Jumat, 27 Desember 2019
Sistem
Otomatisasi Pengereman Motor DC
Secara Elektris Sebagai Referensi Sistem Keamanan Mobil Listrik
Basofi Luqman1
Teknik Elektro, Fakultas
Teknik Universitas Tidar
Jl. Kapten Suparman No.39, Tuguran,
Potrobangsan, Kec. Magelang Utara, Kota Magelang, Jawa Tengah 56116
Abstraksi - Penelitian yang dilakukan bertujuan untuk membuat
sistem otomatisasi pengereman motor DC secara elektris yang digunakan sebagai referensi sistem keamanan mobil listrik.
Dengan mengatur besar kecil tegangan yang diterima
motor DC dan dengan menggunakan sensor ultrasonik jenis ping sebagai parameter
tegangan yang diterima motor DC. Maka
laju mobil listrik akan terhenti sebelum terjadi tabrakan. Pengereman
menggunakan 2 metode, pengereman secara dinamis dan secara plugging. Pengereman
secara dinamis yaitu dengan menurunkan dan menaikan tegangan menggunakan metode
pwm berdasarkan pembacaan sensor jarak ultrasonik. Sedangkan pengereman secara
plugging yaitu dengan membalik polaritas sumber pada jarak dibawah 30 cm,
sehingga motor akan berputar balik untuk menghindari sisa putaran motor yang sudah tidak mendapatkan supply tegangan. Dari kedua metode ini
didapat beberapa kondisi motor akan berhenti secara bertahap.
Kata Kunci---Motor DC, Pengereman, Sensor
Ultrasonik PING, pwm, Mobil Listrik
I. PENDAHULUAN
Kemajuan teknologi masa kini berkembang
sangat pesat. Hal ini dapat
dibuktikan dengan banyaknya inovasi-inovasi yang telah dICiptakan di dunia. Salah satu perkembangan teknologi saat ini
adalah bermunculannya mobil listrik. Mobil listrik merupakan teknologi terbaru
pada kendaraan roda empat yang memanfaatkan sumber listrik sebagai bahan bakarnya dan motor
listrik sebagai penggeraknya. Pada perkembangan penciptaan mobil listrik,
kecelakaan merupakan suatu kejadian dimana pengemudi
mengalami kelalaian dalam berkendara atau kegagalan
pada sistem pengereman manual.
Berdasarkan permasalahan tersebut maka perlu dibuat suatu sistem pengaman otomatis pada motor listrik dengan cara pengurangan dan
penambahan sumber tegangan menggunakan metode pwm (pulse width modulation) serta menggunakan sensor ultrasonik
sebagai indikator putaran motor DC pada mobil listrik yang mampu memberikan
pembacaan adanya benda pantul yang menghalangi laju mobil listrik sehingga laju
mobil listrik akan terhenti sebelum terjadi tabrakan.
II.
TINJAUAN PUSTAKA
A.
Motor Direct Current (DC)
Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi
listrik menjadi energi mekanik. Motor DC atau sering disebut motor arus searah
lebih sering digunakan untuk keperluan yang membutuhkan pengaturan kecepatan
dibandingkan dengan motor ac. Bentuk motor paling sederhana memiliki kumparan
satu lilitan yang bisa berputar bebas di antara kutub-kutub magnet permanen.
Motor DC merupakan jenis motor yang menggunakan tegangan searah sebagai sumber
tenaganya.
Gbr. 1 Motor DC sederhana[7]
Mekanisme kerja
untuk motor DC :
1)
Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya
2)
Jika
kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah
lingkaran/loop, maka kedua sisi loop,
yaitu pada sudut kanan meda magnet akan
mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.
3)
Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan.
