Kendali
Korden dengan Potensiometer
Afifaturrahmah1, Dyah Putri Puspitasari2, Feri
Saputra Azat Sudrajat3
Teknik Elektronika, Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang,
50275
E-Mail : 1afifaturrahmah1206@yahoo.com, 2dyahputripuspitasari@yahoo.co.id,
3ferryazat@yahoo.com, 4sambetak2@gmail.com
Intisari –
Untuk mempermudah mengendalikan korden dengan mengatur perputaran sudut korden,
maka dalam proyek ini dibuatlah aplikasi ARDUINO menggunakan masukan potensiometer dan luaran berupa
motor servo, potensiometer dan seven segment. Potensiometer masukan digunakan
untuk menentukan
gerakan korden,untuk menggerakan korden digunakan motor servo,
sedangkan potensiometer luaran digunakan sebagai feedback pembanding antara
keluaran dan input. Untuk menampilkan perputaran sudut korden digunakan seven
segment, sedangkan ARDUINO
sebagai kontroler dan pemroses sinyal.
Kata
Kunci : ARDUINO,
Potensiometer, Motor Servo, Seven segment.
Abstract
– to
facilitate control
blind by adjusting the rotation angle, then made an application in this project ARDUINO using
potentiometer inputs and outputs such as servo motors, potentiometers and seven
segment. Potentiometer inputs used to determine the movement of blind, to drive
the blind used servo motor, while the
potentiometer output is used as a feedback comparison between output and input.
To display the rotation angle of the blind used seven segment, while the
ARDUINO as a controller and signal processing.
I. Pendahuluan
Kemajuan
teknologi kini semakin pesat, didukung dengan banyak kebutuhan manusia untuk
mengerjakan sesuatu, kini ditekankan memakai teknologi karena mereka menganggap
dengan adanya teknologi kini hidup dan pekerjaan mereka lebih efisien dan
cepat. Dalam kehidupan kita sehari-hari dirumah, kita pasti melakukan banyak sekali
kegiatan, diantaranya adalah membuka dan menutup korden jendela setiap hari
dengan menghampiri jendela tersebut. Mungkin kita sudah terbiasa dengan kegiatan
membuka dan menutup gorden jendela dengan menghampiri jendela ,tetapi ada
kalanya kita ingin hal rutin tersebut dapat dikerjakaan secara otomatis, tanpa
harus membuka dan menutupnya dengan menghampirinya. Oleh karena itu penulis
mencoba membuat solusi alternatif dengan membuat Kendali Korden dengan
Potensiometer yang terdapat box sebagai pengatur dari jarak jauh, sehingga untuk mengatur putaran korden
tidak perlu menghampiri korden yang terpasang di jendela.
II. Tinjauan Pustaka
Untuk mengetahui berbagai komponen dan peralatan yang
dibutuhkan, maka disusunlah tinjauan pustaka sebagai acuan dalam merancang dan
membuat aplikasi
menggunakan ARDUINO ini.
A.
Potensiometer
Potensiometer adalah
resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan
dapat disetel. Jika
hanya dua terminal yang digunakan (salah satu terminal tetap dan terminal
geser), potensiometer berperan sebagai resistor variabel atau Rheostat.
Potensiometer biasanya digunakan untuk mengendalikan peranti elektronik seperti
pengendali suara pada penguat. Potensiometer yang dioperasikan oleh suatu
mekanisme dapat digunakan sebagai transduser, misalnya sebagai sensor joystick.
1.
Elemen resistif
2.
Badan
3.
Penyapu (wiper)
4.
Sumbu
5.
Sambungan tetap pertama
6.
Sambungan penyapu
7.
Cincin
8.
Baut
9.
Sambungan tetap kedua
Potensiometer jarang digunakan untuk
mengendalikan daya tinggi (lebih dari 1 Watt) secara langsung. Potensiometer
digunakan untuk menyetel taraf isyarat analog (misalnya pengendali suara pada
peranti audio), dan sebagai pengendali masukan untuk sirkuit elektronik.
