ABSTRAK

Permasalahan – permasalahan pada dunia industri yang sederhana seringkali dijumpai

baik pada industri skala besar maupun industri skala kecil. Salah satu contohnya adalah

ketika suatu industri menggunakan mekanisme pengaturan kecepatan motor dalam bagian

atau sub bagian prosesnya, sering kali mengalami kendala yaitu pada sistem pengaturan

kecepatan motor masih menggunakan mekanisme konvensional baik dengan sistem mekanik

ataupun sistem elektronika analog. Permasalahan ini sering kali menyulitkan operator dalam

menaikan ataupun menurunkan kecepatan motor dalam periode yang singkat. Terlebih

perangkat pengendali dan indikator kecepatan motor konvensional tidak menggunakan

mekanisme numerik sehingga seringkali operator kesulitan dalam pengawasan dan

pengendalian.

Untuk memudahkan pengaturan kecepatan motor pada industri skala kecil maupun

industri skala besar, penulis akan membuat mekanisme pada suatu modul pengaturan

kecepatan motor dc dengan rpm meter berbasis mikrokontroler atmega16. Sehingga nantinya

hasil dari modul yang akan dirancang dapat membuat suatu mekanisme pengaturan kecepatan

motor untuk dinaikan maupun diturunkan kecepatannya. Selain itu kecepatan motor setiap

putarannya akan ditampilkan pada LCD ( Liquid Crystal Display ) sehingga dapat

memudahkan proses pengawasan dan pengendalian kecepatan motor.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Perkembangan teknologi dan modernisasi peralatan elektronik telah

menyebabkan terjadinya perubahan yang mendasar di dalam aktivitas manusia

sehari – hari. Hal tersebut juga menjalar pada sistem dan mekanisme dalam proses

maupun sub proses pada industri. Sekarang ini proses industri mulai dari

pengaturan, pengendalian, dan fungsi pengawasan telah menggunakan sistem

pengontrolan mikro seiring perkembangan teknologi mikroprosesor dan

mikrokontroler yang sangat pesat. Sistem atau mekanisme pengaturan yang berbasis

mikrokontroler sangatlah mudah dalam pengaplikasiannya untuk skala besar

maupun skala yang lebih kecil.Selain itu mikrokontroler memiliki beberapa

keunggulan dari segi fitur-fitur yang dimilikinya.

Pada masa lalu, untuk kelancaran proses industri pengaturan kecepatan motor

biasanya diatur dengan menggunakan elektronika daya yang berfungsi sebagai

pengganti komponen mekanis. Namun pada perkembangannya elektronika daya

yang meliputi metode kontrol phasa, integral siklus kontrol dan pengendalian

dengan chopper untuk pengaturan kecepatan motor arus searah memiliki

beberapa kekurangan walaupun hasil output yang cukup baik. Beberapa

kekurangannya metode elektronika daya meliputi, rentan terhadap noise atau derau,

jumlah komponen yang banyak, menggunakan daya yang cukup besar, dan

pemeliharaan yang sulit. Oleh karena itu dibuatlah mekanisme pada suatu modul

pengaturan kecepatan motor berbasis mikrokontroler yang dapat menampilkan

kecepatan putaran motor yang ditampilkan secara digital pada LCD sehingga

memudahkan fungsi pengawasan dan pengendalian. Metode pengaturan kecepatan

motor yang digunakan adalah menggunakan PWM ( Pulse Wide Modulation ).

1.2 Tujuan

Tujuan dari pembuatan proyek yang berjudul “Modul Pengaturan Kecepatan Motor

DC dengan RPM Meter Berbasis Mikrokontroler ATMega16” adalah;

1. Memenuhi tugas matakuliah Perancangan Fabrikasi Sistem Elektronika pada

semester IV.

2. Mengimplementasikan ilmu dan pengetahuan yang telah diperoleh selama masa

perkuliahan.

3. Merancang dan merealisasikan mekanisme pengaturan kecepatan motor dc dengan

rpm meter berbasis mikrokontroler atmega16.

