Artikel Koleksi

Seiring dengan berkembangnya alat transportasi yang ditawarkan berbagai pabrik-pabrik kendaraan bermotor menawarkan kemudahan-kemudahan untuk konsumen berpergian ke suatu tempat. Akan tetapi dengan berkembangnya alat transportasi seperti mobil dan sepeda motor, angka kecelakaan juga akan semakin bertambah. Jika kita menyimak media cetak seperti Koran, pada umumnya, angka kecelakaan semakin tinggi. Berbagai akibat dari kecelakaan juga bervariasi, antara lain adalah menimbulkan luka yang serius, cacat pada organ tubuh tertentu bahkan menimbulkan kematian. Salah satu bentuk akibat dari kecelakaan yaitu cacat sementara pada bagian tubuh tertentu, yang jika kita ambil contoh adalah cacat sementara pada kaki. Cacat sementara pada kaki masih dapat disembuhkan dengan terapi jalan. Alat terapi yang berkembang dewasa ini masih kurang mendukung untuk proses penyembuhan selain memerlukan tempat yang relatif luas, biaya yang dikeluarkan juga tidak sedikit. Sebagai alternatif, alat terapi dibuat secara elektronik yang dalam pengertiannya adalah alat terapi yang menggunakan komponen elektronika sebagai alat Bantu untuk proses penyembuhan. Dengan ditunjangnya teknologi dan ilmu pengetahuan yang memadai, dapat dirancang suatu alat terapi yang tidak membutuhkan tempat yang relatif besar, biaya yang relatif murah dan dapat digunakan kapan saja.

Teknologi dan ilmu pengetahuan yang dimaksud adalah dengan menggunakan Mikrokontroler 89c51. Ini merupakan teknologi baru dalam hal IC (Integrated Circuit). IC ini memiliki kemudahan untuk disambungkan dengan komponen elektronika lainnya seperti DAC (Digital to Analog Converter), driver motor dan lainnya. Motor sebagai salah satu alat yang banyak digunakan sebagai penggerak dapat digunakan sebagai sarana pelengkap untuk terancangnya alat terapi otomatis ini. Motor yang digunakan adalah motor dc. Pengaturan kecepatan pada jenis motor ini menggunakan bantuan sinyal PWM (Pulse Width Modulation) yang dibangkitkan oleh perbandingan antara sinyal segitiga dengan tegangan dc. Kecepatan motor tergantung pada Ton-nya sinyal PWM tersebut. Semakin lama Ton pada sinyal PWM, maka semakin cepat kecepatan dari motor tersebut begitu juga sebaliknya.

Pada alat terapi kaki ini banyak ditemui masalah yang berkaitan dengan conveyor dan penggunaan motor dc. Hal ini dapat mempengaruhi :

Kemudian, perlu dilakukan perumusan masalah berkaitan dengan latar belakang yang telah dikemukakan di atas bahwa dengan menggunakan dua buah conveyor dapat lebih efektif dalam proses penyembuhan dan mengatur kecepatan motor dc dengan batasan kecepatan yang disesuaikan dengan inputan.

Analisa dan perhitungan sangat penting sekali dilakukan sebelum merencanakan suatu system. Untuk itulah diperlukan teori penunjang sebagai pendukung kebenaran dari analisa yang akan dilakukan. Teori intinya diambil dan disarikan dari mata perkuliahan.

Adapun teori-teori, thesis dan analisa penunjang yang lain disarikan dari mata kuliah yang masih berkaitan dengan rangkaian elektronika antara lain : Mesin Listrik, Rangkaian Elektronika, Mikrokontroler dan Interface, Bengkel Listrik dan Elektronika Daya serta buku-buku literature (ada pada halaman Daftar Pustaka).