Sebagai contoh, sebuah peredup lampu menggunakan potensiometer untuk
menendalikan pensakelaran sebuah TRIAC, jadi secara tidak
langsung mengendalikan kecerahan lampu.
Potensiometer yang digunakan sebagai
pengendali volume kadang-kadang dilengkapi dengan sakelar yang terintegrasi,
sehingga potensiometer membuka sakelar saat penyapu berada pada posisi
terendah.
B. Motor Servo
Motor
servo adalah sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang
dirancang dengan sistem kontrol
closed
feedback (umpan
balik loop tertutup), sehingga dapat di atur untuk menetukan dan memastikan
posisi sudut dari poros output motor,
di mana posisi dari
motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor
servo. Motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC, rangkaian gear , potensiometer
dan rangkaian kontrol. Rangkaian gear yang ada pada poros motor DC akan
memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo, sedangkan
potensiometer dengan perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi
sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo.
Motor servo dikendalikan dengan dengan memberikan sinyal
modulasi lebar pulsa
(Pulse Wide Modulation/PWM)
melalui kabel kontrol. Lebar pulsa sinyal kontrol yang diberikan akan
menentukan posisi sudut putaran dari poros motor servo.
Gambar 2. Motor Servo
Penggunaan sistem kontrol loop tertutup pada motor servo
berguna untuk mengontrol gerakan dan posisi akhir dari poros motor servo.
Posisi poros output akan di sensor untuk mengetahui posisi poros sudah tepat
seperti yang diinginkan atau belum dan jika belum, maka kontrol input akan
mengirim sinyal kendali untuk membuat posisi poros tersebut tepat pada posisi
yang diinginkan.
Berdasarkan prinsipnya jadi motor servo dapat digunakan
sebagai output dari hasil penyeleksi botol berlabel, Jadi saat pada botol
terdapat label, maka poros akan berputar ke arah kiri dan saat tidak ada label
pada botol, maka poros akan berputar ke arah kanan.
C. Arduino
Board Arduino Uno ditunjukkan
pada Gambar 2.21. berikut.
Gambar 2.21.Arduino Uno
Arduino UNO adalah sebuah board
mikrokontroler yang
didasarkan pada ATmega328 (datasheet). Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6
di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM),
6 input analog,
sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP
header, dan sebuat tombol reset. Arduino UNO memuat semua yang
dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah komputer dengan sebuah kabel USB
atau mensuplainya dengan sebuah adaptor
AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya.
Arduino Uno berbeda dari semua
board Arduino sebelumnya, Arduino UNO tidak menggunakan chip
driver FTDIUSB-to-serial. Sebaliknya, fitur-fitur Atmega16U2 (Atmega8U2 sampai
ke versi
R2) diprogram
sebagai
sebuah pengubah USB ke serial. Revisi 2 dari board
Arduino Uno mempunyai sebuah
resistor yang
menarik
garis 8U2 HWB ke ground, yang
membuatnya lebih mudah untuk diletakkan ke
dalam DFUmode. Revisi 3 dari board
Arduino UNO memiliki fitur-fitur
baru sebagai
berikut
:
(Nurdiansyah,
Bambang, et al. 2013)
ü Pinout 1.0: ditambah pin SDA dan SCL yang dekat dengan pin AREF dan dua
pin baru lainnya yang diletakkan dekat dengan pin RESET, IOREF
yang memungkinkan shield-shield untuk
menyesuaikan tegangan yang disediakan
dari board. Untuk
ke depannya,
shield akan dijadikan kompatibel/cocok dengan board yang menggunakan AVR yang
beroperasi dengan tegangan 5V
dan dengan Arduino Due yang beroperasi dengan tegangan 3.3V.
Yang ke-dua ini merupakan sebuah pin yang tak terhubung, yang disediakan untuk tujuan kedepannya.
ü Sirkit RESET yang lebih kuat.