1.3 Perumusan Masalah

Berdasarkan atas latar belakang masalah yang ada, maka dapat dirumuskan beberapa

masalah pokok dalam merancang sistem ini:

1. Memilih mikrokontroler yang sesuai untuk memenuhi kebutuhan kontrol keseluruhan

sistem.

2. Pembuatan algoritma program dan penerapan metode pwm dalam listing program

yang akan dimasukan pada mikrokontroler.

3. Pemilihan sensor infra red untuk tachometer digital yang berfungsi menghitung

kecepatan putaran motor.

1.4 Batasan Masalah

Agar pembahasan mengenai proposal ini tidak keluar dari jalur atau agar sesuai

dengan alat yang dibuat maka yang akan dibahas ialah sebagai berikut.

a) Sistem yang dibuat hanya untuk mengatur kecepatan motor DC dengan range

kecepatan maksimum dan minimum yang telah ditentukan

b) Sistem menggunakan mikrokontroler berbasis ATMega16

c) Sistem menggunakan LCD 16 x 2 sebagai displayuntuk tampilan kecepatan

berupa RPM ( ratio per minute )

d) Sistem ini menggunakan teknik PWM ( Pulse Width Modulation ) untuk

mengatur lebar pulsa yang nantinya digunakan untuk merubah tegangan

keluaran pada mikrokontroler

e) Bahasa pemprograman yang dipakai untuk sistem ini menggunakan bahasa

Basicdengan Basic Compiler. Dan untuk downloader menggunakan eXtreme

Burner AVR.

1.5 Metodelogi Laporan

Studi Literatur

Pada tahap ini, penulis mencoba mencari literatur yang terkait dengan

mikrokontroler khususnya keluarga AVR, PWM (Pulse Width Modulation), Motor

DC, Driver Motor, alphanumeric LCD 16x2, dan tentunya bahasa pemrograman

mikrokontroler khususnya bahasa Basic menggunakan Bascom ( Basic Compiler).

Berdasarkan itu, penulis mencoba menentukan spesifikasi yang sesuai dengan sistem

yang akan penulis rancang dan realisasikan.

Perancangan

Dengan spesifikasi yang telah ditentukan maka pada tahap ini, penulis mencoba

merancang blok diagram umum dari sistem yang diusulkan kemudian barulah

mencoba mencari skema rinci dari masing-masing blok diagram.

Realisasi

Setelah mendapatkan skema yang terperinci, penulis mulai menginventarisir

kebutuhan komponen dengan membuat daftar komponen yang digunakan kemudian

mengadakannya.Kemudian mewujudkan skema tersebut menjadi sebuah rangkaian.

Pengukuran dan Pengujian

Setelah pembuatan rangkaian selesai, penulis mencoba melakukan pengukuran

dan pengujian.Parameter-parameter penting dicoba untuk didata dan direkam.Bila

terdapat penyimpangan maka diusahakan agar parameter tersebut dianalisa dan

diperbaiki.

Analisa dan Evaluasi

Tahap ini diperlukan untuk mengevaluasi kinerja dan kehandalan alat pada

kondisi lapangan. Pada tahap ini penulis mencoba melakukan identifikasi parameter-

parameter penting dicoba untuk di data dan di uji yang kemudian apabila terdapat

kendala-kendala yang menjadi penyebab gagalnya proses, maka kendala-kendala

tersebut dianalisa dan diperbaiki.

Perbaikan dan Penyempurnaan

Apabila terjadi kesalahan yang masih dapat diperbaiki, maka dilakukan

perbaikan dan penyempurnaan pada alat.

Prototipe

Tahap ini diperlukan untuk merampungkan dan mengemas sistem ke dalam

bentuk yang lebih representatif.

Pembuatan Laporan

Tahap ini dilakukan bersamaan dengan tahap-tahap yang lainnya.Pembuatan

laporan ini merupakan bukti tertulis dari alat yang telah dibuat, dimana di dalamnya

berisi hasil perancangan dan analisa sistem.

