Last updated by at .

Monthly Archives: February 2012

Aktifitas Skripsi: Rizki Fauzi R. (0710633073)

Judul Skripsi

Alat uji karakterisasi daya dorong propeller untuk pesawat model*) topik skripsi

Rizki Fauzi R., NIM: 0710633073

Pembimbing: M. Aziz Muslim, ST., MT., Ph.D., Goegoes Dwi Nusantoro, ST., MT.

Merupakan penelitian mandiri dengan biaya sendiri, diwujudkan menjadi topik skripsi dengan susunan peneliti:

Peneliti Utama : Ir. Bambang Siswoyo, MT.
Anggota Peneliti : Rizki Fauzi R.
Proposal disetujui : 25 Nopember 2011
Seminar Hasil : -
Selesai : -
Ujian Komprehensip : -

Latar belakang pemikiran penelitian

Pada pesawat model dengan dengan menggunakan propeller sebagai sumber daya dorong pesawat, terlebih dahulu harus diketahui kararateristik propeller yang akan digunakan. Hal ini dimaksudkan agar power loading minimal yang diperlukan dijamin dapat dibangkitkan oleh propeller yang digunakan. Power loading yang diperlukan sangatlah bervariasi dan diantaranya tergantung kepada geometri pesawat, daya angkat sayap, berat pesawat dan lain sebagainya. Propeller yang digunakan memiliki variabel diantaranya diameter propeller, jumlah sudu, sudut sudu atau pitch. Sebelum propeller digunakan seharusnya diuji terlebih dahulu karakteristik daya dorongnya yang bervariasi terhadap kecepatan putar dalam rpm. Karakteristik uji setiap propeller ini sangat diperlukan juga sebagai data untuk keperluan pengaturan secara loop tertutup, agar respon dapat peroleh secara cepat.

Solusi penelitian

©Design dan perancangan: Bambang Siswoyo, 2010

Posted in skripsi | Tagged , | Leave a comment

handmade ornament art of cross stitch: Al-Aqsa mosque,menara kudus, Indonesia

For Sale

Condition: New, For price email me: bsiswoyo@ub.ac.id with subject: “ART”

For any questions: please send comment to this post / quantity: 1

Item ready: Malang, East Java, Indonesia

This artwork is handmade by my wife. Image is al-Aqsa mosque in Indonesia country, located in the city of  Kudus, province of East Java. 

Specifications:

  1. Picture size: Width 65cm, Height: 50cm
  2. Frame size: Width 70.5Cm, 55.5Cm
  3. Using acrylic yarn.
  4. Frame made from fiber.

Cincopa WordPress plugin


Posted in for-sale | Tagged , | Leave a comment

Aktifitas Skripsi: Yoneth Yonathan (0710633016)

Judul Skripsi

Sistem pengontrolan kestabilan tricopter ketika hover berbasis mikrokontroler *) topik skripsi

Yoneth Yonathan, NIM: 0710633016

Pembimbing: Ir. Retnowati, MT., Tri Nurwati, ST, MT.

Merupakan penelitian mandiri dengan biaya sendiri, diwujudkan menjadi topik skripsi dengan susunan peneliti:

Peneliti Utama : Ir. Bambang Siswoyo, MT.
Anggota Peneliti : Yoneth Yonathan
Proposal disetujui : 25 Nopember 2011
Seminar Hasil : -
Selesai : -
Ujian Komprehensip : -

Latar belakang pemikiran penelitian

Pesawat model helikopter yang digolongkan pada multicopter merupakan alternatif lain dari helikopter yang ada dengan menggunakan satu baling-baling atau propeller. Tricopter merupakan salah satu jenis multicopter dengan tiga propeller, yaitu dua propeller dibagian depan dan satu propeller dibagian belakang. Pesawat model tricopter ini agar bisa bergerak diudara dan dapat dikendalikan dengan berbagai macam manuver gerakan, sepenuhnya dikendalikan oleh mikrokontroler untuk mengatur motor, dan vector thrust motor dibagian belakang. Pengaturan kecepatan motor dimaksudkan untuk mengatur thrust yang dihasilkan melalui propeller. Untuk melakukan gerakan hover atau mengangkat distribusi gaya angkat haruslah sama agar seimbang secara horisontal. Pengaturan agar tidak ada gerakan memutar, sudut motor dibagian belakang harus diatur agar tidak ada gaya secara radial. Pengaturan sudut motor ini disebut mengatur sudut thrust atau vector thrust.
Untuk melakukan manuver gerakan, sebagai umpan balik adalah gyro 3 dimensi yaitu gyro untuk: roll, yaw dan pitch. Dalam penelitian ini digunakan 3 gyro dari jenis ENC=03 untuk mengetahui gerakan tricopter saat terbang diudara, untuk selanjutnya melakukan pengontrolan agar gerakan tetap stabil pada posisi hover.