Mikrokontroler ialah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umumnya menyimpan program didalamnya. Kelebihan utama mikrokontroler ialah tersedianya RAM dan peralatan I/O pendukung. Pada alat ini digunakan mikrokontroler 89c51 dari Innovative Electronics dengan kode DT-51 minimum sistem versi 3. AT89C51 ialah mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 4KB Flash Programmable and Erasable Read Only Memory (PEROM). Mikrokontroler ini mempunyai memori yang terdiri dari RAM internal dan Special Function Register. RAM internal berukuran 128 byte dan beralamatkan 00H-7FH serta dapat diakses menggunakan RAM address register. RAM internal terdiri dari delapan buah register (R0-R7) yang membentuk register banks. Special Function Register yang berjumlah 21 buah berada dialamat 80H-FFH. RAM ini berbeda lokasi dengan Flash PEROM dengan alamat 000H-7FFH.

IC AT89C51 mempunyai 40 pin yang sesuai dengan mikrokontroler 8031 dan memiliki susunan pin seperti gambar 2.2.

Mikrokontroler yang dipakai pada alat ini menggunakan DT-51 Minimum Sistem versi 3 yang diproduksi oleh Innovative Electronics. DT-51 merupakan kit yang lengkap untuk digunakan karena telah menyediakan port serial, input data, driver LCD, memori eksternal 28C64B dan sebuah PPI 8255. Spesifikasi DT-51 adalah sebagai berikut:

Peta memori DT-51 yang menunjukkan alamat masing-masing bagian komponen adalah sebagai berikut:

Memori internal DT-51 sudah diisi dengan kernel yang tidak bisa ditulis ulang. Oleh karena itu DT-51 menggunakan memori eksternal AT28C64B.

Memori ini merupakan Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory (EEPROM) berkualitas tinggi dan berukuran 64 Kbytes serta terdiri dari 8.192 words berukuran 8 bit sehingga dapat memprogram dengan ukuran program yang lebih fleksibel dan dapat dilakukan berulang kali. Berikut adalah gambar dari AT28C64B.

Pengalamatan langsung dilakukan dengan memberikan nilai ke suatu register secara langsung. Untuk melaksanakan hal tersebut gunakan tanda "#". Operand yang digunakan pada pengalamatan langsung (immediate data) dapat berupa bilangan bertanda -256 hingga +256.

Pada pengalamatan ini, operand menunjuk ke sebuah register yang berisi lokasi alamat memori yang akan digunakan dalam operasi. Untuk melaksanakan pengalamatan tak langsung digunakan simbol "@". Pengalamatan jenis ini biasa digunakan untuk melakukan penulisan, pemindahan atau pembacaan beberapa data dalam lokasi memori. AT89C51 mempunyai sebuah register 16 bit (DPTR) yang dapat digunakan untuk melakukan pengalamatan tak langsung.

Pengalamatan data terjadi pada sebuah perintah ketika nilai operasi merupakan alamat data yang akan diisi atau yang akan dipindahkan.

Pengalamatan kode terjadi ketika operand merupakan alamat dari instruksi JUMP dan CALL.

Pengalamatan bit ialah penunjukkan menggunakan simbol titik (.) yang menunjuk alamat lokasi bit, baik dalam RAM internal atau perangkat keras.

Timer berfungsi untuk mengatur waktu kerja yang dibutuhkan AT89C51. terdapat dua buah timer yaitu timer 0 dan timer 1. Register-register timer yang tersedia sebagai berikut:

Timer ini tidak dapat diakses secara bit (not bit addressable) dan beralamat di 89H.

Gate timer akan berjalan jika bit ini diset dan INT0 (untuk timer 0) atau INT1 (untuk timer 1) berkondisi high.

C/T, jika bernilai 1 maka timer akan bertindak sebagai counter dan jika bernilai 0 maka timer akan bertindak sebagai timer. M1 dan M0 untuk memilih mode timer.

THx dan TLx (x adalah nomor timer) merupakan register yang menunjukkan nilai dari timer dengan masing-masing timer mempunyai dua buah register, yaitu:

TH0: timer 0 high byte terletak pada alamat 8AH

TL0: timer 0 low byte terletak pada alamat 8BH

TH1: timer 1 high byte terletak pada alamat 8CH

TL1: timer 1 low byte terletak pada alamat 8DH

Pada register ini, hanya empat bit saja yang mempunyai fungsi berhubungan dengan timer, yaitu TCON.4, TCON.5, TCON.6, dan TCON.7.