4)
Motor memiliki beberapa loop pada
dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan
elektromagnetik yang disebut kumparan
DC. Berikut tiga
metode sistem pengereman pada motor listrik :
1)
Pengereman secara regenerative
2)
Pengereman secara regenerative
adalah pengereman yang dilakukan dengan menghubungkan antara polaritas positif
dan negative, sehingga akan didapat
putaran motor akan berhenti dengan cepat.
3)
Pengereman secara Dinamis
4)
Pengereman yang dilakukan dengan
melepaskan jangkar yang berputar dari sumber
tegangan dan memasangkan tahanan pada
terminal jangkar.
5)
Pengereman secara Plugging
6)
Pengereman yang dilakukan mampu
menghentikan motor lebih cepat dengan menggunakan metode yang disebut metode
plugging. Prinsip kerjanya adalah membalikkan arus angker dengan cara membalik
terminal sumber. Sehingga akan didapat kondisi motor berbutar balik seiring polaritas sumber terbalik.
B.
Mikrokontroler ATmega 16
AVR merupakan salah satu jenis mikrokontroler yang di dalamnya terdapat
berbagai macam fungsi. AVR ATmega16 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit
berarsitektur AVR RISC yang memiliki kemampuan tinggi dengan daya rendah.
Mikrokontroler ini mampu mengeksekusi instruksi dengan kecepatan maksimum 16
MIPS pada frekuensi 16 MHz. memiliki kapasitas flash memori 16 Kbyte, EEPROM 512 Byte dan SRAM 1 Kbyte.
Jika dibandingkan dengan ATmega16L perbedaannya hanya terletak pada
besarnya tegangan yang diperlukan untuk bekerja. Untuk ATmega16 tipe L,
mikrokontroler ini dapat bekerja dengan tegangan antara 2,7-5,5 V sedangkan
untuk ATmega16 hanya dapat
bekerja pada tegangan antara 4,5–5,5
V[10]
medan .
Ada tiga metode
sistem pengereman secara elektris yang dapat diaplikasikan pada motor
Gbr. 2 Konfigurasi pin ATmega16[10]
C.
Pulse Width Modulation (pwm)
Pulse Width Modulation (pwm) atau modulasi lebar pulsa,
merupakan sinyal digital berupa gelombang kotak (square wave) dimana duty cycle dari gelombang kotak tersebut
dapat setting sesuai dengan kebutuhan
sistem. Gelombang kotak f(t) yang ideal dengan periode T ditunjukkan seperti
pada gambar 3.
Gbr. 3 Gelombang kotak f (t) yang ideal dengan
periode T[2].
D.
Sensor Ultrasonik
Gelombang ultrasonik adalah gelombang dengan besar frekuensi diatas
frekuensi gelombang suara (speech signals)
yaitu lebih dari 20 KHz[1]. Seperti telah disebutkan bahwa sensor
ultrasonik terdiri dari rangkaian pemancar ultrasonik yang disebut transmitter dan
rangkaian penerima ultrasonik yang disebut
receiver. Sinyal ultrasonik yang dibangkitkan
akan dipancarkan dari transmitter ultrasonik.
Ketika sinyal mengenai benda penghalang, maka sinyal ini dipantulkan dan
diterima oleh receiver
ultrasonik. Sinyal yang diterima oleh rangkaian receiver dikirimkan ke rangkaian
mikrokontroler untuk selanjutnya diolah untuk menghitung jarak terhadap benda
di depannya (bidang pantul)[1].
III. METODE PENELITIAN
A.
Analisis Kebutuhan
Seperti yang sudah diketahui bahwa sistem yang ada sekarang belum
berjalan maksimal untuk menciptakan keamanan berkendara pada mobil listrik. Untuk itu perlu dirancang sebuah sistem kendali berupa pengereman secara otomatis pada putaran
motor DC yang digunakan sebagai referensi untuk memberikan keamanan dan
kenyamanan pada pengendara mobil listrik. Setelah melakukan study, didapatkan kebutuhan-kebutuhan yang harus disediakan oleh sistem, yakni :
1)
Motor arus searah
2)
Menggunakan rangkaian driver jenis H- bridge dengan IC L298 yang diharapkan mampu mengatur kecepatan
motor DC dengan metode Pulse width
modulation (pwm). Dan menggunakan driver
relay yang mampu mengendalikan arah putaran motor DC
3)
Menggunakan mikrokontroler
ATmega16 yang digunakan sebagai pengendali utama antara kecepatan motor DC dan
jarak yang terbaca oleh sensor jarak ping.