Solusi Penelitian

Rekayasa rancang-bangun alat ini memiliki arsitektur secara blok diagram diperlihatkan sebagai berikut:

 ©Design dan perancangan: Bambang Siswoyo, 2010

Cincopa WordPress plugin


Posted in skripsi | Tagged , | Leave a comment

Aktifitas Skripsi: Tony Adi Saputro (0610633072)

Judul Skripsi

Alat pengendali servo X-Y pada styrofoam hotwire cutter berbasis mikrokontroller ATMEGA-328 *) topik skripsi

Tony Adi Saputro, NIM: 0610633072

Pembimbing: Ir. Purwanto, MT., Ir. Bambang Siswoyo, MT.

Merupakan penelitian mandiri dengan biaya sendiri, diwujudkan menjadi topik skripsi dengan susunan peneliti:

Peneliti Utama : Ir. Bambang Siswoyo, MT.
Anggota Peneliti : Tony Adi Saputro
Proposal disetujui : 11 Juli 2011
Seminar Hasil : 17 Januari 2012
Selesai : 5 Pebruari 2012
Ujian Komprehensip : -

Latar belakang pemikiran penelitian

Fuselage merupakan badan pesawat yang memiliki bentuk spesifik agar memiliki aerodinamis yang baik. Fuselage biasanya didisain dengan bentuk agar dapat meloloskan aliran udara dengan baik, sehingga tidak menahan aliran udara. Fuselage utamanya digunakan untuk menempatkan muatan atau payload, yaitu receiver, batery, ESC, Kamera dan lain sebagainya. Untuk membentuk fuselage sedikit lebih rumit daripada membentuk airfoil sayap.

Untuk membentuk fuselage yang sangat komplek, dengan menggunakan pemotongan styrofoam secara radial tidak mungkin dilakukan. Cara yang lebih maju adalah dengan menggunakan CNC, yaitu pemotongan styrofoam menggunakan long-hotwire yang digerakkan oleh mekanik 4 aksis. Mekanik 4 aksis terdiri dari dua mekanik yang masing-masing dapat melakukan gerakan kearah X dan Y. Dalam skripsi ini diteliti tentang sistem kontrol servo dengan menggunakan 4 buah motor stepper. Umpan balik yang digunakan dalam sistem kontrol ini adalah arus dari masing-masing kumparan medan motor stepper. Selanjutnya adalam aplikasinya akan digabungkan dengan CNC yang melakukan pengontrolan secara numerikal.

Solusi Penelitian

Rekayasa rancang-bangun alat ini memiliki arsitektur secara blok diagram diperlihatkan sebagai berikut:

 ©Design dan perancangan: Bambang Siswoyo, 2010

  1. Mikrokontroller ATMEGA-328
    Mikrokontroller ATMEGA-328 berfungsi sebagai kontroller pengaturan posisi dari mekanik pemotong styrofoam gerakan X-Y. Pengaturan posisi ini dilakukan secara numeric disebut dengan istilah numerical control.
  1. Driver
    Driver digunakan untuk memberikan tegangan motor secara on off. Dengan adanya driver ini, tegangan bertaraf logika 0 dan 1 akan diumpankan kepada masukan driver sehingga kondisinya akan on (dicatu tegangan DC) atau off (tidak dicatu tegangan DC). Pada prinsipnya adalah untuk memperkuat arus arus. Setiap motor stepper memiliki 2 pasang penguat karena motor stepper yang digunakan adaah 2 fasa dengan memiliki dua kumparan yang dikategorikan sebagai motor stepper bipolar. Pada driver ini disediakan umpan balik berupa arus pada masing-masing kumparan motor.
  1. Motor Stepper
    Motor stepper digunakan sebagi penggerak mekanik X dan Y. Motor stepper yang digunakan memiliki spesifikasi sebagai berikut:

Tipe

Nema 17

Step angle

1,8 ˚

Tegangan

3,4 V

Current

1,7 A/fasa

Resisitansi

2Ω/fasa

Induktansi

3mH/fasa

Holding torque

3400g-cm

  1.  RS 232
    Dalam sistem ini disediakan komunikasi RS 232 yang berfungsi komunikasi antara sistem servo dengan operator secara serial. Diantaranya adalah untuk mengeset input sebagai posisi kawat potong yang diinginkan yaitu untuk menggerakkan motor bergerak naik turun ataupun motor bergerak ke atas dan ke bawah. Selain itu komunikasi secara serial ini disediakan untuk memperoleh status dari sistem.

