Laporan Percobaan 3 Modul 3




1. Tujuan
[Kembali]

     -Memahami prinsip kerja dari komunikasi I2C
     -Memahami rangkaian percobaan menggunakan komunikasi I2C
 
2. Komponen
[Kembali]

       a. Arduino UNO 
        Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet). Memiliki 14 pin input dari output digital  dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya.

        b. Resistor 



        Pada dasarnya Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. 

        c. Motor dc

                                                        




        Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya.

        d. Potensiometer 

        Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. 


3. Dasar Teori
[Kembali]

    a. Arduino UNO 
Pin pin pada arduino UNO


konfigurasi pin Arduino UNO


            Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet). Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya. Setiap 14 pin digital pada arduino uno dapat digunakan sebagai input dan output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalwrite(), dan digitalRead(). Fungsi fungsi tersebut beroperasi di tegangan 5 volt, Setiap pin dapat memberikan atau menerima suatu arus maksimum 40 mA dan mempunyai sebuah resistor pull-up (terputus secara default) 20-50 kOhm.

        b.  Resistor 

            Resistor merupakan salah satu komponen dasar elektronika, salah satu tipe resistor yaitu resistor tetap. Resistor tetap merupakan jenis resistor yang memiliki nilai hambatan yang relatif tetap. Komponen resistor tetap pada umumnya terbuat dari karbon, kawat atau paduan logam.

Nilai hambatan dari resistor tetap ini ditentukan oleh tebal dan panjangnya lintasan dari bahannya. Panjang lintasan tergantung dari berapa panjang alur dari lintasan resistor tersebut yang berbentuk spiral. 

Menentukan nilai hambatan resistor dari Kode Warna
Kode warna yang terdapat pada resistor menyatakan nilai tahanan (resistansi) dan toleransi dari resistor tersebut. Semakin kecil nilai toleransi dari suatu resistor maka akan semakin baik, dikarenakan nilai tahanan resistor yang dibaca menurut kode warna tersebut akan mendekati nilai tahanan dari resistor sebenarnya. 

Bila jumlah gelang resistor tersebut ada 4 buah maka cara membaca nilai tahanannya yaitu :
  • Gelang pertama menunjukkan angka pertama dari nilai tahanan
  • Gelang kedua menunjukkan angka kedua dari nilai tahanan
  • Gelang ketiga menunjukkan faktor pengali
  • Gelang keempat menunjukkan nilai toleransi

Bila jumlah gelang resistor tersebut ada 5 buah maka cara membaca nilai tahanannya yaitu :
  • Gelang pertama menunjukkan angka pertama dari nilai tahanan
  • Gelang kedua menunjukkan angka kedua dari nilai tahanan
  • Gelang ketiga menunjukkan angka ketiga dari nilai tahanan
  • Gelang keempat menunjukkan faktor pengali
  • Gelang kelima menunjukkan nilai toleransi

Bila jumlah gelang resistor tersebut ada 6 buah maka cara membaca nilai tahanannya yaitu :
  • Gelang pertama menunjukkan angka pertama dari nilai tahanan
  • Gelang kedua menunjukkan angka kedua dari nilai tahanan
  • Gelang ketiga menunjukkan angka ketiga dari nilai tahanan
  • Gelang keempat menunjukkan faktor pengali
  • Gelang kelima menunjukkan nilai toleransi
  • Gelang kelima menunjukkan nilai koefisien suhu

    c. Potensiometer 
    
        Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya. Gambar dibawah ini menunjukan Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan Simbolnya. Pada dasarnya bagian-bagian penting dalam Komponen Potensiometer adalah :
  1. Penyapu atau disebut juga dengan Wiper
  2. Element Resistif
  3. Terminal
        Sebuah Potensiometer (POT) terdiri dari sebuah elemen resistif yang membentuk jalur (track) dengan terminal di kedua ujungnya. Sedangkan terminal lainnya (biasanya berada di tengah) adalah Penyapu (Wiper) yang dipergunakan untuk menentukan pergerakan pada jalur elemen resistif (Resistive). Pergerakan Penyapu (Wiper) pada Jalur Elemen Resistif inilah yang mengatur naik-turunnya Nilai Resistansi sebuah Potensiometer.

Elemen Resistif pada Potensiometer umumnya terbuat dari bahan campuran Metal (logam) dan Keramik ataupun Bahan Karbon (Carbon).

Berdasarkan Track (jalur) elemen resistif-nya, Potensiometer dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu Potensiometer Linear (Linear Potentiometer) dan Potensiometer Logaritmik (Logarithmic Potentiometer). 

        Dengan kemampuan yang dapat mengubah resistansi atau hambatan, Potensiometer sering digunakan dalam rangkaian atau peralatan Elektronika dengan fungsi-fungsi sebagai berikut :

  1. Sebagai pengatur Volume pada berbagai peralatan Audio/Video seperti Amplifier, Tape Mobil, DVD Player.
  2. Sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply
  3. Sebagai Pembagi Tegangan
  4. Aplikasi Switch TRIAC
  5. Digunakan sebagai Joystick pada Tranduser
  6. Sebagai Pengendali Level Sinyal
       d. Motor DC 

  
          

        Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), Armature Winding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator) dan Brushes (kuas/sikat arang).

        Motor DC mempunyai dua komponen utama, yakni rotor dan stator. Untuk dapat bergerak, prinsip kerja motor DC memakai fenomena elektromagnet.Ketika aliran listrik sampai pada bagian kumparan, maka pada permukaan sebelah utara akan secara otomatis bergerak ke arah magnet sisi selatan. Kemudian, kumparan pada magnet sisi selatan bergerak ke arah sisi utara magnet.