1.6 Sistematika Laporan

Dalam Proyek Akhir ini secara garis besar sistematika penulisannya adalah

sebagai berikut:

Bab I Pendahuluan

Bab ini membahas tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan

pembuatan alat, dan sistematika laporan.

Bab II Tinjauan Teoritis

Pada bab tinjauan teoritis ini berisikan tentang teori-teori dasar yang menjadi landasan

identifikasi system yang dibangun dalam pembuatan alat ini.

Bab III Perancangan dan Realisasi alat

Dalam bab ini akan dibahas perancangan system secara keseluruhan, baik software

maupun hardware dari sistem water level monitoring ini.

Bab IV Pengukuran dan Analisis

Dalam bab ini merupakan bab pengukuran dan analisa. membahas spesifikasi alat,

hasil pengukuran , analisa serta evaluasi terhadap sistem secara keseluruhan.

Bab V Penutup

Bab ini merupakan kesimpulan yang didapat dari pembuatan alat

BAB II

TINJAUAN TEORITIS

Pada Bab II akan dibahas tenatang tori yang mendukung dalam pembuatan proyek ini.

Materi yang dibahas yaitu tentang mikrokontroller ATMega16, alphanumeric LCD,

motor driver, PWM (Pulse Width Modulation), motor DC, dan pemprograman Basic

dengan Basic Compiler.

2.1 Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah suatu IC dengan kepadatan yang sangat tinggi, dimana

semua bagian yang diperlukan untuk suatu kontroler sudah dikemas dalam satu

keping, biasanya terdiri dari:

a. CPU (Central Processing Unit)

b. RAM (Random Access Memory)

c. EEPROM/EPROM/PROM/ROM

d. I/O, Serial & Parallel

e. Timer

f. Interupt Controller

Rata-rata mikrokontroler memiliki instruksi manipulasi bit, akses ke I/O secara

langsung dan mudah, dan proses interupt yang cepat dan efisien

2.1.1 ATMega 16

ATMega 16 merupakan salah satu jenis mikrokontroler dari keluarga

AVR.ATMega 16 mempunyai fitur yang cukup lengkap, mulai dari kapasitas

memori program dan memori data yang cukup besar, interupsi, timer/counter, PWM,

USART, TWI, analog komparator, EEPROM internal dan juga ADC internal.

Dengan fitur yang cukup lengkap ini memungkinkan kita untuk menggunakan

ATMega 16 karena lebih mudah dan efisien.Bahkan kita dapat merancang suatu

sistem untuk kepentingan komersil mulai dari sistem yang sederhana sampai dengan

sistem yang relatif kompleks hanya dengan menggunkan sebuah IC saja.

Berikut ini adalah fitur-fitur yang dimiliki mikrokontroler ATMega 16 :

1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D

2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.

3. Tiga buah timer/counter dengan kemampuan pembandingan.

4. CPU yang terdiri atas 32 register.

5. Watchdog timer dengan osilator internal.

6. SRAM sebesar 512 byte.

7. Memory Flash sebesar 16 kb dengan kemampuan Read While Write

8. Unit interupsi internal dan eksternal.

9. Port antarmuka SPI.

10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.

11. Antarmuka komparator analog.

12. Port USART untuk komunikasi serial.

13. Serial TWI atau I2C

.

Gambar 1.1 konfigurasi pin IC ATMega16

2.2 Alphanumeric LCD

Liquid Crystal Display (LCD) merupakan salah satu alat untuk penampil yang

memiliki berbagai macam ukuran dari 1 hingga 4 baris, 16 hingga 40 karakter per

baris dan 5 x 7 atau 5 x 10 dot display fonts. Meskipun LCD memiliki berbagai

macam ukuran tetapi penggunaanya standar. LCD terdiri 16 pin yang berisikan jalur

data, jalur control, power dan Back Light

Tabel 1.1 nomor pin dan fungsi.

2.3 PWM

Metode Pulsa with modulation atau PWM dapat digunakan untuk mengatur

kecepatan motor dan untuk menghindarkan rangkaian mengkomsumsi daya berlebih.

PWM dapat mengatur kecepatan motor karena tegangan yang diberikan dalam selang

waktu tertentu saja. PWM ini dapat dibangkitkan melalui software.Lebar pulsa PWM

dinyatakan dalam Duty Cycle. Misalnya duty cycle 10 %, berarti lebar pulsa adalah

1/10 bagian dari satu perioda penuh (E. Pitowarno, 2006).

Sinyal PWM pada umumnya memiliki amplitudo dan frekuensi dasar yang

tetap, namun memiliki lebar pulsa yang bervariasi.Lebar Pulsa PWM berbanding

lurus dengan amplitudo sinyal asli yang belum termodulasi. Artinya, Sinyal PWM

memiliki frekuensi gelombang yang tetap namun duty cycle bervariasi (antara 0%

hingga 100%)

Gambar 1.2 Sinyal PWM dan VOUT PWM

Dari persamaan diatas diketahui bahwa perubahan duty cycle akan merubah

tegangan keluaran atau tegangan rata-rata seperti gambar dibawah ini

Gambar 1.3 Tegangan rata-rata pulsa PWM

Pulse Width Modulation  (PWM) merupakan salah satu teknik untuk

mendapatkan signal analog dari sebuah piranti digital. Sebenarnya Sinyal PWM

dapat dibangkitkan dengan banyak cara, dapat menggunakan metode analog dengan

menggunakan rankaian op-amp atau dengan menggunakan metode digital.

Dengan metode analog setiap  perubahan PWM-nya sangat halus, sedangkan

menggunakan metode digital setiap perubahan PWM dipengaruhi oleh resolusi dari

PWM itu sendiri. Resolusi adalah jumlah variasi perubahan nilai dalam PWM

tersebut. Misalkan suatu PWM memiliki  resolusi  8 bit berarti PWM ini memiliki

variasi perubahan nilai sebanyak 2 pangkat 8 = 256 variasi mulai dari 0 – 255

perubahan nilai yang mewakili duty cycle 0 – 100% dari keluaran PWM tersebut

Gambar 1.4 duty cycle dan resolusi PWM

2.3.2 Mode Phase Correct PWM

Berikut adalah rumusan frekuensi sinyal keluaran pin output compare

OC1A/OC1B dengan menggunakan timer/counter1 (A.Bejo, 2008):

Keterangan:

fOC1A_PCP = frekuensi output OC1A mode PCP

fOC1B_PCP = frekuensi output OC1B mode PCP

fOSC = frekuensi kristal/ osilator

D = duty cycle

N = skala clock (Tabel 2.1)

TOP = nilai maksimum counter (TCNT1)

2.3.2 Mode CTC

Keterangan:

fOC1A_CTC = frekuensi output OC1A mode CTC

fOC1B_CTC = frekuensi output OC1B mode CTC

fOSC = frekuensi Kristal/ osilator

N = skala clock (Tabel 2.1)

OCR1A = isi register OCR1A

OCR1B = isi register OCR1B

2.3.3Mode Fast PWM

Keterangan:

fOC1A_FastPWM = frekuensi output OC1A mode fast PWM

fOC1B_FastPWM = frekuenai output OC1B mode fast PWM

fOSC = frekuensi Kristal/ osilator

N = skala clock (Tabel 2.1)

TOP = nilai maksimum counter (TCNT1)

Tabel 2.1 Skala Clock timer /Counter

Tabel 2.2 Perbandingan mode PWM

Mode Fast PWM Mode CTC Mode Phase Correct

Berpengaruh terhadap duty cycle semakin besar duty cycle maka motor akan semakin cepat berputar.

  Output khusus ada di PORT Mikrokontroller (mis timer 0 ada di PB3).TCNT mencacah naik sampai nilai TCNT=OCR

Hampir sama dengan Fast PWM tapi memiliki 2 arah cacahan bolak- balik.

