PENGENDALIAN MOTOR STEPPER UNTUK MENDAPATKAN … · perubahan posisi sudut antena sebagai alat...
Transcript of PENGENDALIAN MOTOR STEPPER UNTUK MENDAPATKAN … · perubahan posisi sudut antena sebagai alat...
PENGENDALIAN MOTOR STEPPER UNTUK MENDAPATKAN DAYA OPTIMUM PADA
ANTENA SECARA WIRELESS
Pembimbing:
Dr. Melania Suweni Muntini, MT
Dr. Yono Hadi Pramono, M. Eng
Oleh:Iva Mamlu’atul Hidayati
PROGRAM STUDI MAGISTER
BIDANG KEAHLIAN FISIKA INSTRUMENTASI
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
1
Pendahuluan
2
Latar Belakang
• Berbagai jenis instrumentasi sering kali
membutuhkan aktuator sebagai alat penggerak atau
pemutar, salah satu aktuator yang sering digunakan
adalah motor stepper
• Salah satu fungsi motor stepper adalah untuk
menggerakkan atau memutar antena
• Dalam dunia komunikasi pergerakan antena sangat
membantu. Salah satunya sering digunakan untuk
mencari power maksimum.
• Pemutaran antena dilakukan secara otomatis dan
dapat dimonitoring pada jarak jauh
• Salah satu sistem komunikasi yang digunakan
untuk monitoring jarak jauh adalah wireless
3
• Bagaimana membuat rancang bangun sistem instrumen
untuk perubahan posisi sudut antena selama proses
pengambilan data
• Apakah sistem komunikasi wireless dapat
memaksimalkan kualitas perubahan nilai power antena
berdasarkan perubahan posisi sudut antena.
• Apakah perancangan perangkat keras dan perangkat
lunak dapat digunakan sebagai sistem monitoring jarak
jauh.
4
RumusanMasalah
Tujuan
• Membuat rancang bangun sistem instrumen untuk
perubahan posisi sudut antena sebagai alat pengambilan
data
• Merancang sistem komunikasi data secara wireless
• Dapat mengamati perubahan nilai power antena
berdasarkan perubahan posisi sudut antena tanpa harus
berada pada lokasi penempatan antena.
BatasanMasalah
• Pengukuran yang dilakukan menggunakan antena
mikrostrip yang diputar dengan motor stepper.
• Antena mikrostrip yang digunakan dalam penelitian ini
yaitu antena 5 larik dipole telah fabrikasi sebelumnya
(Risfaullah, 2011) dan antena dipole tunggal
• Pengambilan nilai power yang diterima antena dilakukan
diruang bebas.
6
Manfaat• Sistem rancang bangun yang telah dibuat dapat mengamati
perubahan nilai power yang diterima antena berdasarkan
perubahan posisi sudut antena
Tinjauan Pustaka
8
Antena dan Pola Radiasi
Karakterisasi antena mikrostrip 5 larik dipole dan antena dipole tunggal
>> Mempunyai frekuensi kerja 2.4 GHz
Pola radiasi antena adalah pernyataan grafis yang menggambarkan
radiasi antena pada medan jauh
9
Motor Stepper(1)• Bergerak per step
• Setiap step 1.8 derajat
• Mempunyai 4 kutub positif dan 1 kutub negatif
10
Motor Stepper(2)
• Kutub positif pertama akan mengalami sinyal clock secara periodik.
• Sinyal clock yang terjadi pada kutup positif kedua mengalami pergeseran
fase tertinggal sebesar ¼ waktu dari sinyal clock yang pertama
• Kecepatan motor stepper pada dasarnya ditentukan oleh kecepatan
pemberian data
11
Motor Stepper(3)
Suatu titik pada sebuah kutub magnet dirotor akan mendapat kembali tarikan
medan magnet stator pada lilitan yang sama setelah step ke 4.
Prinsip kerja full step
12
No
Full Step
Tegangan yang diberikan pada lilitan
Arah putaran searah jarum jam Arah putaran berlawanan jarum jam
L0 L1 L2 L3 L0 L1 L2 L3
1 1 0 0 0 0 0 0 1
2 0 1 0 0 0 0 1 0
3 0 0 1 0 0 1 0 0
4 0 0 0 1 1 0 0 0
Komunikasi Wireless
Range frekuensi kerja jaringan wireless
Tidak terjadi interferensi dengan pengguna yanglain
ISM band (Industrial Scientific and Medical).