Cincopa WordPress plugin


Posted in skripsi | Tagged , | Leave a comment

Aktifitas Skripsi: Dony Aditya Albar (0610630030)

Judul Skripsi

Pengendalian kecepatan motor servo untuk pemotongan styrofoam secara radial dengan hotwire berbasis mikrokontroler ATMEGA-328 *) topik skripsi

Dony Aditya Albar, NIM: 0610630030

Pembimbing: Ir. Purwanto, MT., Ir. Bambang Siswoyo, MT.

Merupakan penelitian mandiri dengan biaya sendiri, diwujudkan menjadi topik skripsi dengan susunan peneliti:

Peneliti Utama : Ir. Bambang Siswoyo, MT.
Anggota Peneliti : Dony Aditya Albar
Proposal disetujui : 11 Juli 2011
Seminar Hasil : 17 Januari 2012
Selesai : 5 Pebruari 2012
Ujian Komprehensip : 11 Pebruari 2012

Latar belakang pemikiran penelitian

Fuselage merupakan badan pesawat yang memiliki bentuk spesifik agar memiliki aerodinamis yang baik. Fuselage biasanya didisain dengan bentuk agar dapat meloloskan aliran udara dengan baik, sehingga tidak menahan aliran udara. Fuselage utamanya digunakan untuk menempatkan muatan atau payload, yaitu receiver, batery, ESC, Kamera dan lain sebagainya. Untuk membentuk fuselage sedikit lebih rumit daripada membentuk airfoil sayap. Dalam skripsi ini diteliti bagaimana membuat sebuah sistem kontrol kecepatan yang akan digunakan untuk menggerakkan styrofoam secara radial, sehingga dapat membentuk geometri fuselage sesuai dengan keinginan. Pemotongan secara radial dapat membantu memotong bagian-bagian fuselage yang diperlukan untuk mendapatkan detail fuselage.

Solusi Penelitian

Rekayasa rancang-bangun alat ini memiliki arsitektur secara blok diagram diperlihatkan sebagai berikut:

©Design dan perancangan: Bambang Siswoyo, 2010

 Perancangan sistem pengendalian kecepatan motor dc untuk menggerakkan styrofoam secara radial yang dirancang memiliki spesifikasi sebagai berikut:

  1. Mikrokontroler AVR ATMEGA 328 sebagai kontroler kecepatan pemotongan fuselage styrofoam secara digital terprogram.
  2. Driver Motor DC sebagai kendali untuk menyediakan variasi tegangan dari motor DC yang akan dikontrol oleh mikrokontroler.
  3. Motor DC sebagai penggerak mekanik dudukan pemutar radial Styrofoam yang akan dipotong.
  4. Incremental encodersebagai sensor kecepatan radial dari mekanik dudukan pemutar radial styrofoam.
  5. Mekanik Dudukan Pemutar radial  Styrofoam sebagai tempat menahan styrofoam yang akan dipotong secara radial.

Cincopa WordPress plugin


Posted in skripsi | Tagged , | Leave a comment

Keypad using ADC: a microcontroller application

In this post, I will explain how to design a keypad by using an internal ADC of the microcontroller or microprocessor system.

ADC will be used to determine which any key is pressed in the state. In principle, there is a circuit that can generate a differrent voltages at each place of push button pressing. A simple circuit is by applying a voltage divider circuit using some  series resitors, which can lead to different voltages for each keystrokes.

For example, it is necessary to distinguish the five key functions in the program the microcontroller, the UP, DOWN, RIGHT, LEFT, and SELECT button. There are required 6 pieces of resistor: 2K, 220, 330, 1K, 3k3 and 10K, in order to generate the  rising voltage at ADC of microcontroller by successive key presses: UP, DOWN, LEFT, RIGHT, SELECT.