Dalam hal ini, terjadi pertemuan antara kedua sisi magnet, maka menyebabkan adanya reaksi saling menarik, sehingga berdampak pada berhentinya pergerakan pada kumparan. 

    Supaya dapat kembali bergerak, maka kutub magnet dan kumparan harus saling berhadapan, sehingga arah aliran listrik pada kumparan menjadi terbalik. Pada keadaan tersebut, maka kutub utara pada kumparan akan beralih menjadi selatan, begitupun sebaliknya. Apabila hal ini terjadi, maka kutub selatan menjadi berhadapan dengan sesama kutub selatan. Demikian halnya dengan kutub utara. Hal tersebut akan  menimbulkan reaksi saling menolak. Sehingga secara otomatis akan menimbulkan pergerakan kumparan.

4.  Percobaan
[Kembali]

    a.  Prosedur Percobaan
[Kembali]

    b. Hardware
[Kembali]

  Arduino UNO


    Motor DC
    Resistor 



        Potensiometer 



    c.  Rangkaian Simulasi
[Kembali]



    d. Video


            Pada rangkaian percobaan komunikasi menggunakan I2C ini kita menggunakan 2 arduino, yang akan digunakan untuk satu master dan untuk satu slave. Selanjutnya pin SDA (pin A4) dan SCL (pin A5) master dihubungkan pada SDA (pin A4) dan SCL (pin A5) slave. Selanjutnya pin A0 master akan dihubungkan dengan potensiometer. Dan pada pin 13 dari slave dihubungkan dengan motor DC.

Pada listing program master dideklarasikan alamat dari I2C serta pada bagian void setup diatur pengaturan kecepatan pengiriman dan penerimaan data, pada serial.begin dengan baudrate yang telah ditetapkan. Pada program slave dideklarasikan pin 13 untuk motor pada Arduino slave, serta pendeklarasian untuk readI2C untuk membaca potensiometer. Selanjutnya pada void loop, digunakan kondisi jika potensiometer 50% maka motor akan berputar searah jarum jam dengan kecepatan maksimum, dan jika potensiometer menampilkan 0 maka motor akan berputar dengan kecepatan minimum. 


    e. Flowchart

            MASTER


        SLAVE

        




    f. Listing Program

//Master

#include <Wire.h>            
#define MASTER_ADDR 9 

int analogPin = 0; int val = 0;

void setup() 
{ Wire.begin();
Serial.begin(1200);     //pengaturan kecepatan pengiriman dan penerimaan data 
}

void loop() 
{ delay(50);
val = map(analogRead(analogPin), 0, 1023, 0, 100);

Wire.beginTransmission(MASTER_ADDR); 
Wire.write(val);
Wire.endTransmission();

}

//Slave

#include <Wire.h>
#define SLAVE_ADDR 9

int motor = 13;
int readI2c;


void setup() {
  pinMode(motor, OUTPUT);
  Wire.begin(SLAVE_ADDR);
  Wire.onReceive(receiveEvent);
  Serial.begin(1200);
    delay(500);
}

void receiveEvent()
{
  readI2c = Wire.read();
}

void loop() {
  Serial.print("Nilai readI2c: ");
  Serial.println(readI2c);

  if ((readI2c >= 50))
  {
    digitalWrite(motor, HIGH);
    delay(2000);

  }
  else ((readI2c <= 0));
  {
    digitalWrite(motor, LOW);
     delay(2000);
  }
}

    e. Kondisi
[Kembali]

    Kondisi :
    Ganti LED dengan motor DC, lalu buat motor DC berputar searah jarum jam dan buat kecepatan maksimum saat potensiometer 50% dan kecepatan minimum saat potensiometer 0% .

    Analisa : 
    1. Jelaskan pengaruh nilai potensiometer terhadap  output rangkaian.
    Pengaruh potensiometer pada rangkaian berfungsi sebagai pengatur kecepatan putaran output rangkaian, yaitu motor dc. Jika hambatan pada potensiometer semakin besar maka perintah untuk kecepata motor dc akan semakin kecil, dikarenakan arus yang mengalir untuk output sudah dihambat oleh potensiometer atau arus mengecil.

    2. Jelaskna bagian mana dari rangkaian dan program yang diganti jika outputnya di ubah menjadi motor DC !
    Jawab : 
    Pada bagian listing program, setiap bagian LED akan diganti menjadi motor DC. Serta mendeklarasikan pada awal program Program pada slave yaitu pada bagian pinMode untuk output dijasikan output motor DC. 

    3. Bagaimana mengontrol kecepatan dan arah motor DC pada percobaan ini ? 
    Jawab :
    Kecepatan motor dc akan diatur oleh potensiometer, dimana pengaturan kecepatan sesuai besar hambatan dari potensiometer. untuk arah putar motor DC dapat diubah dengan letak dari motor DC, letak ini berpengaruh pada putaran dan pada kaki motor DC bisa dibalikan jika ingin berputar berlawanan arah.


    
    f. Link Download
[Kembali]

Rangkaian disini
Video disini
Listing Program Master disini
Listing Program Slave disinni
Library Arduino UNO disini
Datasheet resistor disini
Datasheet Arduino UNO disini 
Datasheet Motor DC disini
Datasheet Potensiometer disini

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)