14
Metodologi
15
Diagram blok penelitian
16
Diagram Alir Pengukuran Penelitian
Antena berputar setiap kelipatan 3.60 mulai
dari keadaan 00 sampai 3600
Pengambilan data setiap kelipatan 3.60
melalui accesspoint yang kemudian dikirim
ke PC
Optimasi data di PC untuk mendapatkan nilai daya terbesar dengan
sudut tertentu
Pengiriman data setiap kelipatan 3.60 dari
sistem instrument motor ke PC
Mengirimkan data hasil optimasi ke sistem
instrumen motor
Motor berputar pada sudut tertentu, sesuai
dengan hasil optimasi
Proses monitoring dapat
dilihat di PC
17
Diagram Blok Transmisi Data
18
Diagram alir perangkat lunak
19
Koneksi accesspoint
Koneksi accesspoint
Sistem scanning data accesspoint
Perangkat Receiver Pengendalian Motor Stepper UntukMendapatkan Daya Optimum Pada Antena Secara
Wireless
Antena
5 larik dipole
Motor
stepper
accesspoint
Perangkat
receiver
Antena Pemancar dengan SSID Data Gempa Dan Tsunami
Perangkat Receiver Pengendalian Motor Stepper UntukMendapatkan Daya Optimum Pada Antena Secara
Wireless
Perangkat
receiverMotor
stepper
Antena
dipole tunggal accesspoint
Perangkat Transmitter Pengendalian Motor Stepper Untuk Mendapatkan Daya Optimum Pada Antena
Secara Wireless
Display PerangkatTransmitter
Pemancar
Pembahasan
Sistem pemutar antena
Setiap step 3.60 10 ms
Pemutaran dari keadaan 00 sampai 3600 20 menit
Delay motor 11 sampai 12 detik
Waktu pergerakan motor = waktu scanning data
accesspoint
Motor kembali keposisi power
terbesar dengansudut tertentu
Tampilan visual dan grafik pola radiasi yang belum ternormalisasi
Penngujian 1. mengunakan antena dipole tunggal
Grafik pola radiasi yang sudah ternormalisasidan smoothing grafik pola radiasi
2
4
6
8
10
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
Pengujian 1. menggunakan antena dipole tunggal
Pengujian sistem pemutar antena
Grafik dari antena 5 larik dipole dan antena dipole tunggalmempunyai grafik main lobe yang tidak smooth. Hal ini karenapengukuran dilakukan diruang bebas bukan didalam chamber(kedap gelombang mikro).
Pengukuran dengan waktu berbeda dan posisi samamenghasilkan power yang diterima antena berbeda pula
daya yang diberikan oleh accesspoint tidak konstan
Sistem komunikasi data
1. 11 detik
2. 12 detik
100. 12 detik
scanning data yang dilakukan oleh accesspoint tidakkonstan dan accesspoint mempunyai nilai minimal
untuk merekam nilai power
SSIDData gempa dan tsunamiLat optikGeofisikaAccesspoint
Scanning data SSID dariaccesspoint melalui WEB
menggunakan java
Pengiriman data ke 100-n Data tidak terekam
Kesimpulan
Telah dibuat rancang bangun untuk mendapatkan daya optimum padaantena secara wireless. Waktu yang dibutuhkan motor untuk melakukangerakan setiap 3,60 sama dengan waktu yang dibutuhkan accesspointuntuk scanning data.
Pada waktu yang berbeda dengan posisi yang sama, jumlah sanning dataSSID yang dihasilkan tidak sama dan tidak semua data power terekam olehPC.hal ini dikarenakan waktu scanning data yang dibutuhkan accesspointtidak konstan dan accesspoint mempunyai nilai minimal untuk merekamnilai power
Didapatkan nlai maksimum power sebesar 42 dB pada beberapa posisisudut dengan menggunaka antena dipole tunggal. Nialai powermaksimum tidak selalu berada pada satu posisi sudut.
Aplikasi
TERIMAKASIH