Tugas 7

APLIKASI MOTOR DRIVER DC MENGGUNAKAN SENSOR ROTARY ENCODER

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Prinsip Kerja

5. Rangkaian Simulasi

6. Video 

7. Link Download

1.  Tujuan [Kembali]

• Dapat mengetahui pengertian Rotary Encoder serta pembagiannya (Absolute dan Incremental)
• Dapat menunjukkan perbedaan antara Encoder Incremental dan Encoder Absolut
• Dapat menjelaskan prinsip kerja tentang Encoder Incremental dan Encoder Absolut
• Dapat mensimulasikan rangkaian Encoder Incremental dan Absolut

2.  Komponen [Kembali]

a.      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.

b.      Dioda

Dioda atau dalam bahasa Inggris disebut dengan Diode adalah komponen elektronika yang dapat menghantarkan arus listrik ke satu arah saja. Jika arah arusnya terbalik, maka Dioda akan menghambat arus listrik tersebut. Karena sifatnya yang dapat menghantarkan arus listrik ke satu arah (forward bias) dan menghambat arus listrik dari arah sebaliknya (reverse bias), dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor ini sering digunakan sebagai penyearah bentuk gelombang (wave rectifier) dalam pencatu daya dan detektor radio.

c.      IC L293D

IC L293D adalah IC Driver Motor khas yang memungkinkan motor DC untuk berjalan ke segala arah. IC ini terdiri dari 16-pin yang digunakan untuk mengontrol satu set dua motor DC secara instan ke segala arah. Artinya, dengan menggunakan IC L293D kita dapat mengendalikan dua motor DC. Selain itu, IC ini dapat menggerakkan motor besar dan kecil.

3.  Dasar Teori [Kembali]

a.   Pengertian encoder

Rotary encoder adalah device/peralatan elektromekanik yang dapat memonitor gerakan dan posisi. Rotary encoder umumnya menggunakan sensor optik untuk menghasilkan serial pulsa yang dapat diartikan menjadi gerakan, posisi, dan arah. Sehingga posisi sudut suatu poros benda berputar dapat diolah menjadi informasi berupa kode digital oleh rotary encoder untuk diteruskan oleh rangkaian kendali. Rotary encoder umumnya digunakan pada pengendalian robot, motor drive, dsb.

Terdapat dua jenis optical rotary encoder, yaitu :

• Incremental Encoder

Incremental encoder dapat digunakan untuk mengukur posisi sudut dari sebuah shaft yang berotasi. Incremental encoder menggunakan sebuah piringan dengan beberapa lubang berupa garis. Piringan ini diletakkan diantara sebuah LED dan photosensor (photodiode, phototransistor). Berikut struktur incremental encoder :

Cahaya dari LED akan melewati piringan melalui lubang-lubang piringan, yang kemudian akan diterima oleh photosensor. Karena adanya lubang ini, maka sinyal yang terdeteksi photodiode akan berupa pulsa. Dari pulsa inilah nantinya dapat diketahui seberapa jauh dan cepat shaft berputar. Untuk menentukan arah putaran shaft, biasanya digunakan dua buah LED dan fotodioda sebagai penghasil pulsanya, sehingga terdapat dua channel dengan posisi LED dan fotodioda seperti gambar :

Saat channel A mendahului channel B, maka dapat diketahui shaft berputar searah jarum jam, dan sebaliknya jika channel B mendahului channel A, maka shaft berputar berlawanan jarum jam.

Pada gambar diatas terdapat sinyal Marker, sinyal Marker ini biasa disebut index signal. Sinyal ini berfungsi untuk menentukan posisi nol dengan cara memberikan pulsa tunggal setiap satu revolusi.

Resolusi dari incremental encoder dapat lebih baik dengan cara menambah jumlah lubang pada piringan. Jumlah lubang ini sama dengan jumlah dari pulsa per satu revolusi. Sebagai contoh, jika sebuah incremental encoder memiliki 1000 lubang, dan telah berputar sebanyak 180 derajat, maka pulsa yang dihasilkan sebanyak 500  pulsa.

Kelemahan incremental encoder adalah saat supply dimatikan, maka pembacaan posisi shaft akan ter reset.

• Absolute Encoder

Berbeda dengan incremental encoder, absolute encoder dapat mendeteksi posisi absolut dari shaft walaupun supply dimatikan.

Prinsip kerja absolute encoder sama seperti incremental encoder, hanya saja pada piringannya, absolute encoder menggunakan cincin-cincin yang terkode secara biner atau kode gray. Setiap lapisan cincin harus diberi sebuah LED dan photosensor untuk dapat menghasilkan pulsa. Ini menyebabkan biaya absolute encoder lebih mahal dibandingkan incremental encoder.

4. Prinsip Kerja [Kembali]

Menggunakan IC L293D adalah Pin EN1 adalah pin untuk mengenablekan motor 1 (ON / OFF) biasanya Pin EN1 dihubungkan dengan PWM untuk mengontrol kecepatan motor. Sementara untuk EN2 fungsinya sama dengan EN1 bedanya EN2 untuk mengontrol motor DC 2. Jika IN1 diberi logik 1 dan IN2 diberi logik 0, maka motor A akan berputar kebalikan arah jarum jam. Dan sebaliknya jika IN1 diberi logik 0 dan IN2 diberi logik 1, maka motor A akan berputar searah jarum jam. Jika memberi logik 1 atau 0 pada IN1 dan IN2 bersamaan, Motor A akan berhenti (Pengereman Secara Cepat).  Begitu juga dengan motor B. Sementara untuk mengatur kecepatan motor adalah dengan mengatur input dari enable 1 (pin1) dan enable 2 (pin9) menggunakan PWM (Pulse Width Modulation).

Sementara untuk mengontrol arah putar motor saya tamplikan dalam table seperti berikut:

5. Rangkaian Simulasi [Kembali]

6. Video [Kembali]

7. Download file [Kembali]

Download html disini

Download rangkaian disini

Download video disini

Download datasheet  disini