2.4 Motor DC

Motor DC merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah

energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk,

misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor,

mengangkat bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan

angin) dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri

sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total

di industri.Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang

tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan

mengatur:

• Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan

• Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

Gambar 1.4 Motor DC

(Direct Industry, 2005)

Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada

umumnya dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan

daya rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering

terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih

besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan

tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC juga relatif

mahal dibanding motor AC.

Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan

dalam persamaan berikut:

Gaya elektromagnetik: E = KΦN

Torque: T = KΦIa

Dimana:

E =gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt)

Φ = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan

N = kecepatan dalam RPM (putaran per menit)

T = torque electromagnetik

Ia = arus dinamo

K = konstanta persamaan

Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak

mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan

mengatur:

Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan

kecepatan

Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada

umumnya dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan

daya rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering

terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih

besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan

tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC juga relatif

mahal dibanding motor AC.

2.4.1 Jenis Motor DC

a)    Motor DC Sumber Daya Terpisah/ Separately Excited

Jika arus medan dipasok dari sumber terpisah maka disebut motor DC

sumber daya terpisah/ separately excited.

b)  Motor DC Sumber Daya Sendiri/ Self Excited: motor shunt

Pada motor shunt, gulungan medan (medan shunt) disambungkan

secara paralel dengan gulungan dinamo. Oleh karena itu total arus dalam

jalur merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo.

Berikut tentang kecepatan motor shunt :

Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban

(hingga torque tertentu setelah kecepatannya berkurang, lihat Gambar

4) 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).

c) Motor DC daya sendiri: motor seri

Dalam motor seri, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara seri

dengan gulungan dinamo (A) seperti ditunjukkan dalam gambar 5. Oleh

karena itu, arus medan sama dengan arus dinamo. Berikut tentang kecepatan

motor seri (Rodwell International Corporation, 1997; L.M. Photonics Ltd,

2002):

Kecepatan dibatasi pada 5000 RPM

Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor

akan mempercepat tanpa terkendali.

Motor-motor seri cocok untuk penggunaan yang memerlukan torque

penyalaan awal yang tinggi, seperti derek dan alat pengangkat hoist.

d)  Motor DC 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 dynamo (A) seperti yang ditunjukkan

dalam gambar 6. Sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan

awal yang bagus dan kecepatan yang stabil. Makin tinggi persentase

penggabungan (yakni persentase gulungan medan yang dihubungkan

secara seri), makin tinggi pula torque penyalaan awal yang dapat ditangani

oleh motor ini. Contoh, penggabungan 40-50% menjadikan motor ini

cocok untuk alat pengangkat hoist dan derek, sedangkan motor kompon

yang standar (12%) tidak cocok (myElectrical, 2005).

2.5 Motor Driver

Driver motor berfungsi sebagai piranti yang bertugas untuk menjalankan

motor baik mengatur arah putaran motor maupun kecepatan putar motor. Macam

driver motor diantaranya adalah :

Driver Kontrol Tegangan, dengan driver motor kontrol tegangan

menggunakan level tegangan secara langsung untuk mengatur kecepatan dari

putaran motor.

Gambar metode drive motor dc dengan voltage divider

Gambar driver motor dc dengan transistor

Driver PWM,dengan kontrol PWM kita dapat mengatur kecepatan motor

dengan memberikan pulsa dengan frekwensi yang tetap ke motor, sedangkan

yang digunakan untuk mengatur kecepatan adalah duty cycle dari pulsa yang

diberikan.

Gambar driver motor dengan mode PWM

Driver H, driver type H digunakan untuk mengontrol putaran motor yang

dapat diatur arah putarannya CW maupun CCW. Driver ini pada dasarnya

menggunakan 4 buah transistor untuk switching dari putaran motor dan secara

bergantian untuk membalik polaritas dari motor.

