MODUL KONTROL PENGEREMAN DENGAN SENSOR FLEKSI

MODUL KONTROL PENGEREMAN          DENGAN SENSOR FLEKSI         Afif Tangguh Perdana1, Muhammad Abdulhafizh Al-Mu’tashim2, Samuel Beta Kuntarjo3         Email: 1 afiftp33@gmail.com, 2 abdulhafizh05@gmail.com, 3 sambetak2@gmail.com              Jurusan Teknik Elektro,Program Studi D3 Teknik Elektronika           Polteknik Negeri Semarang                    Jl. Prof. H. Soedarto, SH., Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia. 50275.               Telp.(024) 7473417, Website : www.polines .ac.id, email : sekretariat@polines.ac.id

Abstrak – Dalam pembelajaran dapat menggunakan modul sebagai alat untuk mempermudah dalam pembelajaran. Termasuk dalam mempelajari elektronika, banyak modul yang digunakan untuk mempermudah belajar tentang elektronika. Dengan ini kami membuat modul kontrol pengereman. Pada proyek ini dibuat aplikasi ARM NUC120 menggunakan motor dc, dan motor servo. Sensor fleksi sebagai pemberi resistansi dengan tekukan tertentu agar dapat terjadi pengereman. Sensor kecepatan digunakan untuk memantau radian per menit yang ditampilkan pada layar LCD. Mikrokontroler ARM NUC120 tipe ini memiliki cortex M0 12MHz, 8KB RAM, 64KB memori program (APROM), 4KB memori data (data flash), 45 pin I/O (GPIO), 8 channel ADC 12 bit, 3 serial UART dengan 1 USB & 1 RS485, 3.3V & 5V, programmable via USB.

Kata Kunci : ARM NUC120, Motor DC, Motor Servo, Sensor Fleksi, Sensor Kecepatan, LCD.

Abstract -In learning can use modules as a tool to facilitate learning. Included in studying electronics, many modules are used to facilitate learning about electronics. With this we made the braking control module. In this project the ARM NUC120 application was made using a dc motor and a servo motor. Flexion sensor as a resistance giver with a certain bend so that braking can occur. The speed sensor is used to monitor radians per minute displayed on the LCD screen. This type of ARM NUC120 microcontroller has a 12MHz MEX cortex, 8KB RAM, 64KB program memory (APROM), 4KB data memory (flash data), 45 pin I / O (GPIO), 8 12 bit ADC channels, 3 serial UARTs with 1 USB & 1 USB & 1 RS485, 3.3V & 5V, programmable via USB.

Keywords: ARM NUC120, DC Motor, Servo Motor, Flex Sensor, Speed Sensor, LCD.

I.                    PENDAHULUAN

Kemajuan teknologi saat ini berkembang sangat pesat. Tidak terkecuali dalam dunia elektronika yang menggunakan modul-modul untuk mempermudah alat elektronika. Misalkan pada alat pengisian aki otomatis menggunkaan modul sensor tegangan dan modul sensor arus untuk memantau besar tegangan dan besar arus. Dengan ini kami membuat modul kontrol pengereman. Sensor fleksi merupakan salah satu komponen penting untuk memberi resistansi untuk diproses sehingga dapat terjadi pengereman.

II.                    TINJAUAN PUSTAKA

2.1 ARM NUC120

ARM adalah prosesor dengan arsitektur set instruksi 32-­bit RISC (Reduced Instruction Set Computer) yang dikembangkan oleh ARM Holdings. ARM merupakan singkatan dari Advanced RISC Machine ARM NUC120 merupakan sebuah modul mikronkontroler 32-bit berbasis ARM CortexM0 ARM NUC 120 BOARD dilengkapi dengan program bootloader sehingga tidak membutuhkan device programmer terpisah NUC120 dapat beroperasi dengan kecepatan CPU sampai 48MHz Telah dilengkapi dengan Full Speed USB 2.0 Device Controller yang sangat fleksibel dan dapat dikonfigurasi untuk berbagai aplikasi berbasis USB (Fauziah, Sukowati, & Purwanto, 2017)

Gambar 2.1 ARM NUC120

2.2 Motor DC

Motor DC adalah  suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan. Motor DC menghasilkan sejumlah putaran per menit atau biasanya dikenal dengan istilah RPM dan dapat dibuat berputar searah jarum jam maupun berlawanan arah jarum jam apabila polaritas listrik yang diberikan pada Motor DC tersebut dibalikan.

Gambar 2.2 Motor DC

2.3 Sensor Fleksi

Sensor fleksi adalah sensor yang berfungsi untuk mendeteksi suatu kelengkungan, prinsip kerjanya sama seperti potensio. Untuk menggunakan sensor flex kita membutuhkan rangkaian pembagi tegangan. Sensor flex memiliki 2 kaki pin, dengan bentuk fisik tipis memanjang dan lentur. Sensor ini memiliki output berupa resistansi. Dua pin kaki tersebut, jika salah satu pin diberikan tegangan sebesar +5 V maka pin yang lainnya sebagai output serta tegangan 0 Volt. Prinsip kerja sensor flex ini mirip dengan variabel resistor. Sensor flex memberikan resistansi kepada mikrokontroler melalui rangkaian pembagi tegangan. Output resistansi ini akan diberikan tegangan yang nantinya akan dibaca oleh mikrokontroler.