“Uno” berarti satu dalam bahasa Italia
dan
dinamai untuk menandakan keluaran
(produk) Arduino 1.0 selanjutnya. Arduino UNO dan versi 1.0 akan menjadi referensi untuk versi-versi Arduino selanjutnya. Arduino
UNO adalah sebuah seri
terakhir dari board Arduino USB
dan
model referensi untuk papan Arduino, untuk suatu perbandingan dengan versi sebelumnya, lihat indeks dari board Arduino
pada tabel 2.3.
Mikrokontroler
|
ATMega 328
|
Operating Voltage
|
5 V
|
Input Voltage (recommended)
|
7 – 12 V
|
Input Voltage (Limit)
|
6 – 20 V
|
Digital I/O Pins
|
14
|
Analog Input Pins
|
6
|
DC Current per I/O Pin
|
40 mA
|
DC Current for 3,3 V Pin
|
50 mA
|
Flash Memory
|
32 KB
|
SRAM
|
2 KB
|
EPROM
|
1 KB
|
Clock Speed
|
16 MHz
|
Tabel
2.3. Indeks board Arduino
.
D. Seven segmen tiga digit
Seven Segment Display (7 Segment Display) dalam bahasa
Indonesia disebut dengan Layar Tujuh Segmen adalah komponen
Elektronika yang dapat menampilkan angka desimal melalui
kombinasi-kombinasi segmennya. Seven Segment Display pada umumnya dipakai pada
Jam Digital, Kalkulator, Penghitung atau Counter Digital, Multimeter Digital
dan juga Panel Display Digital seperti pada Microwave Oven ataupun Pengatur
Suhu Digital . Seven Segment Display pertama diperkenalkan dan dipatenkan
pada tahun 1908 oleh Frank. W. Wood dan mulai dikenal luas pada tahun 1970-an
setelah aplikasinya pada LED (Light Emitting Diode).
Seven Segment Display memiliki 7 Segmen dimana setiap
segmen dikendalikan secara ON dan OFF untuk menampilkan angka yang diinginkan.
Angka-angka dari 0 (nol) sampai 9 (Sembilan) dapat ditampilkan dengan
menggunakan beberapa kombinasi Segmen. Selain 0 – 9, Seven Segment Display juga dapat menampilkan Huruf
Hexadecimal dari A sampai F. Segmen atau elemen-elemen pada Seven Segment
Display diatur menjadi bentuk angka “8” yang agak miring ke kanan dengan tujuan
untuk mempermudah pembacaannya. Pada beberapa jenis Seven Segment Display,
terdapat juga penambahan “titik” yang menunjukan angka koma decimal. Terdapat
beberapa jenis Seven Segment Display, diantaranya adalah Incandescent
bulbs, Fluorescent lamps (FL), Liquid Crystal Display (LCD) dan Light Emitting
Diode (LED).
LED 7 Segmen (Seven Segment LED)
Salah satu jenis Seven Segment Display yang sering digunakan oleh
para penghobi Elektronika adalah 7 Segmen yang menggunakan LED (Light Emitting
Diode) sebagai penerangnya. LED 7 Segmen ini umumnya memiliki 7 Segmen
atau elemen garis dan 1 segmen titik yang menandakan “koma” Desimal. Jadi
Jumlah keseluruhan segmen atau elemen LED sebenarnya adalah 8. Cara kerjanya
pun boleh dikatakan mudah, ketika segmen atau elemen tertentu diberikan arus
listrik, maka Display akan menampilkan angka atau digit yang diinginkan sesuai
dengan kombinasi yang diberikan.
Terdapat 2 Jenis LED 7 Segmen, diantaranya adalah “LED 7 Segmen
common Cathode” dan “LED 7 Segmen common Anode”. Pada proyek kali ini kita
menggunakan LED common Cathode.