1. The circuit will work as follow:

  1. If  the “UP” button is pressed, the voltage to ADC will be 0 Volt, because the 2K resistor will be pulled down to ground.
  2. If the “DOWN” button is pressed, the voltage to ADC will be:
  3. If the “LEFT” button is pressed, the voltage to ADC will be:

  4. If the “RIGHT” button is pressed, the voltage to ADC will be:
  5. If the “SELECT” button is pressed, the voltage to ADC will be:
  6. If no button is pressed, the voltage to ADC will be:

2. 10bit ADC conversion

If the output of the voltage divider circuit (“to ADC”) fed to the 10bit ADC input, then any key presses will produce a decimal:

  1. UP button: 0V will be 0 decimal.
  2. DOWN button: 0.7082 Volt will be 145 decimal.
  3. LEFT button: 1.6102 Volt will be 329 decimal.
  4. RIGHT button: 2.4684 Volt will be 505 decimal.
  5. SELECT button: 3.6207 Volt will be 741 decimal.
  6. No Button: 4.4203 Volt  will be 905 decimal.

3. How to programming tricks

In fact every keystrokes are not exactly generate a voltage as described in point 1. Means a range slightly above or below the voltage. Thus, the voltage value of the middle is taken, for example: the “UP” from 0V to 0.7082 / 2 = 0.3541V, the “DOWN” from 0.7082V to 0.7082 + (1.6102-0.7082) / 2 = 1.1592 V, and so on.
More easily calculated from point 2, the decimal after being converted by the ADC.
  1. The button of  “UP” on pressed state when the conversion result of ADC is defined below value of 145/2 or 72 decimal.
  2. The button of  “DOWN” on pressed state when the conversion result of ADC is defined below value of 145+(329-145)/2 or 237 decimal.
  3. The button of  “LEFT” on pressed state when the conversion result of ADC is defined below value of 329+(505-329)/2 or 417  decimal.
  4. The button of  “RIGHT” on pressed state when the conversion result of ADC is defined below value of 505+(741-505)/2 or 623 decimal.
  5. The button of  “SELECT” on pressed state when the conversion result of ADC is defined below value of 741+(905-741)/2 or 823 decimal.
  6. No button on pressed state when the conversion result of ADC is defined below value of 905+(1024-905)/2 or 964 decimal.

C  Programming

/*********************************************************/
// keypad using adc
// created by: Bambang Siswoyo
// Electronic department - University of Brawijaya
/*********************************************************/

int adc_button_table[6] = { 72, 237, 417, 623, 823, 964 };
int NUM_KEYS = 6;
#define UP      0
#define DOWN    1
#define LEFT    2
#define RIGHT   3
#define SELECT  4
#define NOKEY   5

int read_adc()
{
  ............................................
  ... created by youself, how to read the adc
  ............................................
}

int get_key()
{
       int k_num;            // number of key
       int adc_read_val;     // conversion value

       // Convert voltage from voltage devider
       // This function must be adjusted to the microcontroller adc
       adc_read_val = read_adc();
       for (k_num = 0; k_num < NUM_KEYS; k_num++)
	{
	   if (adc_read_val < adc_button_table[k_num])
	      { return k_num }
	}
}

void main()
{ // main program for testing only
  int btn;

  // read key
  btn = get_key();
  // action
  switch(btn)
    {
      case UP:
          //do something when var equals 0
          break;
      case DOWN:
          //do something when var equals 1
          break;
      case LEFT:
          //do something when var equals 2
          break;
      case RIGHT:
          //do something when var equals 3
          break;
      case SELECT:
          //do something when var equals 4
          break;
      case NOKEY:
          //do something when var equals 5
          break;
}
Posted in Electronics | Tagged , , | Leave a comment

Pengaruh fungsi alih pada sensor sebagai umpan balik

Isi materi ini ditujukan untuk berbagi ilmu pengetahuan kepada semua pengunjung blog ini.
Silakan digunakan untuk kepentingan proses pembelajaran untuk mencerdaskan bangsa ini dengan tidak lupa menyebutkan sumbernya.
Namun yang harus dihindari adalah: mengambil isi dengan mengakui sebagai haknya, mengambil isi untuk tujuan komersialisasi.
Semua tergantung kepada hati-nurani, jika terjadi saya berkewajiban mengingatkan para plagiator. Biasakan sesuatunya terlahir dari tangan anda, itu menunjukkan bahwa anda ada dan anda diberi hidayah sebagai ciptaanNya yang paling mulia untuk memberikan manfaat di dunia ini. Biasakanlah memberikan manfaat kepada orang lain, dan jangan membiasakan memanfaatkan orang lain.

Dalam sistem kontrol closed loop, peranan sensor sangat penting, karena digunakan sebagai umpan balik bagi kontroler digunakan untuk memutuskan berapa besarnya sinyal yang akan diberikan ke aktuator. Idealnya sebuah sensor sebagai umpan balik adalah memberikan informasi sesuai yang ada pada keluaran plant, atau dalam sistem blok memiliki konstanta 1, yaitu informasi berupa sinyal dari plant dikuatkan dengan nilai 1 sehingga sesuai dengan informasi yang sebenarnya. Dengan demikian kontroler sebagai penentu keputusan tidak akan salah menafsirkan berapa seharusnya besaran sinyal yang harus dikeluarkan ke masukan aktuator, sehingga sistem akan cepat menjadi stabil. Selain itu yang tidak kalah pentingnya sebuah sensor harus memiliki linieritas, artinya keluaran sensor harus proporsional dengan masukan sensor.

Pada kenyataannya sensor yang memiliki lineritas yang tinggi, sangatlah sulit untuk diwujudkan. Disini akan diuji sistem yang telah diposting disini, dengan mengganti fungsi alih dari umpan balik.

Sistem digambarkan kembali sebagai berikut:

Besarnya Kp, Ki dan Kd tetap dipertahankan seperti sebelumya yaitu berturut-turut: 300, 300 dan 30.

Sebelumnya dicari dahulu fungsi alih untai penguatan G(s) dengan menggunakan scilab agar dapat digunakan secara berulang-ulang:

-->clear all

-->Kp=300;Ki=200;Kd=30;

-->G=(Kp+1/(Ki*s)+Kd*s)*3*(1/((s+1)^2+(2*s)))
 G  =

                        2
    3 + 180000s + 18000s
    --------------------
                2      3
     200s + 800s + 200s    

-->t=0:0.1:7;

Selanjutnya akan diuji dengan menggunakan fungsi alih H(s) selain 1.

H(s) real lebih kecil dari 1

Sebagai contoh H(s) = 0.5, dengan menggunakan scilab dengan perintah berikut:

-->H1=0.5
 H1  =

    0.5  

-->TF1=G/(1+G*H1)
 TF1  =

                                  2
      0.0147960 + 899.99998s + 90s
    --------------------------------
                                2   3
    0.0073978 + 450.99999s + 49s + s   

-->RES_PID1=csim('step',t,TF1);

-->plot2d(t,RES_PID1,style=5);

-->xgrid();

Hasil responnya diperlihatkan sebagai berikut:

Dari respon dengan fungsi step, seperti diatas terlihat bahwa keluaran stabil sebesar dua kali dari setpointnya, yaitu sebesar 2. Hal ini dikarenakan sensor tidak memberikan informasi yang benar dari keluaran plant. Sensor memberikan sinyal keluaran setengah dari keluaran plant sesungguhnya, sehingga seharusnya stabil pada keluaran = 1, kontroler masih menerima error.

H(s) real lebih besar dari 1

Sebagai contoh H(s) = 1.5, dengan menggunakan scilab dengan perintah berikut:

-->H2=1.5
 H2  =

    1.5  

-->TF2=G/(1+G*H2)
 TF2  =

         899.99852 + 90s
    -------------------------
                              2
    1350.9977 + 138.99998s + s   

-->RES_PID2=csim('step',t,TF2);

-->plot2d(t,RES_PID2,style=5);

-->xgrid();

Hasil responnya diperlihatkan sebagai berikut:

Dari respon dengan fungsi step, seperti diatas terlihat bahwa keluaran stabil sebesar 0.667 kali dari setpointnya yaitu sekitar 0.667. Hal ini dikarenakan sensor memberikan penguatan  dari informasi yang benar dari keluaran plant. Sensor memberikan penguatan sinyal keluaran 1.5 kali dari keluaran plant sesungguhnya, sehingga seharusnya belum stabil pada keluaran = 1, kontroler sudah tidak menerima error. Hal ini terlihat bahwa keluaran teredam sehingga terlihat steady pada error yang besar.