Penjelasan dari gambar 2.7 sebagai berikut

Mode Timer terdiri dari:

Dalam bekerja, timer memerlukan sumber detak, karena itu perlu dihubungkan ke pin T0 (P3.4) sebagai input detak. Pengiriman bit data terjadi tiap kali timer 1 overflow sebanyak 32 kali, sehingga dapat disimpulkan bahwa:

Lama pengiriman setiap bit data = timer 1 overflow x 32

Baud rate (jumlah bit data yang terkirim tiap detik) adalah sebesar

Apabila diinginkan baud rate sebesar 9.600 bps maka timer 1 harus diatur agar overflow setiap 1/(9600x32) detik

Timer 1 overflow setiap kali TH1 mencapai nilai overflow dengan frekuensi sebesar f_osc/12 atau dalam periode 12/f_osc. Dari informasi tersebut akan didapatkan formula berikut:

Dengan frekuensi osilator AT89C51 sebesar 11.0592 MHz, TH1 ialah 253 atau 0FDH.

Digital to Analog Converter merupakan rangkaian yang mengubah informasi digital menjadi analog. Rangkaian ini berguna pada saat rangkaian digital menjadi alat kontrol sistem yang memainkan parameter tegangan atau arus analog. Konfigurasi digital pada input-input akan dirubah menjadi tegangan analog pada output dengan perbandingan tertentu.

Bila konfigurasi input 8 bit bergerak dari 00H sampai FFH dengan kenaikan sebesar 1 maka output analog berupa gelombang tangga dengan ketelitian se-per-dua-lima-enam (1/256) dari tegangan output maksimum bila tegangan output minimum sama dengan 0 volt. Tegangan output dari DAC dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

Dalam aplikasinya DAC berfungsi untuk mengubah bit-bit kombinasi output dari minimum system DT-51 sebagai suatu hasil keputusan dari data input yang ada menjadi level tegangan analog. Dimana level tegangan analog ini kemudian menjadi input bagi rangkaian comparator untuk dibandingkan dengan rangkaian pembangkit pulsa segitiga yang menghasilkan sinyal PWM. Sinyal PWM ini dikuatkan hingga mampu membias transistor-transistor common base yang berfungsi sebagai rangkaian penguat. Berikut adalah konfigurasi pin dari DAC 0808.

Penguat operasional adalah penguat dengan gain tinggi dan terhubung secara langsung. Penguat ini biasanya digunakan untuk menguatkan sinyal berjalur frekuensi lebar dan digunakan bersama jaringan umpan balik eksternal.

Penguat operasional memiliki 5 terminal dasar, yaitu 2 untuk mensuplai daya, 2 untuk masukan dan satu untuk keluaran. Penguat operasional memiliki beberapa ketentuan ideal. Ketentuan-ketentuan ini tidak terdapat dalam praktek, namun asumsi-asumsi mengenai ini memungkinkan orang untuk melakukan analisa dengan cepat mengenai rangkaian umpan balik pada penguat operasional. Ketentuan-ketentuan ideal penguat operasional ini, antara lain :

Pada rangkaian inverting amplifier, input non-inverting di-ground-kan sedangkan input inverting sebagai masukan. Dengan mengasumsikan, opamp mempunyai open loop gain yang tidak berhingga, maka perbedaan tegangan antara input inverting dan input non-inverting sama dengan nol (Ed=0). Pada kondisi ini, input inverting disebut virtual ground. Arus yang mengalir pada Ri adalah V_IN/R₁ dan arus pada RF adalah V_OUT/R_F.

Penguatan tegangan pada inverting amplifier sama dengan harga resistor feedback dibagi dengan harga resistor input. Tanda minus menunjukkan adanya perbedaan fasa antara input dan output.