4)
Menggunakan software Code Vision AVR
yang digunakan sebagai media penulisan perintah yang kemudian akan dimasukan ke Mikrokontroler menggunakan downloader.
5) Menggunakan rangkaian minimum mikrokontroler, yang berfungsi memudahkan
penggunaan mikrokontroler.
6)
Menggunakan sensor ultrasonik
jenis Ping yang berfungsi sebagai komponen yang mampu membaca jarak
benda pantul yang berada didepannya.
7)
Menggunakan LCD, dan menggunakan
Tachometer sebagai media informasi
kondisi tegangan,
kecepatan putaran, serta jarak benda yang terdeteksi oleh sensor.
8) Menggunakan papan kayu, kaca bening serta styrofoam yang akan digunakan sebagai media benda pantul sensor
ultrasonik, sehingga didapat data analisa perbedaan pembacaan sensor terhadap benda pantul yang memiliki
kepadatan yang berbeda-beda.
B.
Disain Sistem
 |
Gbr. 4 Blok diagram rangkaian pengereman motor
DC
Perancangan dimulai dengan
menghidupkan motor DC dengan tegangan masukannya sebesar 12 VDC. Dimana 12 Volt adalah tegangan yang telah ditentukan pada alat sebagai
tegangan maksimum dari prototipe ini. Motor
DC sudah terhubung dengan beberapa komponen yang berfungsi sebagai rangkaian
pengendali putaran, Dengan menggunakan
sensor ultrasonik yang berfungsi
sebagai indikator jarak benda yang mendekat yang kemudian akan memberikan
informasi ke mikrokontroler dengan pin input/output
berupa Echo, masukan dari sensor
ultrasonik akan diproses secara digital yang kemudian akan dikonfigurasikan
dengan pin OC1A yang berfungsi sebagai pembangkit sinyal Pulse Width Modulation (pwm).
Sinyal pwm berupa Dutty cycle dari
tegangan output. Pin OC1A akan
terhubung dengan rangkaian driver motor,
dengan mengatur lebar pulsa pwm, maka motor akan dapat diatur kecepatannya.
Lebar pulsa yang dikeluarkan oleh mikrokontroler berupa
sinyal high dan low tegangan, sehingga yang diatur adalah besar kecilnya tegangan
yang dimasukan ke kaki IC L298. Sehingga masukan dari sumber akan berbanding
lurus dengan besar pulsa dari mikrokontroler.
C.
Rancangan Rangkaian Otomatisasi Pengereman Motor DC
Berikut adalah rancangan sistem kendali pengereman otomatis yang
disimulasikan software proteus :
Gbr. 5 Skema rangkaian otomatisasi pengereman motor DC
Pada perancangan otomatisasi pengereman motor DC secara elektris, dengan
cara mencacah nilai tegangan yang
masuk ke motor akan memberikan penurunan putaran motor DC secara perlahan. Hal
tersebut akan dirancang dengan menggunakan beberapa rangkaian yang tampak pada
gambar 5.
D.
Rancangan rangkaian Driver Motor DC
1)
Rangkaian Driver Menggunakan IC L298
Gbr.
6 Rangkaian driver motor IC L298
Rangkaian driver motor DC pada penelitian ini menggunakan IC L298. Dimana IC L298 adalah pengendali motor yang sangat
sederhana. IC
L298 memiliki 15 kaki pin yang digunakan sebagai masukan dan keluaran. Pada penelitian, pin yang digunakan adalah
pin.5 yang difungsikan sebagai masukan high
dan pin.7 sebagai masukan pwm. Sedangkan
pin.11 digunakan sebagai Enable. Untuk pemberian sumber tegangan motor
terdapat pada pin 4, pin ini mampu menerima tegangan maksimum
50 volt dengan arus 2 ampere, sedangkan untuk sumber tegangan IC sendiri
teradapat pada pin.9.
2) Rangkaian Driver Menggunakan Relay
Dalam sistem pengereman motor DC dengan
metode pengurangan sumber tegangan secara perlahan-lahan, masih mengalami kendala pada sisa putaran yang terjadi ketika sumber
tegangan dalam keadaan 0 volt. Hal ini membuat motor akan terus berputar
walau sumber 0 volt. Sehingga pada penelitian menggunakan rangkaian driver relay, dimana rangkaian driver akan
difungsikan sebagai pembalik polaritas dari sumber utama. Dengan demikian maka
putaran motor akan berbalik arah pada kondisi yang
telah ditentukan. pada gambar 7 adalah kondisi normal rangkaian driver relay. Sedangkan gambar 8 adalah
gambar rangkaian relay kondisi putar balik
Gbr.
7 Rangkaian driver relay kodisi
normal
Gbr.
8 Rangkaian driver relay kodisi
terbalik
Pada gambar 7 dan gambar 8 terdapat 4 buah relay yang digunakan sebagai switching
polaritas sumber. Lampu indikator pada rangkaian akan sedikit membantu
bagaimana kondisi laju tegangan yang sedang bekerja, sehingga akan lebih mudah
dalam penyampaian informasi. Pada rangkaian yang dibuat, selain relay terdapat juga beberapa komponen
lainnya, seperti resistor. Dimana resistor yang digunakan sebelum IC uln 2003
dihubungkan ke mikrokontroler. Fungsi dari resistor tersebut adalah sebagai
penyetabil tegangan dan arus yang masuk ke rangkaian. Dimana masukan yang
berasal dari kaki mikrokontroler akan terhubung dengan IC uln 2003.
Prinsip kerjanya adalah Pada kondisi sensor jarak mendeteksi suatu benda
pada jarak diatas 30 cm, maka rangkaian driver
relay akan berada pada kondisi seperti pada gambar 3.4. dan ketika pada
jarak 0 cm sampai 30 cm, maka rangkaian driver
relay akan berada pada kondisi seperti pada gambar
3.5. Pada
sistematika yang telah dirangkai, driver
relay akan dihubungkan ke mikrokontroler. Dimana relay 1 dan 4 akan terhubung dengan pin.b.2 dan pin.b.5. Sedangkan relay 2 dan 3 akan terhubung dengan
pin.b.3 dan pin.b.4. Dengan memberikan kondisi high dan low, maka
putaran motor akan dapat diatur arahnya.
E.
Diagram Alir Prinsip kerja Alat
Berikut adalah diagram alir Penelitian, dimana proses dimulai dari
mikrokontroler yang men-trigger sensor
ultrasonik ping sehingga mampu melakukan pengukuran terhadap benda pantul yang
berada di depannya, sinyal kemudian diterima kembali oleh mikrokontroler untuk
kemudian di eksekusi. Hasil pengukuran kemudian diterjemahkan mikrokontroler
untuk sebagai masukan driver motor. Masukan dari mikrokontroler akan mengatur
besar kecilnya sumber tegangan yang diterima motor DC dengan menggunakan metode
pwm.
Gbr.
9 Diagram Alir Sistem Kerja Alat
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A.