Gambar driver H Bridge

2.6 Basic Compiler

BASCOM (Basic Compiler) AVR merupakan perangkat lunak untuk

memprogram hardware yang diimplementasikan pada mikrokontroler jenis

AVR.Kumpulan karakter pada BASCOM terdiri dari karakter alphabet, karakter

angka, dan karakter khusus.Karakter alphabet dalam BASCOM terdiri dari huruf

capital (A-Z) dan huruf kecil (a-z).Sedangkan karakter angka pada BASCOM

adalah 0-9.Huruf A-H dapat digunakan sebagai bagian angka heksa desimal.

2.6.1 Baris program

Cara penggunaan baris program pada BASCOM adalah

[[line identifier]] [[statement]] [[:statement]]...[[comment]]

2.6.2 Pengenal baris

BASCOM mendukung satu tipe pengenal baris yaitu label baris alpha

numerik. Sebuah label baris alphabet dapat terdiri dari 1-32 huruf dan angka

yang diawali dengan sebuah huruf dan diakhiri dengan sebuah titik dua (:).

Kata kunci BASCOM tidak diperbolehkan untuk dijadikan sebagai label . Di

bawah ini adalah contoh dari label yang diperbolehkan

alpha :

screen NA :

ALPHA :

\Label baris dapat diawali di kolom berapapun, selama karakter pertama

bukan kosong atau spasi pada baris.Spasi tidak diperbolehkan diantara label

titik dua (:) setelahnya.Sebuah baris hanya boleh memiliki sebuah label.

Ketika ada label pada beris maka, tidak ada pengenal baris lainnya yang

dapat digunakan pada baris yang sama. Penggunaan huruf kecil dengan

huruf kapital adalah menandakan sama, misalnya seperti contoh diatas, alpha

tidak ada bedanya dengan ALPHA.

2.6.3 Persamaan BASCOM

Sebuah pernyataan BASCOM bias “dieksekusi dan tidak dieksekusi”.

Sebuah pernyataan dieksekusi melanjutkan aliran sebuah program dengan

memberi tahu program apa yang akan dilakukan selanjutnya. Sedangkan

program tidak dieksekusi melakukan tugas seperti mengalokasikan

penyimpanan untuk variabel, deklarasi dan menentukan tipe variabel.Contoh

dari pernyataan ini adalah DIM dan REM. Sebuah komentar adalah contoh

pernyataan yang tidak dieksekusi yang digunakan untuk penjelasan program

atau lainnya.Komentar dinyatakan dengan pernyataan REM atau tanda petik

tunggal (‘).Lebih dari satu pernyataan BASCOM dapat ditempatkan pada

satu baris, tetapi dengan menggunakan tanda pemisah (:).

2.6.4 Variabel

Nama dari sebuah variable dari BASCOM dapat terdiri sampai dengan

32 karakter.Karakter yang diperbolehkan hanya huruf dan angka.Karakter

pertama dari sebuah variabel harus sebuah huruf.Sebuah variabel tidak boleh

menggunakan kata yang sudah dipakai BASCOM (Reserved word). Yang

termasuk Reserved word dalam BASCOM adalah semua perintah,

pernyataan, nama fungsi, register, interval dan operator. Sebuah variable

angka hanya dapat diisi dengan nilai angka (integer, byte, long, single, atau

bit). Angka heksadesimal atau biner dapat dimasukkan dengan

menggunakan awalan &H atau &B. Sebelum memasukkan variabel,

compiler harus diberitahu terlebih dahulu dengan menggunakan DIM.

Contohnya :DIM A as bit, I as integer, B as byte, S as string*10.

STRING membutuhkan parameter untuk menentukan panjang dari tipe

STRING tersebut.

2.6.5 Ekspresi dan Operator

Ekspresi pada BASCOM bisa berupa konstanta, variabel atau nilai

tunggal yang didapat dari penggabungan konstansa, variabel dan ekspresi

lainnya derngan operator. Ekspresi dan Operator dari BASCOM terdiri dari,

yaitu:

1. Aritmatika

Operator aritmatika adalah +,-,*,/.\, dan ^.

Integer, aritmatika modulus (menghasilkan sisa pembagian integer dan

bukannya hasil bagi).