Sering kali dibutuhkan penguat yang memberikan keluaran sama besar dan sefasa dengan masukannya serta memenuhi hubungan Rf tertentu dengan Ri. Oleh karena itu digunakannya rangkaian non inverting amplifier untuk memperoleh penguatan yang sefasa dengan masukannya. Berikut adalah gambar rangkaian non-inverting amplifier:

Dengan asumsi tegangan antara tegangan terminal inverting (-) dan non-inverting (+) adalah 0 volt, berarti tegangan di titik A sama dengan Vi. Arus yang mengalir pada Ri sama dengan arus yang mengalir pada Rf, yaitu:

Penguat Differensial bisa mengukur maupun memperkuat sinyal-sinyal kecil yang terbenam dalam sinyal-sinyal yang jauh lebih besar. Empat tahanan presisi (1 %) dan sebuah opamp membentuk sebuah penguat differensial, seperti terlihat pada gambar 2.12. Terminal inputnya ada dua, input (-) dan (+), dihubungkan dengan terminal opamp yang terdekat.

Sumber masukan penguat differensial ada 2, yaitu E1 dan E2. Jika E2 dihubung singkat, maka E1 mendapat penguatan pembalik sebesar -mR/R = -m. Karena tegangan keluaran akibat E1 adalah -mE1.

Jika E1 dihubung singkat, maka E2 akan terbagi antara R dan mR, sehingga terminal positif dari opamp menerima tegangan sebesar mendapat penguatan pembalik sebesar -mR/R = -m. Karena tegangan keluaran akibat E1 adalah -mE2/(1+m), dengan penguatan sebesar (1+m).

Karena itu tegangan keluaran akibat E1 adalah:

Dengan demikian jika E1 dan E2 sama-sama dimasukan, maka tegangan keluaran Vo adalah:

Dari persamaan diatas, dapat dilihat bahwa tegangan keluaran dari Penguat differensial sebanding dengan perbedaan tegangan masukan E1 dan E2. Pengali ini adalah merupakan gain differensial yang ditentukan oleh perbandingan tahanannya.

Rangkaian integrator digunakan untuk mencari nilai hasil integrasi dari sinyal input. Berikut adalah gambar 2.13 dari rangkaian integrator.

Rangkaian integrator memiliki penguatan tegangan sebesar:

Bentuk 1/R_AC harus sesuai dengan masukan frekuensi minimum yang diharapkan:

Op-amp sering digunakan sebagai penjumlah berbagai input sinyal. Berikut ini adalah gambar dari summing amplifier.

Rangkaian summing amplifier mempunyai penguatan tegangan sebanyak dua penguatan tegangan. Untuk penguatan tegangan 1 adalah sebagai berikut:

Untuk penguatan tegangan 2 adalah sebagai berikut:

Penguatan tegangan total dari summing amplifier adalah sebagai berikut:

Penguat Instrumentasi termasuk salah satu Penguat yang paling bermanfaat, cermat dan serbaguna yang ada pada saat ini. Penguat ini dibuat dari 3 penguat amplifier dan 7 tahanan, seperti terlihat pada gambar 2.15.

Vin1 diterapkan ke masukan (+) nya dan Vin2 ke masukan (-) nya. Vo sebanding dengan perbedaan tegangan-tegangan masukan. Ciri-ciri Penguat instrumentasi adalah sebagai berikut:

Optocoupler adalah suatu piranti yang meskipun secara fisik menjadi satu, tetapi sebenarnya terpisah antar bagian cahaya dengan bagian deteksi sumber cahaya. Kondisi yang terisolasi antara masukan dan keluarannya tersebut dikatakan sebagai isolasi elektris (electrical isolation).

Penggunaannya memungkinkan untuk memisahkan dua bagian dengan tegangan kerja berbeda.

Biasanya dipasaran optocoupler tersedia dengan tipe 4N25 / 4N35 ini mempunyai tegangan isolasi 7500 volt dengan kemampuan maksimal LED dialiri arus forward sebesar 3A.

Transistor 2N3055 adalah transistor silisium epitaxial-base NPN. Transistor ini digunakan untuk switching dengan daya besar dengan nilai IB max 7 A dan IC max 15 A. Pada alat ini, transistor 2N3055 digunakan sebagai driver motor. Konfigurasi pin dari transistor ini ditunjukkan pada gambar 2.17.

(a) Bentuk fisik dari transistor 2N3055

(b) Konfigurasi kaki transistor 2N3055

Motor DC atau motor arus searah adalah suatu mesin yang berfungsi mengubah tenaga listrik arus searah menjadi tenaga gerak atau tenaga mekanik. Prinsip kerja dari motor DC hampir sama dengan generator AC, dimana perbedaannya hanya terletak dalam konversi daya. Prinsip dasarnya adalah apabila suatu kawat berarus diletakkan diantara kutub-kutub magnet (U - S), maka pada kawat itu akan bekerja suatu gaya yang menggerakkan kawat tersebut.

Bagian-bagian penting dari motor DC ditunjukkan oleh gambar 2.18. Statornya mempunyai kutup menonjol dan diteral oleh satu atau lebih kumparan medan. Pembagian fluks celah udara yang dihasilkan oleh lilitan medan secara simetris berada di sekitar tengah kutub medan sumbu.

Kumparan Penguat dihubungkan seri, jangkar merupakan besi laminasi yang bergerak untuk mengurangi arus Eddy. Letak kumparan jangkar pada slot besi disebelah luar permukaan jangkar.

Ada beberapa jenis motor dc yang berada dipasaran. Motor dc dibedakan atas dua jenis, yaitu:

Berdasarkan sumber arus penguat magnet, motor dc dibedakan atas:

Sedangkan berdasarkan hubungan lilitan penguat magnet terhadap lilitan jangkar motor dc dibedakan atas 3 jenis, yaitu:

Motor jenis ini memiliki kumparan medan yang dihubungkan secara paralel dengan kumparan jangkar sehingga akan menghasilkan kecepatan yang relatif konstan meskipun terjadi perubahan beban, perubahan beban hanya sekitar 10 %.

(a) Kurva kecepatan terhadap torsi motor dc shunt

(b) Rangkaian ekivalen dari motor dc shunt

Motor ini memiliki medan Penguat yang dihubungkan seri dengan medan jangkar. Arus jangkar untuk motor jenis ini lebih besar dari pada arus jangkar pada kumparan jangkar untuk motor jenis shunt, selain itu kumparan Ns lebih sedikit. Tahanan Rf lebih kecil, ini disebabkan tahanan tersebut merupakan bagian dari jumlah lilitan yang sedikit.

Pada waktu start bisa memberi momen yang besar dengan arus start yang rendah juga dapat memberi perubahan kecepatan atau beban dengan arus start yang rendah juga dapat memberi perubahan kecepatan atau beban dengan arus kecil dibandingkan motor tipe lain, tetapi kecepatan akan lebih besar bila beban rendah atau bebannya ringan dan dalam hal ini pengaturan kecepatannya bisa diatur melalui tegangan suplai.

(a) Kurva kecepatan terhadap torsi motor dc seri

(b) Rangkaian ekivalen dari motor dc seri

Motor ini merupakan gabungan dari sifat-sifat pada motor shunt dan seri, tergantung mana yang lebih kuat lilitannya. Umumnya motor jenis ini memiliki momen start yang besar sekitar 25 % terhadap kecepatan tanpa beban.

(a) Kurva kecepatan terhadap torsi motor dc kompound

(b) Rangkaian ekivalen motor dc kompound

Motor kompond dibedakan atas 2 jenis, yaitu :

Pada gambar 2.22 ditunjukan rangkaian ekivalen dari motor kompond.

(a)Rangkaian ekivalen motor kompond panjang

(b)Rangkaian ekivalen motor kompond pendek

Untuk motor arus searah, berlaku hubungan:

Dari persamaan diatas dapat dilihat bahwa pada motor shunt bertambahnya kopel (artinya arus jangkar bertambah besar) mengakibatkan kecepatan (n) menurun.

Pada motor seri, bertambahnya kopel (arus) akan menyebabkan bertambahnya harga fluks , Karena fluks pada motor seri merupakan fungsi arus jangkar (Ia). Dari rangkaian motor seri terlihat bahwa untuk harga arus jangkar sama dengan nol. Harga fluks juga nol, sehingga dari persamaan terakhir diatas diperoleh harga n menuju tak terhingga.

Disini dapat dijelaskan bahwa antara putaran dengan tegangan adalah linier, sedangkan karakteristik kopel terhadap putaran sesuai dengan keadaan beban yang membutuhkan kopel mula yang besar. Pengaturan kecepatan memegang peranan penting dalam motor arus searah, karena motor arus searah mempunyai karakteristik kopel-kecepatan yang menguntungkan dibandingkan dengan motor lainnya.

Telah diketahui bahwa untuk motor arus searah dapat diturunkan rumus sebagai berikut:

Karakteristik Torsi

Yang dimaksud dengan teori mekanik pada buku alat ini adalah teori mekanika yang ditunjamg oleh elektronika dan berhubungan dengan alat ini. Pembahasan teori mekanik ini dibatasi hanya seputar konversi gear dan perbandingan kecepatan saja.

Dalam desain konversi antara dua buah gear, maka hal yang perlu diperhatikan adalah persamaan (rumus) yang melandasinya. Dalam persamaan konversi gear dan perbandingan kecepatan yang dihasilkan terdapat 2 (dua) parameter yang harus diketahui, yaitu kecepatan putar roda utama (obyek yang digerakkan) yang diinginkan dan rpm (rotasi per menit) dari motor yang digunakan. Adapun persamaan untuk konversi gear adalah:

Dimana,

Dari persamaan diatas dapatlah diketahui perbandingan konversi gear antara motor yang digunakan dengan roda utama.

Sebelum membuat perangkat keras diperlukan pemahaman terlebih dahulu mengenai blok diagram sistem. Blok diagram dari keseluruhan sistem dapat dilihat pada gambar 3.1

Pada alat terapi kaki ini menggunakan rangka dasar seperti pada treadmill yang biasa digunakan untuk berlari. Treadmill ini kemudian dimodifikasi sesuai dengan kebutuhan. Berikut adalah gambar alas pada treadmill yang belum dimodifikasi.

Dengan menambahkan penyangga satu lagi dan memotong karpet menjadi 2 bagian, dapat terlihat alas treadmill yang telah dimodifikasi seperti terlihat pada gambar 3.5 dibawah.

Pada alat terapi kaki ini sebagai roda utamanya menggunakan pipa yang dalamnya diberi bearing pada kedua sisi. Hal ini dimaksudkan untuk menghindarkan gesekan yang berlebih dan pergerakkannya agar lebih halus antara besi penyangga (poros roda) dan pipa besi.

Pada roda utama ini berfungsi sebagai penggerak pada alat terapi kaki, dimana daya putar dari motor kemudian dihubungkan ke roda utama menggunakan rantai penghubung.

Pada gambar 3.7 dapat dilihat bahwa mekanisme penggerak roda utama terdiri dari motor, gear berdiameter 16 Cm, gear berdiameter 32 Cm dan rantai penghubung.

Pemasangan gear pada poros motor berfungsi sebagai penggerak yang menggerakkan roda gigi (gear) pada roda utama (main wheel) yang dihubungkan dengan rantai penghubung. Dengan perhitungan dibawah ini dapat diketahui perbandingan gear yang dapat digunakan:

1. Perhitungan kecepatan alat terapi kaki

Vterapi kaki = 6Km/jam = 6000/3600 = 1.67 m/s

Vmotor = 66 rpm (diambil dari pengujian dan analisa)

Diameter roller (D) = 4,7 Cm

Keliling roller = phi x D x p= 3.14 x 4.7 x 21 = 309.918 cm

Dari data diatas, maka kecepatan alat terapi kaki dalam rpm adalah:

2. Perhitungan jumlah gigi gear

Dari perhitungan dan data-data diatas maka didapatkan:

Maka sesuai dengan rumus perbandingan gear:

Dari rumus persamaan diatas maka perbandingan gigi gear adalah:

Dari data diatas, maka kita dapat menentukan berapa banyak gigi gear yang dibutuhkan dalam perencanaan. Dari persamaan diatas telah didapatkan bahwa perbandingan antara gigi gear adalah hampir atau sama dengan 2 (dua). Jika gigi gear pada motor kita gunakan gear dengan jumlah 16 gigi atau dengan kata lain perbandingan antara gigi gear tersebut adalah 2 : 1. Jika gigi gear dari motor digunakan gigi 16, maka gigi gear untuk roda utama digunakan gigi 32.