H(s) mengandung delay

Sebagai contoh H(s) = 5s, dengan menggunakan scilab dengan perintah berikut:

-->H3=5*s
 H3  =

    5s   

-->TF3=G/(1+G*H3)
 TF3  =

                                       2
    0.0000333 + 1.9955654s + 0.1995565s
    -----------------------------------
                               2   3
        0.0023836s + 9.9866962s + s       

-->RES_PID3=csim('step',t,TF3);

-->plot2d(t,RES_PID3,style=5);

-->plot2d(t,RES_PID3,style=5);

-->xgrid()

Hasil responnya diperlihatkan sebagai berikut:

Dari respon dengan fungsi step, seperti diatas terlihat bahwa keluaran tidak akan pernah stabil, karena selalu menaik.  Hal ini dikarenakan sensor memberikan informasi yang terlambat terhadap keluaran plant, karena mengandung unsur diferensiator.

H(s) mengandung integrator

Sebagai contoh H(s) = 1/(0.05s), dengan menggunakan scilab dengan perintah berikut:

-->H4=1/(0.05*s)
 H4  =
 
      1     
    -----   
    0.05s   
 
-->TF4=G/(1+G*H4)
 TF4  =
 
                              2              
               899.9985s + 90s               
    -------------------------------------    
                                      2   3  
    17999.97 + 1800.9999s + 3.9999833s + s   
 
-->RES_PID4=csim('step',t,TF4);
 
-->plot2d(t,RES_PID4,style=5);
 
-->xgrid()

Hasil responnya diperlihatkan sebagai berikut:

Dari respon dengan fungsi step, seperti diatas terlihat bahwa keluaran tidak akan pernah stabil, karena menjadi berosilasi semakin membesar. Hal ini dikarenakan sensor memberikan informasi semakin menaik atau berlebihan terhadap keluaran plant, karena mengandung unsur integrator. Sistem yang demikian harus dihindari karena akan merusak plant, terutama plant mekanik.

Posted in scilab, Sistem Kontrol, Teori | Tagged , | Leave a comment

ELAB-080 5-in-1 Instrument Package

For Sale

Condition: New or Never used, For price email me: bsiswoyo@ub.ac.id with subject: “ELAB-080″

For any questions: please send comment to this post / quantity: 3 box

Item ready: Malang, East Java, Indonesia

Features:

The ELAB-080 integrates a dual channel Digital Oscilloscope, 16 Channel Logic Analyzer, Arbitrary Waveform Generator, Digital I/O and a dual channel power supply all in one convenient package!!

Modern PCs provide the power and sophistication that test and measurement equipment need. The ELAB-080 package comes complete and ready to use with the instrument, two oscilloscope probes, logic analyzer and AWG cabling and a USB cable. All you need to supply is the PC and you have a powerful test system. Electrical engineers in the 21st century need 21st century equipment that doesn’t cost an arm and a leg.

PC-Based
PC-based instruments use the power and interface of a computer without the bulkiness and cost of traditional bench top equipment.
Compact Size
The ELAB-080 is an extremely powerful unit packed into a very small package. Weighing approximately 1.4 pounds, the ELAB is easily moved from place to place whether your in the office or out in the field.
Fast Sampling Rate
Boasting an 80MHz sampling rate and 32K sample storage on each of two DSO channels.
Driverless operation
The ELAB utilizes a HID driver so there is no requirement to install a new driver every time you move your equipment or change computers. It’s as simple as plug in and start using. This also allows makes the ELAB less susceptible to driver conflicts and errors.
Included with the ELAB-080:
  • Two 60MHz Oscilloscope Probes
  • Complete Wiring Harnesses
  • Power Supply
  • USB Cable

Cincopa WordPress plugin


 

Posted in for-sale | Tagged , | 2 Comments

Aktifitas Skripsi: I. Gede Dharma Dhyatmika (0610630050)

 Judul Skripsi

Pengendalian temperatur long hotwire untuk pemotongan styrofoam berbasis mikrokontroler ATMEGA-328 *) topik skripsi

I. Gede Dharma Dhyatmika, NIM: 0610630050

Pembimbing: Ir. Purwanto, MT.,  Ir. Bambang Siswoyo, MT. 

Merupakan penelitian mandiri dengan biaya sendiri, diwujudkan menjadi topik skripsi dengan susunan peneliti:

Peneliti Utama  : Ir. Bambang Siswoyo, MT. 
Anggota Peneliti  : I. Gede Dharma Dhyatmika
Proposal disetujui : 11 Juli 2011 
Seminar Hasil : 17 Januari 2012
Selesai : 5 Pebruari 2012
Ujian Komprehensip : 9 Pebruari 2012

Latar belakang pemikiran penelitian

Didalam proses pembuatan pesawat terbang model dengan berbahan styrofoam, pembentukan airfoil sayap sangatlah penting untuk membentuk karakteristik daya angkat pesawat. Kestabilan terbang pesawat terbang mayoritas ditentukan dengan karakteristik daya angkat dari sayap. Untuk itu diperlukan peralatan pemotong yang dapat membentuk kontur airfoil yang diperlukan.