Limpahan dan pembagian dengan nol

Perintah dengan pembagian nol, apabila dieksekusi (di-compile) akan

menghasilkan error, namun hasil error ini tidak akan ditampilkan pada

pesan. Oleh karena itu harus berhati-hati dengan ekspresi ini.

2. Relasi

Operator relasi digunakan untuk membandingkan dua nilai.Hasilnya dapat

digunakan untuk membuat keputusan dari aliran program.

Tabel 2.2 Tanda-tanda Relasi

3. Logika

Operator logika merupakan operasi dari bilangan logika dengan

menggunakan operasi logika. Operator logika terdiri dari yaitu :

Tabel 2.3 Operator logika

BAB III

PERANCANGAN DAN REALISASI

Alat yang dirancang untuk tugas akhir ini adalah Modul Pengaturan Kecepatan Motor

DC dengan RPM Meter berbasis Mikrokontroler ATMega 16.Yang diprogram dengan

BASCOM (Basic Compiler).Hal yang harus diperhatikan pada perancangan diantaranya

tahap perancangan, spesifikasi, dan fungsi dari alat tersebut.

3.1Perancangan

3.1.1 Desain Alat

Untuk simulasi alat ini, penulis merancang simulasi alatnya berupa :

1. Box berbentuk persegi panjang berbahan plastik yang akan menjadi tempat

komponen dan rangkaian sistem yang terintegrasi.

2. Pada bagain interface terdapat 3 buah push button sebagai tombol untuk inputan

(up, down, dan reset) serta 1 saklar on/off dan indikator berupa led.

3. Box motor dc sebagai output.

4. Tampilan LCD 16 x 2 sebagai displayuntuk melihat nilai perubahan RPM.

3.1.2 Diagram Blok Sistem

M

DRIVER MOTOR

M I K R O K O N T R O L E R

UP

DOWNN

DISPLAY LCD

DOWNN

Gambar .Blok prosess sistem

Gambar . Diagram blok sistem secara keseluruhan

3.1.3 Blok Skematik Rangkaian

3.1.3.1 Skematik sistem rangkaian ( System minimium, driver lcd, regulator)

Sistem

OUTPUT

Processor (control)

INPUT

Input

SwitchMikrokontroler

LCD

Driver

Buzzer

Motor

3.1.3.2 Layout rangkaian

Gambar layout sistem minimum ATMega16

Gambar layout driver LCD

Gambar layout power supply 12 vdc

Gambar layout regulator 5 vdc

3.2Realisasi

3.2.1 Perangkat Keras (Hardware)

Gambar .realisasi alat

3.2.2 Perangkat Lunak ( Software )

Pemrograman untuk alat simulasi ini menggunakan bahasa pemrograman Basic

Complier AVR

Gambar terlampir di lampiran hal

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISA

4.1 Tujuan

Pengujian dilakukan untuk mendapatkan data dari alat yang dibuat, sehingga dapat

dijadikan dasar untuk menganalisa dan mengetahui kesalahan apabila terjadi kerusakan pada

alat.

4.2 Metode pengujian

Metode pengujian dilakukan dengan mengukur besaran yang bisa diukur dari perangkat

keras dan menguji dengan perangkat lunak.

4.3 Alat dan Bahan yang digunakan

Alat dan bahan yang digunakan pada pengukuran dan pengujian adalah sebagai berikut:

1. Multimeter Digital

2. Rangkaian LCD

3. Motor DC

4. Frekuensi meter

5. Osiloskop

4.4 Pengujian dan Analisis

Setelah melakukan pnegujian untuk ketinggian air maka diperoleh data sebagai berikut:

Register

OC1A

(program)

Freq OC1A

(Hz)

(perhitungan

)

Freq OC1A

(Hz)

(pegukuran)

V-out

(OC1A)

(perhitungan)

V-out

(OC1A)

(pengukuran)

5 125000 124800 5,0 4,95

20 35700 35600 4,6 4,5

35 26800 26808 4,0 3,95

50 14700 13000 3,4 3,6

70 10500 10000 3,0 2,95

90 8200 7990 2,6 2,57

110 6700 6300 2,0 1,95

Tabel 4.1 Data Hasil Pengukuran

Dari data hasil perhitungandiatas dapat diperoleh nilai frekuensi dari port OC1A

dengan metode PWM mode CTC (Counter Timer Counter) sebagai berikut ;

Contoh pada nilai register 5 :

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil uraian dan pengujian proyek akhir ini dapat diambil beberapa

kesimpulan, yaitu:

Nilai kecepatan motor tidak linier.