Spesifikasi Perangkat Keras
Pada penelitian Otomatisasi Pengereman Motor DC Secara Elektris Sebagai
Referensi Sistem Keamanan Mobil Listrik ini memiliki spesifikasi sebagai
berikut:
Nama : Otomatisasi Pengereman
Motor
DC Secara Elektris Sebagai Referensi Sistem Keamanan Mobil Listrik
Tegangan : 12 Volt
Arus maks : 2 Ampere
Sistem Kendali : Mikrokontroler
ATmega16
Software : Code Vision AVR
Sensor jarak : Sensor Jarak Ultrasonik
PING
Driver motor : IC L298, Relay 12 volt Beban : Motor DC
B.
Rangkaian Otomatisasi Pengereman secara Elektris
Untuk menghentikan laju putaran motor DC
secara otomatis dapat dilakukan dengan metode penurunan supply daya. Dengan demikian putaran motor akan melambat seiring
berkurangnya supply daya yang diterima. Parameter yang digunakan
pada pengereman juga dapat diberikan dengan berbagai indikator. Pada penelitian
pengereman secara otomatis ini menggunakan
sensor jarak sebagai indikatornya. Pada tugas akhir otomatisasi pengereman
secara elektris pada putaran motor DC merupakan
penggabungan dari beberapa rangkaian kendali yang akan digunakan, berikut beberapa rangkaian yang digunakan :
1)
Rangkaian sensor jarak Ultrasonik ping
2)
Rangkaian minimum mikrokontroler ATmega16
3)
Rangkaian driver IC L298
4) Rangkaian driver Relay
5)
Rangkaian regulator
Perangkat keras
dari otomatisasi pengereman secara elektris pada putaran motor DC dapat dilihat
pada gambar 10 berikut ini :
Gbr. 10 Rangkaian Otomatisasi Pengereman secara Elektris
Sistem kerja dari rangkaian pengereman putaran motor DC secara
otomatis ini adalah sensor jarak
ping menjadi masukan untuk rangkaian minimum mikrokontroler ATmega16 yang telah diprogram sesuai kebutuhan.
Selanjutnya keluaran dari mikrokontroler
dihubungkan ke rangkaian Driver motor.
Dengan perbandingan data jarak dan supply tegangan, motor akan berhenti
berputar dengan berkurangnya masukan
daya, sampai pada jarak 30 cm, maka polaritas dari sumber akan dibalik selama 3
detik agar sisa putaran dapat
diminimalisir.
C.
Perangkat Lunak
Pada tugas akhir ini menggunakan
pemograman bahasa C dengan software Code
Vision AVR dan proteus 7 profesional. Dimana Code Vision AVR digunakan
untuk membuat program menggunakan bahasa C dan proteus 7 profesional digunakan untuk simulasi rangkaian yang akan
dibuat dan dioperasikan.
Prinsip kerja dari program yang pertama adalah mengoperasikan sensor
jarak ping. Kemudian data akan
ditampilkan pada layar LCD untuk dapat mengetahui berapa jarak antara sensor
dan benda. Dengan beberapa
ketentuan yang
akan ditampilkan di LCD, program akan diberikan 3 kondisi. Kondisi pertama
ketika sensor mendeteksi benda berada lebih dari 250 cm, maka pada LCD akan
tampil “Kondisi Aman”, pada kondisi
dua pada saat polaritas dibalik maka akan tampil “reverse”. Dan kondisi ketiga adalah kondisi dimana sensor melakukan
propagasi terhadap benda yang ada dihadapannya, pada kondisi ketiga ini, LCD
hanya menampilkan jauh jarak yang terbaca.
Program kedua adalah program driver
motor DC dengan menggunakan sistem Pulse
width modulation (pwm). Dengan menggunakan sistem pwm, maka dibangun sistem perbandingan
antara masukan pulsa ke driver motor
dan masukan nilai tegangan yang
berasal dari power supply. Dalam hal ini
perbandingan antara 0 volt sampai 5 volt, dan 0 volt sampai 12 volt.