LED 7 Segmen Tipe Common Cathode (Katoda)
Pada
LED 7 Segmen jenis Common Cathode (Katoda), Kaki Katoda pada semua segmen LED
adalah terhubung menjadi 1 Pin, sedangkan Kaki Anoda akan menjadi Input untuk
masing-masing Segmen LED. Kaki Katoda yang terhubung menjadi 1 Pin ini
merupakan Terminal Negatif (-) atau Ground sedangkan Signal Kendali (Control
Signal) akan diberikan kepada masing-masing Kaki Anoda Segmen LED.
III. PERANCANGAN ALAT
A. Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronika
Adapun sistem yang digunakan yaitu :
1. Potensiometer
2. Motor Servo
3. Seven segment
4. Potensiometer feedback
B. Blok Diagram Hubungan
Komponen Utama
Blok diagram aplikasi ARDUINO
menggunakan masukan sensor cahaya dengan luaran motor dapat dilihat pada gambar
dibawah ini :
Gambar 5. Blok Diagram Komponen Utama
C. Perangkat Lunak
Untuk
diagram alir, program aplikasi ARDUINO menggunakan
masukan sensor cahaya
dan keluaran motor.
Gambar 6. Diagram Alir
IV. Pengujian Alat
Sensor putar
atau potensiometer diuji dengan memutar posisi potensiometer, dengan cara
memutar potensiometer tegangan yang masuk dari potensiometer ke pengkondisi
sinyal berubah, ini menyebabkan nilai output yang dikeluarkan pengkondisi
sinyal juga berubah dan menggerakan motor servo, servo yang bergerak
menggerakan korden dan potensiometer feedback juga ikut bergerak, nilai
potensiometer feedback dengan potensiometer input dibandingkan di pengkondisi
sinyal, jika kedua potensiometer bernilai sama, maka gerakan motor akan
berhenti, dan sudut putaran ditampilkan di seven segmen 3 digit.
V. KESIMPULAN
Setelah
melakukan percobaan, pengambilan data, dan penganalisaan terhadap data yang
telah didapat pada penelitian ini, maka didapatkan kesimpulan yaitu sebagai berikut:
1.
Potensiometer
masukan berfungsi sebagai pemberi nilai masukan ke pengkondisi
sinyal, posisi potensiometer menentukan gerakan motor.
2.
Motor servo sebagai keluaran penggerak
posisi korden, gerakan motor servo ditentukan oleh posisi potensiometer
masukan.
3.
Potensiometer umpan balik sebagai
kendali umpan balik ke pengkondisi sinyal, potensiometer ini berfungsi untuk
membandingkan nilai input dan output.
4.
Tampilan tujuh ruas sebagai output
penampil besarnya sudut putaran motor yang bergerak.
REFERENSI
Nama penulis Afifaturrahmah, Penulis dilahirkan di Semarang
tanggal 22 April 1994. Penulis telah menempuh
pendidikan formal di TK ‘Aisyiyah
Bustanul Athfal 13
Semarang, MI
Al-Khoiriyyah 1 Semarang, MTsN 1 Semarang, dan
SMAN 3 Semarang. Tahun 2012 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada
tahun 2012 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima
menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines)
dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro.
Nama penulis Dyah
Putri Puspitasari, Penulis dilahirkan di Semarang tanggal 8 Agustus 1994. Penulis telah menempuh pendidikan
formal di TK NU
Jombang, SDN 1 Tampingan, SMPN 1 Boja, dan SMAN 1 boja. Tahun 2012 penulis
telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2012 penulis mengikuti seleksi
mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di
kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika,
Jurusan Teknik Elektro.
Nama penulis
Feri Saputra Azat Sudrajat. Penulis dilahirkan di Brebes
tanggal 29 Juli
1993. Penulis telah menempuh pendidikan formal di
SDN Janegara 01, SMPN 1 Jatibarang, dan SMKN 1 Adiwerna. Tahun 2012 penulis telah
menyelesaikan pendidikan SMK.
Pada tahun 2012 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan
diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri
Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar