Kontrol Motor DC dengan Sensor CahayaClick to edit Master subtitle style Kelompok 7 1. Andri Purnomo 2. Ida Nurmaida 3. Jonathan Martin 4. Naufan

6/5/12

Tujuan ProyekMengamati pergerakan motor DC dengan menggunakan sensor cahaya.

6/5/12

Latar BelakangKesesuaian dengan materi yang terdapat pada modul praktikum Rangkaian Elektronika. Terdapat beberapa rangkaian yang mendukung suatu kontrol motor DC dengan sensor cahaya yaitu Rangkaian OpAmp, Transistor BJT, dan LED.

6/5/12

Komponen yang Digunakan

Enam buah resistor 10 k Dua buah resistor 22k Dua buah resistor variabel dengan maksimum 1k Dua buah Op- Amp LM741 Dua buah transistor PNP 2N2905 Dua buah transistor NPN 2N2222 Satu buah Motor DC Satu buah Catu daya 9 volt6/5/12

Rangkaian Sensor CahayaRangkaian ini berfungsi sebagai pembagi tegangan. Rangkaian ini terdiri dari dua fotodioda, dua LED, dan e mpat resistor.VCC

R3220

R422k

D2LED-BIBY 0.1

PHOTODIODEPhotodiode

Vo

6/5/12

Cara kerja rangkaian

Jika cahaya yang masuk ke fotodioda sangat sedikit maka fotodioda berfungsi sebagai hambatan. LED berfungsi sebagai pemancar cahaya. Fotodioda dan LED dipasang berlawanan. Hal ini disebabkan karena fotodioda bekerja hanya saat kondisi bias balik (reverse bias). Rangkaian ini kondisi, yaitu bekerja6/5/12

pada

dua

Sedangkan pada keadaan sebaliknya yaitu saat LED tidak memancarkan cahaya, nilai resistansi fotodioda akan sangat besar dan mengakibatkan Vo akan mempunyai nilai tegangan.

6/5/12

Rangkaian Komparator OpAmp6 1 7 5 4 LUM27(-4IP ) 1

V29V

1 7

6

U2

U35 4

R51 0K

R61 0k

LM 7 41 R V 1 (3)

3 2

U 2 ( + IP ) 1

RV21

3 2

U 3 ( + IP )

RV170%

LDR1TO R C H _L D R

70%

LD R2TO R C H _LD R 1k

1k 2 2

6/5/12

Rangkaian ini berfungsi sebagai pembanding tegangan masukan di bagian non- inverting op-amp. Keluaran dari rangkaian ini tersambung ke base dari transistor PNP. Jika dua op-amp sama - sama mendapat supply tegangan, maka kondisi dianggap OFF dan motor DC tidak akan berputar

Cara Kerja Rangkaian

Dua buah op-amp berfungsi sebagai komparator arus yang masuk melalui bagian non-inverting dari op-amp. Vcc (+) 6/5/12 dihubungkan dengan sumber dan Vcc (-)

Pada saat fotodioda menerima cahaya dan tegangan pada resistor variabelnya lebih besar, maka komparator akan menghasilkan keadaan keluaran OFF, hal tersebut menyebabkan tegangan output dari op- amp akan sama dengan Vcc (-) yang dihubungkan ke ground. Sedangkan saat fotodioda tidak menerima cahaya dan nilai tegangan pada resistor variabelnya lebih kecil, maka nilai keluaran pada op-amp akan sama dengan nilai Vcc (+) yang dihubungkan dengan catu daya.

6/5/12

Rangkaian H- BridgeQ 3 (E ) Q 4 (E )

Q4R 1 (1 )

R110k

Q32N 29 07

R31 0k 2N 2907 Q 4 (C )

R 3 (2 )

Q 3 (C )

Q 1 (C )

+ 8 8 .8

Q 2 (C )

Q2 R210k 2N 2222 U 3 (O P )

Q12N 22 22

R41 0k

U 2 (O P )

6/5/12

Rangkaian H-bridge berfungsi sebagai pemutar motor. Rangkaian ini terdiri dari dua transistor NPN, dua transistor PNP, motor DC, dan dua pasang resistor.

Cara Kerja Rangkaian

Saat fotodioda menerima cahaya, maka resistansinya akan kecil. Hal tersebut menyebabkan tegangan keluaran dari rangkaian sensor adalah tegangan ground. Dengan komparator maka akan membandingkan tegangan yang melewati 6/5/12 op- amp. Jika tegangan inverting lebih

Prinsip transistor PNP adalah berkebalikan dari transistor NPN. Saat bagian base diberi arus, maka pada transistor PNP akan terjadi open circuit.

6/5/12

Perputaran Motor DCQ 3 (E ) V =9 Q 4 (E ) V =9

Q4 R310k 2 N 2 9 07 Q 4 (C ) V = 2 .6 3 52 9 R 3 (2 ) V = 1 .0 44 58

R 1 (1 ) R1 V = 7 .9 5 50 6 10k

Q32 N 2 9 07

Q 3 (C ) V = 1 .7 29 69

Q 1 (C ) V = 1 .7 29 69

-2 7 .5

Q 2 (C ) V = 2 .6 3 52 9

Q2 R21 0k 2 N 2 2 22 U 3 (O P ) V = 1 .0 4 45 8

Q12 N 2 2 22

R410k

U 2 (O P ) V = 7 .9 55 06

6/5/12

Gambar rangkaian di atas merupakan contoh perputaran motor DC ke kiri. Arus dari Vcc akan lewat dari kolektor ke emiter PNP. Ketika fotodioda yang di sebelah kanan mendapat cahaya. Tegangan masukkan ke transistor PNP dibawah tegangan saturasinya yang menyebabkan kolektor dan emiter short dan tegangan masukkan ke transistor NPN juga di bawah saturasinya yang menyebabkan transistor NPN akan open. Kemudian, arus dari Vcc akan mengalir ke transistor NPN melewati motor DC yang berada di seberang transistor PNP . Saat itulah motor bergerak 6/5/12