Hubungan antara nilai pwm dan
tegangan adalah berbanding lurus. Semakin besar nilai pwm maka nilai tegangan semakin besar. Besar pwm yang digunakan pada penelitian ini adalah 8bit, sehingga
nilai dalam bentuk desimalnya 256. Jadi, ketika nilai pwm sebesar 0 maka
nilai tegangan keluaran dari mikrokontroler 0 volt. Sedangkan perbandingan
tegangan masukan dari mikrokontroler terhadap masukan sumber utama yang bernilai 12 volt adalah semakin besar nilai
tegangan yang masuk ke driver motor, maka semakin kecil
keluaran tegangan sumber. Untuk dapat
mengetahui nilai tegangan yang sedang bekerja, data tersebut ditampilkan pada LCD
D.
Pengujian Perangkat Keras
1)
Pengujian Sensor Jarak Ping
Pada penelitian, pengujian dilakukan pengukuran jarak sensor ultrasonik
dengan jarak sebenarnya menggunakan mistar per 10 cm sampai jarak 250 cm.
Dengan melakukan kalibrasi dengan alat ukur mistar, dimana mistar yang
digunakan adalah mistar dengan panjang 60 cm, dengan membuat garis lurus dengan
mistar tersebut, didapatlah jarak ukur
sepanjang 300 cm. Penggunaan mistar sebagai alat ukur yang
digunakan, akan didapat nilai error yang disebabkan kesalahan dalam pengelihatan dalam
penentuan jarak. Tetapi dalam penelitian ini sudah dilakukan pengukuran dengan
ketelitian tinggi, sehingga diharapkan dapat memperkecil nilai error dari
pembacaan jarak yang dibuat dengan
mistar. Dengan demikian, mistar tersebut sudah dapat digunakan sebagai
alat pengukur jarak yang mampu digunakan sebagai media kalibrasi sensor jarak
yang digunakan.
Benda yang
digunakan sebagai indikator
jarak adalah
benda padat dengan kepadatan yang berbeda-beda, benda tersebut berupa papan
kayu, kaca bening, dan styrofoam.
Dengan Penggunaan tiga benda tersebut, diharapkan dapat diketahui berapa tingkat
keakuratan dalam pembacaan dengan benda pada, benda berongga dan tidak padat
seperti styrofoam, serta benda yang
transparan. Gambar 4.2 Berikut adalah data hasil pengujian dan contoh tampilan
pembacaan jarak yang dilakukan pada ketiga benda tersebut:
 |
Gbr. 11 Pembacaan jarak terhadap papan kayu
Tabel 1 Data hasil pengujian pengukuran jarak dengan Sensor
Ultrasonik Ping
|
Alat ukur Mistar Besi (cm)
|
Alat Ukur Sensor Ultrasonik ping
|
||
|
Papan Kayu (cm)
|
Kaca bening (cm)
|
Styrofoam
(cm)
|
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
20
|
21
|
21
|
21
|
|
40
|
41
|
41
|
42
|
|
60
|
62
|
61
|
62
|
|
80
|
81
|
81
|
82
|
|
100
|
101
|
101
|
102
|
|
120
|
121
|
122
|
122
|
|
140
|
140
|
141
|
142
|
|
160
|
162
|
162
|
162
|
|
180
|
183
|
183
|
183
|
|
200
|
203
|
202
|
204
|
|
220
|
223
|
225
|
224
|
|
240
|
243
|
244
|
245
|
|
250
|
250
|
251
|
251
|
Dari data hasil pengujian sensor ultrasonik yang terdapat pada tabel 1
dapat dilihat bahwa pengujian dengan menggunakan benda pantul
yang berbeda-beda bahan penyusunnya, data yang didapat dalam pembacaan hanya
berbeda sedikit antar benda. Pada benda pantul papan kayu, data
yang didapat dalam pembacaan sensor
jarak tersebut hanya sedikit berbeda
dengan jarak sebenarnya. Selisihnya hanya berbeda 1cm sampai 4 cm. Begitu juga dengan menggunakan benda
pantul lainnya, sehingga sensor ultrasonik ini
sudah bekerja secara maksimal.