Penggunaan rantai penghubung untuk menghubungkan antara gear pada motor dan roda utama dimaksudkan untuk menghindari adanya kerusakan gigi-gigi gear jika menggunakan konversi gear secara langsung. Selain itu juga kekuatan putar dari motor kurang kuat Karena adanya konversi gear secara langsung.

Sumber-sumber tegangan yang digunakan dalam alat ini adalah sebagai berikut :

Motor yang digunakan merupakan motor dc 12 Volt yang memiliki rpm kecil dengan torsi yang cukup besar sehingga cocok untuk alat terapi kaki. Selain itu juga motor tersebut mudah didapatkan dipasaran. Penggunaan rpm yang kecil ini dapat memudahkan perhitungan konversi gear.

DAC pada alat terapi kaki ini digunakan sebagai pengubah tegangan digital yang berasal dari DT 51 minimum sistem versi 3 menjadi tegangan analog untuk mengatur kecepatan putar motor.

DAC yang digunakan adalah DAC 0808 yang merupakan DAC dengan lebar jalur data sebesar 8 bit. Dengan menggunakan tegangan referensi sebesar 5 V, maka akan didapatkan tegangan analog maksimum lebih-kurang = 5V.

Rangkaian DAC yang digunakan seperti tertera pada data sheet dan ditunjukkan pada gambar 3.9

Rangkaian ini merupakan pembangkit sinyal segitiga yang dapat diatur lebar pulsanya dengan mengatur kedua potensio. Rangkaian ini menggunakan dua buah op-amp dan rangkaian pendukung lainnya. Pembangkit sinyal segitiga dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Rangkaian ini akan bekerja jika pin 4 diberi tegangan negatif (-) dan pin 7 diberi tegangan positif (+). Rangkaian ini tidak membutuhkan input tegangan lainnya.

Rangkaian driver yang digunakan adalah rangkaian darlington yang merupakan suatu metode penyambungan yang dipakai dalam transistor dua kutub guna memberikan suatu pasangan transistor komposit dengan penguatan arus yang tinggi dan impedansi masukan yang tinggi pula. Sebagai input digunakan pulsa PWM untuk mengatur putaran motor sesuai yang diharapkan.

Secara analisa perhitungan arus yang mengalir pada basis (Ib) dan arus kolektor (Ic) dapat dijelaskan sebagai berikut:

sedang arus keluaran rangkaian (pada TR3) dengan mengambil hfe sebesar 30 kali, maka didapatkan:

Dari arus output yang didapatkan maka arus tersebut cukup untuk menggerakkan motor.

Rangkaian comparator hanya terdiri dari satu opamp. Dimana input non-inverting dan input inverting berasal dari rangkaian DAC dan rangkaian pembangkit sinyal segitiga. Comparator digunakan untuk membandingkan tegangan keluaran pada DAC dengan sinyal segitiga sehingga dihasilkan sinyal PWM. Sinyal PWM digunakan sebagai masukan pada rangkaian driver. Berikut adalah gambar dari rangkaian comparator.

Rangkaian ini berguna untuk mengetahui besarnya kecepatan motor dan juga sebagai feedback pada sistem. Sensor ini akan menghasilkan pulsa yang digunakan sebagai input data bagi mikrokontroler. Berikut adalah gambar dari rangkaian sensor yang digunakan pada alat ini.

