makalah sistem dasar kontrol alat pemotong dengan mikrokontroler

Mesin Pemotong (Pembuat Kripik) dengan Sistem kendali berbasis Mikrokontroller Atmega 16

Nama : Muhamad Ishaq

NIM : 5301413058

Mata Kuliah : Dasar Sistem Kontrol

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2015

BAB I PENDAHULUAN

1

Daskon T.Elektro UNNES

1.1 Latar BelakangDewasa ini perkembangan rekayasa ilmu pengetahuan dan teknologi dari masa

ke masa berkembang dengan sangat pesat terutama pada bidang otomasi industry.

Perkembangan ini terlihat pada bidang industry, dimana sebelumnya banyak pekerjaan

yang menggunakan tenaga manusia, namun kemudian telah beralih menggunakan

mesin, lalu semi otomatis dan saat ini sudah menggunakan robotik (full automatic)

seperti penggunaan Flexible Manufacturing Sistem (FMS) atau Computerize Integrated

Manufacture (CIM) dan sebagainya. Pada otomasi industry dewasa ini tentu tak lepas

dari kecanggihan sistem kendali yang digunakan untuk mempermudah dalam

pekerjaannya.

Alat ini merupakan hasil rancangan saya sendiri yang dimana kendalinya

menggunakan mikrokontroller Atmega 16 sebagai otak pengendalinya dan

Output/Keluarannya berupa motor DC dan pneumatic. Tujuan di buatnya alat selain

sebagai tugas dari mata kuliah dasar sistem kontrol adalah di harapkan dapat membantu

para pengusaha kecil di bidang pembuatan kripik yang akan dapat mempercepat hasil

produksi mereka dengan lebih cepat, lebih banyak, dan lebih presisi. Para Produksi

pembuat keripik akan lebih di mudahkan apabila mengguanakan alat semacam ini.

1.2 Rumusan Masalah

Bedasarkan Latar belakang diatas maka rumusan masalah yang akan diangkat

adalah ;

a) Mengapa pada sistem ini menggunakan Atmega 16 ?

b) Bagaimana Analisis secara teorinya ?

c) Bagaimana cara kerja sistem ini ?

d) Bagaimana skema rangkaian lengkapnya sistem ini ?

e) Bagaimanakah penerapannya ?

BAB II PEMBAHASAN

Sistem kendali ini merupakan sistem Close Loop, yang memiliki feedback dari

sensor infrared. Dan berikut ini adalah sedikit gambaran desing rancangan dari alat ini,

agar lebih menyakinkan saya mendesignya dalam bentuk gambar 3D (tiga Dimensi)

dapat dilihat dalam beberapa sudut pandang prespektif seperti tampak depan, samping

dan atas dan juga penjelsannya ;

2

Daskon T.Elektro UNNES Gambar 1. Design alat

3

Daskon T.Elektro UNNES

Gambar 2. Tampak Depan

Gambar 3. Tampak Samping

Gambar 4. Tampak Atas

Analisis Teoritis

Dapat dilihat pada gambar diagram di atas ada titik kalkulasi nah yang dimana

akan dikerjakan oleh mikrokontroller sebagai penindak pengontrol sistem, lalu ada

sebuah kontroler dari motor yang akan mengatur kerja dari motor tersebut bekerja

dengan kecepatan seberapa dan di atur oleh user, dan ada juga sensor infrared yang

akan mengirimkan data High/Low tergantung bagaimana nanti kondisi yang terjadi

bersifat umpan balik ke sistem.

Secara perhitungan Teoritis maka besar OUTPUT ( C(s) ) nya yang di sebabkan masukan adanya INPUTAN (R(s)) adalah sebagai berikut :

Hasil keluaran (output ) adalah sama dengan perkalian input G1 dan G2 dan di bagi oleh hasil kali input G1 dan G2 dan feedback H tersebut.

4

Daskon T.Elektro UNNES

G1 (s) G2 (s)

H (s)

R (s) C (s)

Acuan

Skema Rangkaian

5

Daskon T.Elektro UNNES

KOMPONEN

Nama Unit

IC Atmega 16 | 1

Capasitor cramic 33pf | 2

Cap Elco 1000uf/16v | 3

Dioda IN4007 | 2

Sensor Infrared | 1

IC 7805 | 1

Alpaneumaric LCD 16x2 | 1

Battray Li-po 3S | 1

Nama Unit

Motor DC 12 V | 1

Pneumatic 15 cm | 1

L298 | 1

Selenoid valve | 1

Driver Selenoid | 1

BUTTON | 4

Saklar Toggle | 1

Resistor ¼ W 1k |10

Cara Kerja Sistem

Sistem ini di kendalikan menggunakan sebuah mikrokontroler Atmega 16 yang

akan digunakan untuk mengontrol kerja dari Sistem. Outputnya berupa kerja motor DC

12 V. Nah, Kenapa menggunakan mikrokontroller Atmega 16 ? Jawabannya adalah

karena pada fitur-fitur yang di miliki oleh mikrokontroler ini sudah cukup untuk bisa

menjalankan sistem selain itu harganya lebih murah juga, namun kekurangannya jika

anda merancang kendali dengan sistem yang membutuhkan ruang memory yang agak

besar maka Atmega 16 ini tidak direkomendasikan karena ruang penyimpanannya lebih

kecil bila dibandingkan dengan jenis yang lain. Berikut ini adalah urutan cara kerja dari

sistem ;

1. Pertama saklar On/Off di On kan, lalu arus dari catu daya battrey 12V akan masuk ke rangkaian regulator (menurunkan tegangan 12V ke 5V).

