih baik. Motor tipe hibrid dapat menghasilkan resolusi langkah yang tinggi yaitu

antara 3,6° hingga 0,9° per langkah atau 100-400 langkah setiap putarannya. Berikut ini

adalah penampang melintang dari motor stepper tipe hibrid:

Gambar penampang melintang

motor stepper hibrid Berdasarkan metode perancangan rangkain pengendali motor stepper,

motor stepper dapat dibagi menjadi jenis unipolar dan bipolar.

Motor Stepper Jenis Unipolar

Rangkaian pengendali motor stepper unipolar lebih mudah dirancang karena hanya

memerlukan satu switch / transistor setiap lilitannya. Untuk menjalankan dan menghentikan

motor ini cukup dengan menerapkan pulsa digital yang hanya terdiri atas tegangan positif

dan nol (ground) pada salah satu terminal lilitan (wound) motor sementara terminal lainnya

dicatu dengan tegangan positif konstan (VM) pada bagian tengah (center tap) dari lilitan.

Ilustrasi Motor stepper dengan lilitan unipolar

Motor Stepper Jenis Bipolar

Untuk motor stepper dengan lilitan bipolar, diperlukan sinyal pulsa yang berubah-ubah dari

positif ke negatif dan sebaliknya. Jadi pada setiap terminal lilitan (A & B) harus dihubungkan

dengan sinyal yang mengayun dari positif ke negatif dan sebaliknya. Karena itu dibutuhkan

rangkaian pengendali yang agak lebih kompleks daripada rangkaian pengendali untuk motor

unipolar. Motor stepper bipolar memiliki keunggulan dibandingkan dengan motor stepper

unipolar dalam hal torsi yang lebih besar untuk ukuran yang sama.

Ilustrasi Motor stepper dengan lilitan bipolar

Motor stepper memiliki karakter yang lebih dibanding motor DC seperti berikut :

Sudut rotasi motor proporsional dengan pulsa input sehingga lebih mudah diatur.

Motor dapat langsung memberikan torsi penuh pada saat mulai bergerak

Posisi dan pergerakan repetisinya dapat ditentukan secara presisi

Memiliki respon yang sangat baik terhadap start, stop dan berbalik perputaran

Sangat realibel karena tidak adanya brush yang bersentuhan dengan rotor seperti pada

motor DC

Dapat menghasilkan perputaran yang lambat sehingga beban dapat dikopel langsung

ke porosnya

Frekuensi perputaran dapat ditentukan secara bebas dan mudah pada range yang luas.

IC Driver motor

IC L293D adalah IC yang didesain khusus sebagai driver motor DC dan dapat

dikendalikan dengan rangkaian TTL maupun mikrokontroler. Motor DC yang dikontrol

dengan driver IC L293D dapat dihubungkan ke ground maupun ke sumber tegangan positif

karena di dalam driver L293D sistem driver yang digunakan adalah totem pool. Dalam 1 unit

chip IC L293D terdiri dari 4 buah driver motor DC yang berdiri sendiri sendiri dengan

kemampuan mengalirkan arus 1 Ampere tiap drivernya. Sehingga dapat digunakan untuk

membuat driver H-bridge untuk 2 buah motor DC. Konstruksi pin driver motor DC IC l293D

adalah sebagai berikut.

Konstruksi Pin Driver Motor DC IC L293D

Fungsi Pin Driver Motor DC IC L293D

Pin EN (Enable, EN1.2, EN3.4) berfungsi untuk mengijinkan driver menerima perintah

untuk menggerakan motor DC.

Pin In (Input, 1A, 2A, 3A, 4A) adalah pin input sinyal kendali motor DC

Pin Out (Output, 1Y, 2Y, 3Y, 4Y) adalah jalur output masing-masing driver yang

dihubungkan ke motor DC

Pin VCC (VCC1, VCC2) adalah jalur input tegangan sumber driver motor DC, dimana

VCC1 adalah jalur input sumber tegangan rangkaian kontrol dirver dan VCC2 adalah

jalur input sumber tegangan untuk motor DC yang dikendalikan.

Pin GND (Ground) adalah jalu yang harus dihubungkan ke ground, pin GND ini ada 4

buah yang berdekatan dan dapat dihubungkan ke sebuah pendingin kecil.

Feature Driver Motor DC IC L293D

Driver motor DC IC L293D memiliki feature yang lengkap untuk sebuah driver motor DC

sehingga dapat diaplikasikan dalam beberapa teknik driver motor DC dan dapat digunakan

untuk mengendalikan beberapa jenis motor DC. Feature yang dimiliki driver motor DC IC

L293D sesuai dengan datasheet adlah sebagai berikut :

Wide Supply-Voltage Range: 4.5 V to 36 V

Separate Input-Logic Supply

Internal ESD Protection

Thermal Shutdown

High-Noise-Immunity Inputs

Functionally Similar to SGS L293 and SGS L293D

Output Current 1 A Per Channel (600 mA for L293D)

Peak Output Current 2 A Per Channel (1.2 A for L293D)

Output Clamp Diodes for Inductive Transient Suppression (L293D)

Rangkaian Aplikasi Driver Motor DC IC L293D

Pada gambar driver IC L293D diatas adalah contoh aplikasi dari keempat unit driver

motor DC yang dihubungkan secar berbeda sesuai dengan keinginan dan kebutuhan.

c. Alat dan bahan :


2. Breadboard

3. Driver Motor Stepper

4. Motor Stepper

5. Kabel jumper


1. Hubungkan motor, IC driver dan arduino seperti gambar berikut :

2. Upload program berikut :

Sketch :

// Motor stepper half step

void setup(){

pinMode(8,OUTPUT);

pinMode(9, OUTPUT);

pinMode(10, OUTPUT);


}

void loop(){

digitalWrite(8,1);

digitalWrite(9,0);

digitalWrite(10,0);

digitalWrite(11,0);

delay(50);

digitalWrite(8,1);

digitalWrite(9,1);

digitalWrite(10,0);

digitalWrite(11,0);

delay(50);

digitalWrite(8,0);

digitalWrite(9,1);

digitalWrite(10,0);

digitalWrite(11,0);

delay(50);

digitalWrite(8,0);

digitalWrite(9,1);

digitalWrite(10,1);

digitalWrite(11,0);

delay(50);

digitalWrite(8,0);

digitalWrite(9,0);

digitalWrite(10,1);

digitalWrite(11,0);

delay(50);

digitalWrite(8,0);

digitalWrite(9,0);

digitalWrite(10,1);

digitalWrite(11,1);

delay(50);

digitalWrite(8,0);

digitalWrite(9,0);

digitalWrite(10,0);

digitalWrite(11,1);

delay(50);

digitalWrite(8,1);

digitalWrite(9,0);

digitalWrite(10,0);

digitalWrite(11,1);

delay(50);

}

// Motor stepper full step

void setup(){

pinMode(8,OUTPUT);

pinMode(9, OUTPUT);



}

void loop(){

digitalWrite(8,1);

digitalWrite(9,0);

digitalWrite(10,0);

digitalWrite(11,0);

delay(50);

digitalWrite(8,0);

digitalWrite(9,1);

digitalWrite(10,0);

digitalWrite(11,0);

delay(50);

digitalWrite(8,0);

digitalWrite(9,0);

digitalWrite(10,1);

digitalWrite(11,0);

delay(50);

digitalWrite(8,0);

digitalWrite(9,0);

digitalWrite(10,0);

digitalWrite(11,1);

delay(50);

}

Amatilah yang terjadi

Kontrol Motor Dc

Documents

Transcript of Kontrol Motor Dc