Nilai kecepatan maksimal pada LCD adalah 260 RPM

Nilai kecepatan minimum pada LCD adalah 60 RPM

Nilai RPM berbanding lurus dengan nilai keluaran tegangan pada port OC1A.

Nilai tegangan keluaran berbanding terbalik dengan frekuensi pada port OC1A.

Maksimum nilai tegangan keluaran pada port OC1A berdasarkan pengukuran

4,95 volt dc

Minimum nilai tegangan keluaran pada port OC1A berdasarkan hasil pengukuran

1,95 volt dc

5.2 Saran

Berikut ini adalah saran-saran untuk pengembangan sistem lebih lanjut:

Modul ini dapat di kembangkan lebih baik, yaitu dengan menambahkan sensor

encoder untuk menghitung nilai putaran motor lebih akurat dan presisi. Sehingga

program untuk menghitung nilai kecepatan putaran dapat ditanpilkan secara

realtimetanpa harus mengetahui nilai maksimum dan minimum motor dc.

Modul ini juga dapat dikembangkan untuk aplikasi antar muka (interfacing)

dengan PC atau Laptop.

LISTING PROGRAM

'--------------------------

'Pengatur Kecepatan Motor DC

'--------------------------

$regfile = "m16def.dat"

'Jika menggunakan ATMega8535 maka diganti dengan "m8535.dat"

$crystal = 12000000

'--------------------------SET_PENGATURAN PUTARAN

Config Timer1 = Pwm , Pwm = 8 , Compare A Pwm = Clear Up , Prescale = 8

'--------------------------SET_TOMBOL

Pwm1a = 200

'-----------

Ddrb.2 = 0

Portb.2 = 1

Ddrb.3 = 0

Portb.3 = 1

'--------------------------LCD

Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portc.4 , Db5 = Portc.5 , Db6 = Portc.6 , Db7 = Portc.7 , E

= Portc.2 , Rs = Portc.0

Config Lcd = 16 * 2

'--------------------------

'--------------------------

Dim Putar As Integer

'========================================================

' """"MULAI""""

'========================================================

Putar = 1

Do

Locate 1 , 1

Lcd "Motor DC Control"

'----------------------------

If Pinb.2 = 0 Then

Waitms 200

Putar = Putar + 1

End If

If Pinb.3 = 0 Then

Waitms 200

Putar = Putar - 1

End If

If Putar > 7 Then

Putar = 1

End If

If Putar < 1 Then

Putar = 7

End If

'---------------------------

If Putar = 7 Then

Pwm1a = 5

Locate 2 , 1

Lcd "MAX=260 RPM"

End If

If Putar = 6 Then

Pwm1a = 20

Locate 2 , 1

Lcd "V = 220 RPM"

End If

If Putar = 5 Then

Pwm1a = 35

Locate 2 , 1

Lcd "V = 180 RPM"

End If

If Putar = 4 Then

Pwm1a = 50

Locate 2 , 1

Lcd "V = 140 RPM"

End If

If Putar = 3 Then

Pwm1a = 70

Locate 2 , 1

Lcd "V = 120 RPM"

End If

If Putar = 2 Then

Pwm1a = 90

Locate 2 , 1

Lcd "V = 80 RPM"

End If

If Putar = 1 Then

Pwm1a = 110

Locate 2 , 1

Lcd "MIN=60 RPM"

End If

Waitms 300

Loop

'--------------------------- end