2. Pada Rangkaian tersebut saya pakai dioda sebagai pengaman jika pada pemasukan battrey antara positif dan negatif terbalik probenya maka dioda akan bersifat revers dan arus tidak dapat melewati jalur selanjutnya, memang arus ada namun sangat kecil dan seolah-olah arus tak akan pernah bisa melewati dioda tersebut karena bersifat revers. Dan kemudian saya tambahkan kapasitor electrolid/Eko agar berfungsi sebagai penyimapanan sementara muatan dan filter tegangan dari battrey.

3. Arus yang lewat dioda dan kapasitor tadi selanjutnya ke IC 7805 nah, Ic ini bekerja untuk menurunkan tegangan sebesar 5V dengan batas Maks. arus sebesar 1A. Outputan dari IC tersebut difilter lagi dengan Elco

4. Dari output regulator tadi kita dapatkan tegangan 5V DC dan 5V ini akan digunakan untuk kerja mikrokontroller Atmega 16 ini.

5. Setelah mikro sudah dapat bekerja, lalu kerja sistem di setting oleh user. Di sini saya sudah memprogram mikrokontrolernya seperti yang ada di lampiran :

6. User dapat mengatur Mode kecepatan (Tombol warna kuning) potongan dari mesin. Kontrol kecepatan ini saya menggunakan dengan cara PWM (Pulsa With Modulation) untuk mengontrol Tegangan outputan dari mikrokontroler tersebut. Dan nanti akan dapat dikuatkan oleh driver motor.

7. Kemudian jika tombol START (Tombol warna hijau )di tekan maka mikrokontroler akan bekerja memberi perintah untuk Motor bekerja dengan kecepatan yang sudah di atur tadi. Lalu pneumaticnya juga bekerja mendorong bahan yang akan dipotong /diiris tersebut. Tekanan dari pneumatik saya kecilkan agar didapat kerja yang bagus jadi tidak mendorong paksa bahan yang akan dipotong tersebut.

8. Apabila tombol STOP(warna merah) ditekan maka semua kerja akan berhenti.

6

Daskon T.Elektro UNNES

9. Kemudian Sensornya digunakan untuk mengontrol kerja keseluruhan, jika pada saat alat bekerja dan ada tangan manusia atau benda lain yang menutupi sensor maka secara otomatis kerja alat akan berhenti.

Ket : pada tombol reset berguna jika ditekan program akan mengulang dari awal.

Aplikasi

Alat ini akan cocok di terapkan kepada para pelaku pengusaha yang bergerak

pada bidang pembuatan keripik semisal pada pengirisan kerupuk dengan hasil irisan

yang memiliki tingkat presisianya tinggi dan hasilnya akan konstan, jadi hasilnya nanti

akan lebih baik bila di bandingkan dengan kerja dengan tenaga manusia. Jika masih

menggunakan tenaga manusia kemungkinan terjadinya kesalahan manusia (human eror)

akan lebih besar maka alat ini dibuat agar dapat mengurangi tingkat human eror

tersebut sehingga proses produksi para pengusaha akan dapat lancar tidak ada

gangguan-ganguan seperti human eror, Dan sebagainya.

BAB III KESIMPULAN

Menurut saya alat ini sudah bagus tinggal bagaimana nanti hasilnya jika dibuat.

Dan harapannya kedepan nanti alat ini dapat diproduksi banyak dan dapat membantu

para pengusaha kecil yang membutuhkan mesin pemotong dengan biaya minimum dan

hasil yang cepat. Mungkin masih banyak kekurangan yang ada pada alat ini Oleh

karena itu saran-saran yang membangun akan sangat di butuhkan untuk lebih

kompleksnya sistem kendali ini.

DAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_kendali diakses pada tanggal 1 jan 2015

http://en.wikipedia.org/wiki/Pneumatics diakses pada tanggal 1 jan 2015

http://id.wikipedia.org/wiki/Pengendali_mikro diakses pada tanggal 2 jan 2015

http://pl.wikipedia.org/wiki/Mikrokontroler diakses pada tanggal 2 jan 2015

http://en.wikipedia.org/wiki/DC_motor diakses pada tanggal 2 jan 2015

7

Daskon T.Elektro UNNES

LAMPIRAN

Source Code Program mikrokontroller

#include <mega32.h>

#include <stdio.h>

#include <delay.h>

#include <alcd.h>

#define Start PINC.0

#define Stop PINC.1

#define set_kec PINC.2

#define Motor PORTD.4

#define pneumatic PORTC.2

// Declare your global variables

void Start(){ lcd_clear(); Motor=50; kanan=0;kiri=1; lcd_gotoxy(0,0);lcd_putsf("Go");

lcd_gotoxy(0,1);lcd_putsf("Processing");}

void stop() {lcd_clear();Motor=0; kanan=1;kiri=0; lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("STOP"); }

void stop(){ lcd_clear();pwm=1;kanan=0;kiri=0;}

void main(void)

{

PORTA=0x00;

DDRA=0x00;

PORTB=0x00;

DDRB=0x00;

PORTC=0xFF;

DDRC=0x00;

PORTD=0x00;

DDRD=0x1F;

8

Daskon T.Elektro UNNES

TCCR0=0x00;

TCNT0=0x00;

OCR0=0x00;

TCCR1A=0x00;

TCCR1B=0x00;

TCNT1H=0x00;

TCNT1L=0x00;

lcd_init(16);

lcd_clear(); lcd_gotoxy(0,1);lcd_putsf("Selamat Datang");

while (1) { // Place your code here

if(!Set_keec) {Pwm_naik++;}

if(!Start) { if (naik!=1) {delay_ms(70);buka(); delay_ms(140) ;stop();} }

if(!stop) {tutup(); delay_ms(140); stop(); }

9

Daskon T.Elektro UNNES