Untuk membentuk airfoil sayap dengan berbahan styrofoam, biasanya digunakan kawat nikelin yang panjang yang dialiri dengan tegangan DC sehingga menimbulkan panas (long-hotwire) yang cukup untuk memotong styrofoam. Dalam penelitian ini dibuat sebuah sistem catu daya dc yang dapat mengatur temperatur kawa nikelin untuk pemotongan sayap pesawat terbang model berbahan styrofoam. Dalam praktek untuk membentuk pemotongan yang sesuai dengan bentuk airfoil yang diinginkan, diperlukan peralatan mekanik yang dapat melakukan gerakan pemotongan secara otomatis. Namun dalam penelitian ini dikonsentrasikan bagaimana sistem dapat mengatur temperatur nikelin agar diperoleh pemotongan yang baik dengan menstabilkan temperatur nikelin.

Solusi Penelitian

Rekayasa rancang-bangun alat ini memiliki arsitektur secara blok diagram diperlihatkan sebagai berikut: 

©Design dan perancangan: Bambang Siswoyo, 2010

Perancangan sistem pengendalian atau pengontrolan arus power supply hand-tool pemotong styrofoam dengan hot wire dirancang dengan spesifikasi sebagai berikut :

Perancangan sistem pengendalian temperature Long Hot Wire Cutting Styrofoam memiliki spesifikasi sebagai berikut:

  1. Mikrokontroler
    Mikrokontroller yang digunakan adalah AVR ATMEGA 328 sebagai kontroller suhu long hotwire dengan menggunakan algoritma pengontrolan secara proporsional. Mikrokontroller ini memiliki kelebihan telah disediakannya ADC dan PWM secara internal yang akan digunakan dalam perancangan alat dalam skripsi ini.
  2. PWM
    Untuk mengatur besarnya tegangan yang diberikan kepada Long Hot wire, digunakan metode PWM yang dikendalikan oleh keluaran PWM Mikrokontroller. PWM yang disediakan oleh Mikrokontroller memilik spesifikasi 8 bit.
  3. Plant
    Plant merupakan kawat yang terbuat dari nikline memiliki panjang antara 1-2 meter dengan diameter 0,2-0,4 mm. Plant ini akan diatur temperaturenya sesuai dengan kebutuhan pemotongan styrofoam berkisar antara 90oC-100oC.
  4. Sensor Suhu
    Sebagai sensor suhu digunakan sensor elektronik jenis LM35 yang diletakkan pada Hot wire.
  5. Pengkondisi Sinyal
    Pengkondisi sinyal berfungsi untuk menyesuaikan tegangan antara yang dihasilkan oleh sensor LM 358 dengan kebutuhan tegangan masukkan ADC.  

Cincopa WordPress plugin


Posted in skripsi | Tagged , | Leave a comment

Filter Low Pass: aplikasi pada sensor temperatur

Isi materi ini ditujukan untuk berbagi ilmu pengetahuan kepada semua pengunjung blog ini.
Silakan digunakan untuk kepentingan proses pembelajaran untuk mencerdaskan bangsa ini dengan tidak lupa menyebutkan sumbernya.
Namun yang harus dihindari adalah: mengambil isi dengan mengakui sebagai haknya, mengambil isi untuk tujuan komersialisasi.
Semua tergantung kepada hati-nurani, jika terjadi saya berkewajiban mengingatkan para plagiator. Biasakan sesuatunya terlahir dari tangan anda, itu menunjukkan bahwa anda ada dan anda diberi hidayah sebagai ciptaanNya yang paling mulia untuk memberikan manfaat di dunia ini. Biasakanlah memberikan manfaat kepada orang lain, dan jangan membiasakan memanfaatkan orang lain.

Sensor temperatur sering digunakan sebagai umpan balik pada sistem kontrol temperatur. Sensor sangat penting dalam sistem kontrol, harus memiliki kepresisian yang baik dan harus stabil. Dalam aplikasinya sensor temperatur mengubah temperatur menjadi tegangan. Namun tegangan yang dihasilkan oleh sensor selalu disertai dengan sinyal-sinyal diluar dari informasi yang sebenarnya.