2)
Pengujian rangkaian driver motor DC
Pada tugas akhir otomatisasi pengereman secara elektris pada putaran
motor DC perlu dilakukan pengujian
pada rangkaian driver motor. Tujuan dari pengujian driver motor ini adalah
untuk mengetahui berapa nilai tegangan normal dan arus normal yang dapat
dioperasikan, serta melihat kondisi output dari
driver IC L298. Apakah sesuai dengan instruksi
dari setting pwm yang diberikan.
Berikut data pengujian
dari driver motor dengan menggunakan
nilai pwm yang ditentukan.
Tabel 2 Data hasil pengujian driver H-bridge IC L298
|
Setting pwm
( 0 – 255)
|
Tegangan (Volt)
|
Nilai Putaran (RPM)
|
|
0
|
0
|
0
|
|
160
|
5.9
|
45
|
|
170
|
6.3
|
58
|
|
180
|
7.0
|
89
|
|
190
|
7.5
|
112
|
|
200
|
7.9
|
124
|
|
210
|
8.3
|
128
|
|
220
|
8.6
|
150
|
|
230
|
8.8
|
162
|
|
240
|
9.3
|
172
|
|
250
|
9.5
|
190
|
|
255
|
9.8
|
200
|
Pengujian driver IC L298
menggunakan sumber 12 volt. Dengan memberikan delay pada setting program
pwm, maka tegangan masukan tersebut dapat melewatkan tegangan yang sesuai
dengan kenaikan nilai pwm. Sehingga driver
H-Bridge IC L298 dalam kondisi baik.
Sedangkan Pada pengujian driver
relay dilakukan dengan mencoba 2 kondisi, yaitu dengan mengaktifkan dua relay dari 4 relay yang terpasang, sehingga dapat diketahui switching relay dapat berfungsi atau tidak. Dengan menghubungkan
satu pin ke mikrokontroler, maka dengan memberikan kondisi high atau low relay akan
mampu dikendalikan. Berikut pengujian pada relay:
Gbr. 12 Kondisi Relay 1 dan Relay 4 aktif
Dari pengujian dengan memberikan trigger high pada relay 1 dan 4, maka hanya
relay 1 dan 4 yang aktif. Sedangkan relay 2
dan 3 dalam kondisi tidak aktif.
Pada kondisi relay 1 dan 4 aktif, maka kondisi motor berputar kea arah
kanan. Pada pengujian selanjutnya,
ditunjukan pada gambar 13.
Gbr.
13 Kondisi Relay 2 dan Relay 3 aktif
Melihat gambar 13 dengan memberikan trigger ke relay 2 dan 3, maka relay yang aktif adalah nomor 2 dan 3. Pada kondisi relay 2 dan 3 aktif maka pada kondisi
motor akan berputar balik, hal ini terjadi
karena relay membalik polaritas dari supply
tegangan yang masuk. Sehingga pengereman
plugging dapat dikendalikan dengan menggunakan driver relay.
3)
Pengujiana perangkat keras secara Keseluruhan
Pada pengujian
ini menggunakan semua komponen yang dibutuhkan, diantaranya
·
Dua buah Power Supply DC
·
Rangkaian Pengereman Otomatis pada
Putaran Motor DC
·
Multimeter Digital
·
Tachometer
·
Papan kayu, kaca dan styrofoam sebagai
media benda penghalang
·
Motor DC
Komponen–komponen tersebut dirangkai dalam
satu kesatuan dan komponen- komponen
tersebut telah diuji secara satu
persatu sebelum digabungkan. Tujuan dari
pengujian ini
adalah untuk mengetahui apakah alat otomatisasi pengereman motor DC secara
elektris bekerja dengan baik dan benar.