Gambar2.3. Sensor Fleksi

Tabel 2.2. Spesifikasi Sensor Fleksi

Cakupan suhu	-35̊Csampai +80̊C
Hambatan datar	10 KΩ
Toleransi hambatan	±30%
Cakupan hambatan tekukan	60K Ω
Nilai power	0,5 Watt dst. 1 Watt sampai batas maksimal
Rentang lengkungan kontur	45 KΩ – 125 KΩ

2.4 Motor Servo

Motor servo adalah sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat di set-up atau di atur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor. motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer. Serangkaian gear yang melekat 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. Pada alat ini motor servo digunakan sebagai media pengereman.

.

Gambar 2.4 Motor Servo

2.5 Sarung Tangan

Sarung tangan adalah sejenis pakaian yang menutupi tangan, baik secara sebagian ataupun secara keseluruhan. Pada alat ini sensor fleksi akan ditempelkan pada sarung tangan sebagai media untuk memberi tekukan pada sensor  fleksi.

Gambar 2.5 Sarung Tangan

2.6 LED RGB

LED RGB adalah sebuah LED yang dapat mengeluarkan perpaduan warna red(merah), green(hijau), dan blue(biru). LED ini seperti LED biasa memiliki anoda dan katoda hanya saja terdapat 3 anoda pada LED ini mewakili warna red, green, dan blue. Tegangan yang dikeluarkan pada anoda-anoda inilah yang akan mempengaruhi warna nyala dari LED RGB. LED rgb termasuk ke dalam integrated output dan dapat digunakan dengan mengendalikan LED red, green, blue, dan pin com yang dihubungkan ke gnd Arduino.

Gambar 2.6 LED RGB

2.7 LCD

Liquid Crystal Display (LCD) adalah sebuah peralatan elektronik yang berfungsi untuk menampilkan output sebuah sistem dengan cara membentuk suatu citra atau gambaran pada sebuah layar. Secara garis besar komponen penyusun LCD terdiri dari kristal cair (liquid crystal) yang diapit oleh 2 buah elektroda transparan dan 2 buah filter polarisasi (polarizing filter).

Gambar 2.7 LCD

III.      PERANCANGAN ELEKTRONIK

3.1 Komponen

Adapun komponen yang digunakan yaitu:

1.               Mikrokontroler  Nuvoton  ARM NUC120

2.               Sensor Fleksi

3.               Motor DC

4.               LCD 16X2           

5.               LED RGB

6.               Motor Servo

7.               Baterai 12volt

8.               Rangkaian Driver

9.               Timing Belt

10.           Piringan

3.2 Diagram  Blok Sistem

Gambar 3.2 Diagram Blok Sistem

Cara kerja diagrm blok sistem:

Modul Kontrol Pengereman ini bekerja dengan sensor fleksi yang ditekuk lalu menghasilkan resistansi  yang dikirim ke ARM NUC120 untuk diproses.

1.               Apabila potensio diputar ke kanan maka tegangan input masuk ke motor dan LED hijau akan menyala serta motor berputar, kecepatan motor dapat diatur menggunakan potensiometer.

2.               Sensor kecepatan akan membaca rotasi per menit (RPM) yang akan ditampilkan pada LCD

3.               Lalu sensor fleksi ditekuk dan akan menghasilkan resistansi yang digunakan untuk menggerakkan tuas servo untuk pengereman yang diproses oleh ARM NUC120

4.               Kemudian LED merah akan menyala, dan ketika dilepas LED hijau menyala kembali

3.3 Diagram Pengawatan

Gambar 3.3 Pengawatan Dalam Kotak

Gambar 3.4 Pengawatan Luar Kotak

Gambar 3.5 Pengawatan Keseluruhan

3.4 Skematik Rangkaian

Gambar 3.6 Skematik Rangkaian

3.5 Diagram Alir 

                 Gambar 3.7 Diagram Alir

IV. PERANCANGAN MEKANIK

Gambar 4.1 Gambar alat

V. HASIL PENGUJIAN DATA DAN ANALISA

Terdapat beberapa tahap pengujian yang dilakukan pada alat yang dibuat. Tahap-tahap tersebut yaitu pengujian perangkat hardware, pengujian pin-pin yang digunakan.

Pada pengujian awal kami mengatur kecepatan motor dengan menggunakan driver motor. Sensor kecepatan digunakan untuk mengetauhi RPM yang ditampilkan pada layar LCD.lalu sensor fleksi yang belumdipasang pada sarung tangan ditekuk untuk melakukan pengereman yang menggunkan motor servo untuk medianya.

VI. KESIMPULAN

6.1 Kesimpulan

1. Dengan adanya modul control pengereman ini dapat memantau RPM motor.

2. Penggunaan sensor fleksi untuk mengatur resistansi agar dapat dilakukan pengereman.

6.2 Saran

1. Untuk proyek selanjutnya dapat dikembangkan lagi dengan memodifikasi Selenoid Valve yang lebih besar agar botol cepat terisi.

2. Meningkatkan kemampuan kerja aat agar dapat digunakan untuk mengatur setpoint yang lebih bervariasi.

VII. DAFTAR PUSTAKA

[1]   Rosyidi Lukman (2014). Pengenalan Pemrograman Mikrokontroller ARM. Yayasan Prasimax Bina Teknologi. Depok(Januari), https://teknikelektronika.com/pengertian-motor-dc-prinsip-kerja-dc-motor/

http://riyansblog.blogspot.com/2015/08/menggunakan-sensor-flex.html

http://eprints.uny.ac.id/60223/1/Laporan_Affin_15507134002.pdf

http://trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/03/Pengertian-Motor-Servo.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Sarung_tangan