Sebagai contoh sensor temperatur LM35, merupakan sensor elektronik yang kompak dan murah harganya dapat digunakan sebagai senor temperatur dalam sistem kontrol. Sensor ini memiliki kepresisian 10mV/oC. Biasanya sensor ini diperpanjang dengan menggunakan 3buah kabel jalur tegangan dc +- dan jalur keluaran sensor. Sinyal noise akan dihasilkan karena adanya perpanjangan kabel dan akan membuat kesalahan pada sistem umpan balik.

Untuk menghilangkan sinyal-sinyal yang bukan informasi dari temperatur digunakan filter low pass. Yang paling murah menggunakan komponen pasip R dan C  yang diletakkkan pada ujung paling akhir dari perpanjangan kabel menuju ke pengkondisi sinyal.

Adapun rangkaian pasip RC low pass filter diperlihatkan dalam gambar berikut ini:

 

Dari rangkaian filter low pass diatas dapat ditulis persamaan sebagai:

Dimana:

  •   adalah tegangan keluaran filter.
  • adalah sinyal tegangan berasal dari keluaran sensor temperatur.
  • adalah impedansi dari kapasitor.
  • adalah impedansi dari Resistor.

 

 Selanjutnya untuk mendapatkan tegangan keluaran secara statis, persamaan dapat dituliskan kembali menjadi:

Salah satu contoh dalam aplikasi yang saya posting disini, menggunakan dan . Maka hasil perhitungan untuk tegangan masukan sebesar 5 volt adalah:

Pada frekwensi = 5Hz

Pada frekwensi 400Hz 

 

Agar lebih mudah menggambarkan respon keluaran sebagai fungsi frekwensi, digunakan parameter s, kemudian dengan menggunakan fungsi bode dalam SCILAB, respon keluaran akan mudah digambarkan dalam kawasan frekwensi.

Fungsi alihnya dapat dituliskan kembali menjadi:

Perintah scilab mencari tanggapan frekwensi dan tanggapan fasa adalah sebagai berikut:

-->clear all;

-->s=%s
 s  =

    s   

-->G=syslin('c',1,10^-5*s+1)
 G  =

         1
    -----------
    1 + 0.00001s    

-->bode(G,0,100000)

 

Frekwensi cutt-off pada penguatan -3db berada pada sekitar 10KHz, atau sinyal yang diloloskan pada 0 db sampai pada frekwensi 100Hz. Ini sudah cukup pada sebagai umpan balik pada sistem kontrol temperature dengan frekwensi sampling maksimal 50Hz atau 20mS. Paling tidak dengan waktu sampling 50mS sinyal umpan balik sudah bisa mengikuti respon temperatur plant dengan penguatan 0 db.

 Dibuat oleh: Bambang Siswoyo

 

Filter low pass diatas memiliki orde 1. Agar penurutan penguatan menjadi lebih tajam digunakan orde 2 dengan menyusun 2 filter low pass secara kaskade. Sebagai contoh dua filter low pass dihubungkan secara kaskade diperlihatkan dalam gambar berikut ini.

Untuk mencari fungsi alihnya dapat dituliskan sebagai berikut:

 

Dengan menggunakan scilab dapat diperoleh fungsi alih totalnya dengan perintah sebagai berikut:

-->s=%s
 s  =

    s   

-->ZR1=1000;

-->ZC1=1/(10*10D-9*s);

-->ZR2=500;

-->ZC2=1/(10*10D-9*s);

-->G1=ZC1/(ZR1+ZC1);

-->G2=ZC2/(ZR2+ZC2);

-->GT=G1*G2
 GT  =

                 1.000D-14
    -----------------------------------
                                       2
    1.000D-14 + 1.500D-18s + 5.000D-23s   

-->G=syslin('c',GT)
 G  =

                 1.000D-14
    -----------------------------------
                                       2
    1.000D-14 + 1.500D-18s + 5.000D-23s   

-->bode(G,0,100000) 

Adapun respon frekwensinya diperlihatkan sebagai berikut:

Kesimpulan

Pada filter orde dua atau dua kaskade memiliki penurunan fasa paling curam jika dibandingkan dengan filter orde satu. Kecuraman penguatan  sangat diperlukan pada filter,karena akan semakin mendekati filter ideal.

Posted in Electronics | Tagged , , | 2 Comments