Berikut gambar rangkaian
keseluruhan rangkaian alat otomatisasi pengereman motor DC secara elektris
sebagai referensi sistem keamanan mobil listrik:
Gbr. 14 Pengujian rangkaian secara keseluruhan Tabel 3 Tabel Pengujian
alat menggunakan beban
1.5 kg
Pada tabel 3 terdapat kondisi pada jarak 30 cm sampai 0 cm motor akan
berputar balik selama 3 detik. Setelah 3 detik motor akan kembali mendapat
masukan 0 volt dari sumber.
Pengujian selanjutnya adalah untuk mengetahui tingkat respon motor
terhadap benda. Hal ini dilakukan untuk mengetahui berapa kecepatan respon
pengereman motor DC ketika sensor mendeteksi benda. Berikut pengujian yang
dilakukan dengan memvariasikan delay waktu
eksekusi pada program dan delay waktu pada motor.
Tabel
4 Tabel Pengujian respon putaran motor
|
Setting
delay (ms) pada driver
motor
|
Waktu Delay
Pengujian
(s)
|
|
50
|
0.22
|
|
75
|
0.30
|
|
100
|
0.54
|
|
125
|
0.77
|
|
150
|
0.86
|
Dari beberapa waktu delay yang
dituliskan pada program, maka didapat data yang
terdapat pada tabel 4. Dari pengujian tersebut, ketika delay diberikan dibawah 100 ms, maka akan terjadi error pada pembacaan jarak di LCD serta pada eksekusi putaran
motor. Sehingga sistem yang dibuat pada penelitian ini hanya mampu bekerja dengan delay waktu selama 0.54 detik untuk
dapat mengeksekusi respon yang diberikan sensor ultrasonik yang
|
proses mikrokontroler untuk dapat dihubungkan ke driver motor.
V. KESIMPULAN
Dari serangkaian penelitian, pengujian, dan analisa yang telah dilakukan
dapat disimpulkan bahwa:
1)
Pengereman pada motor DC dilakukan
dengan dua metode, Pengereman secara Dinamis dan Pengereman secara Plugging.
2)
Motor
DC dapat berhenti secara bertahap. Dengan menggunakan
metode pwm, keluaran tegangan yang masuk ke
motor
DC akan
dikendalikan besar kecilnya, sehingga didapat beberapa kondisi motor akan
berhenti secara bertahap.
3)
Untuk menjaga keamanan pada sisa putaran setelah supply terputus, sistem membalik
polaritas yang masuk ke motor DC,
sehingga sisa putaran dapat diminimalisir.
4)
Otomatisasi pengereman pada
putaran motor DC ini, diharapkan
dapat menjadi referensi pada sistem keamanan pada mobil listrik.
REFERENSI
[1] Ricky Ardi Yosua Sidauruk dkk. 2016. Implementasi mikrokontroler ATmega8535 berbasis sensor ultrasonik untuk
proteksi keamanan terpadu. Bandung. Politeknik
Telkom
[2] Baharuddin, Rhiza S.Sadjad, Tola Muhammad. 2012. Sistem pengendalian kecepatan motor DC berbasis pwm (pulse width modulation). Sulawesi Tenggara.
Universitas Hasanudin
[3] Prabowo, Brilliant Adhi. Pemodelan
Sistem Kontrol Motor DC dengan Temperatur Udara sebagai PemICu. Pusat
Penelitian Informatika, LIPI
[4] Sulasno dan agus prayitno, Thomas. 2009.
Teknik sistem control-Edisi pertama.
Yogyakarta. Graha ilmu
[5] A.E. Fitzgerald, Kingsley Charles, Umans D Stephen, dan Achyanto Djoko. 2017. Mesin- mesin listrik-edisi keempat. Jakarta. Erlangga
[6] Ardi Winoto, Mikrokontroller AVR ATmega 8/32//16/8535 dan Pemogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR.2018.