Untuk menghitung kecepatan motor maka digunakan rangkaian photo transistor. Prinsip dari photo transistor ini mirip dengan transistor lainnya, bedanya basis dibias dengan cahaya dari led. Prinsip dari rangkaian ini adalah:

Agar output dari rangkaian ini menjadi lebih akurat perlu ditambahkan Schmitt trigger (74HC14).

Lcd digunakan sebagai alat komunikasi antara user dengan peralatan yang dikontrol. Pada alat ini LCD digunakan untuk menampilkan menu pilihan setting kecepatan. Berikut adalah gambar dari LCD.

Operasi dasar LCD terdiri dari empat kondisi, yaitu instruksi mengakses proses internal, instruksi menulis data, instruksi membaca kondisi sibuk dan instruksi membaca data. Kombinasi instruksi dasar inilah yang dimanfaatkan untuk mengirim data ke LCD.

Ketika system mulai diaktifkan maka proses yang dilakukan mikrokontroler adalah inisialisasi. Selama proses inisialisasi akan ditampilkan beberapa pesan yang berhubungan dengan proses tersebut.

LCD akan menampilkan kata-kata pembuka dan menunggu user untuk mengaktifkan menu utama dengan menekan tombol pada keypad.

Keypad digunakan untuk memasukkan data / setting kecepatan yang kemudian oleh mikrokontroler dikenali dalam bentuk biner dan diproses oleh mikrokontroler untuk proses selanjutnya. Penekanan pada keypad akan ditampilkan oleh LCD. Berikut adalah gambar dari keypad 4X4 yang digunakan pada alat ini.

Membuat suatu produk yang dapat digunakan untuk :

Produk ini dilengkapi roda berjalan (konveyor) dengan sistem ganda serta kecepatan kedua roda berjalan tersebut dapat diatur berbeda sehingga proses penyembuhan lebih efektif.

Program ini memiliki segi keunggulan baik segi keamanan dan iptek. Keunggulan tersebut antara lain:

a. Segi iptek

Dalam segi iptek, kita memanfaatkan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang berkembang saat ini untuk dunia informasi dan kontrol. Mikrokontroler 89C51 sebagai pengontrol dari semua rangkaian elektronika (device), salah satunya adalah penggerak kedua roda berjalan yang kecepatannya dapat diatur berbeda.

b. Segi keamanan

Pada suatu produk segi keamanan sangat diperhatikan. Alat ini terdiri dari dua buah roda jalan (konveyor) dimana keduanya dapat dikontrol masing masing, sehingga pengguna lebih nyaman dan aman ketika memakainya.

[1] Heri Utomo, "APLIKASI TEKNOLOGI FPGA PADA PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGOLAH AIR MINUM DENGAN METODE ELEKTROKOAGULASI", Proyek Akhir ITS, 2002.

[2] Rena Ambar Dani, "APLIKASI DC TO DC DENGAN METODE FLYBACK UNTUK PENGUJIAN BUSI YANG PENGARUHNYA TERHADAP KECEPATAN BERBASIS MIKROKONTROLER 89C51", Proyek Akhir PENS-ITS, 2001.

[3] Faisol Rahman, "APLIKASI DC TO DC CONVERTER DENGAN ETODE FLYBACK UNTUK PENYULUTAN BUSI YANG PENGARUHNYA TERHADAP KECEPATAN BERBASIS MIKROKONTROLER 89C51 (PERANGKAT KERAS)", Proyek Akhir PENS-ITS, 2001.

[4] Sumantri Kurniawan Risandriya, "KURSI RODA PINTAR YANG DIPANDU DENGAN PERINTAH SUARA (PERANGKAT KERAS MEKANIK)", Proyek Akhir PENS-ITS, 1997.

[5] Widodo Budiharto, S.Si, M.Kom, "INTERFACING KOMPUTER DAN MIKROKONTROLER", Penerbit Elex Media Komputindo, Edisi pertama, Jakarta, 2004.

[6] Robert F. Coughlin, Frederick F. Driscoll , Herman Widodo Soemitro, "PENGUAT OPERASIONAL DAN RANGKAIAN TERPADU LINEAR", Penerbit Erlangga, Edisi kedua, 1994.