Menghubungkan Motor DC ke mikrokontroler adalah konsep yang sangat penting dalam banyak aplikasi industri dan robot. Dengan menghubungkan motor DC ke mikrokontroler, kita dapat mengontrol arah motor, mengendalikan kecepatan motor.

Artikel ini akan menjelaskan tentang, Pengatur Kecepatan Motor DC menggunakan mikrokontroler 8051 dengan bantuan pengontrol Bluetooth Android. Diagram blok ditunjukkan di bawah ini.

Pengatur Kecepatan Motor DC menggunakan Aplikasi Android

Pengatur Kecepatan motor DC menggunakan ponsel Android memiliki banyak aplikasi seperti aplikasi industri, eskalator, elevator, aplikasi Robotik, dan aplikasi sistem keamanan. Pengguna perlu menginstal aplikasi Android di smartphone Android-nya.

Pengguna dapat mengirim arahan untuk mengontrol kecepatan motor DC. Bluetooth Komunikasi nirkabel digunakan untuk mengirim perintah kepada pengguna dan pengontrol. Komponen perangkat keras utama dari rangkaian ini adalah Microcontroller 8051, IC driver motor dc L293D, motor DC, modul Bluetooth, dan smartphone Android.

Silakan merujuk tautan ini untuk mengetahui lebih lanjut tentang *Sejarah dan Dasar-Dasar Mikrokontroler 8051

Arus output maksimum pin mikrokontroler adalah 15mA pada 5V tetapi, itu tidak membuat fungsi motor DC dan bahkan EMF (electro motive force) belakang yang dihasilkan oleh motor dapat membahayakan mikrokontroler.

Oleh karena itu, tidak layak untuk antarmuka motor DC langsung ke mikrokontroler. Jadi rangkaian IC driver motor DC (IC-L293D) digunakan untuk antarmuka motor DC dan mikrokontroler.

IC Driver Motor DC (L293D)

IC-L293D adalah rangkaian terpadu (IC) driver motor dc H-bridge ganda. Driver motor bertindak sebagai penguat arus karena mereka mengambil sinyal kontrol arus rendah dan memberikan sinyal arus lebih tinggi. Sinyal arus yang lebih tinggi ini dipakai untuk menggerakkan motor.

IC-L293D berisi dua rangkaian driver H-bridge inbuilt. Dalam mode operasinya yang umum, dua motor DC dapat digerakkan secara bersamaan, baik dalam arah maju maupun mundur. Pengoperasian motor dua motor dapat dikontrol oleh logika input pada pin 2 & 7 dan 10 & 15.

Logika input 00 atau 11 akan menghentikan motor yang sesuai. Logika 01 dan 10 masing-masing akan memutarnya searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam. Aktifkan pin 1 dan 9 (sesuai dengan dua motor) harus tinggi agar motor mulai beroperasi. Ketika input aktif tinggi, driver terkait akan diaktifkan.

Akibatnya, output menjadi aktif dan bekerja secara bertahap dengan inputnya. Demikian pula, ketika input aktif rendah, driver itu dinonaktifkan, dan outputnya mati dan dalam kondisi impedansi tinggi. Diagram pin dan juga struktur internal IC-L293D ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Apa itu Android?

Sistem operasi Android adalah sistem operasi yang bekerja berdasarkan Linux, dirancang terutama untuk perangkat seluler layar sentuh seperti ponsel pintar dan komputer tablet. Salah satu OS seluler yang paling populer dan banyak dipakai saat ini adalah Android. Android adalah perangkat lunak yang telah lama didirikan di Palo Alto of California yaitu pada tahun 2003.

Android adalah sistem operasi yang sangat tangguh dan mendukung sejumlah besar aplikasi di Smartphone. Aplikasi ini lebih nyaman dan canggih bagi pengguna. Perangkat keras yang mendukung perangkat lunak android didasarkan pada platform arsitektur ARM.

Android adalah sistem operasi open source yang artinya gratis (umum) dan siapa pun bisa/boleh menggunakannya dan memodifikasinya. Android memiliki jutaan aplikasi yang tersedia yang dapat membantu Anda mengelola hidup Anda dengan satu atau lain cara dan tersedia dengan biaya rendah di pasar dengan alasan itu Android sangat populer.

Diagram Skema Penjelasan tentang Kontrol Kecepatan Motor DC

Diagram skematik rangkaian pengatur kecepatan motor DC dan penjelasan operasi akan diberikan di bawah ini.

Rangkaian ini menggunakan catu daya standar yang terdiri dari transformator step-down dari 220V ke 12V dan 4 dioda membentuk penyearah jembatan yang memberikan DC berpulsa yang kemudian difilter oleh kapasitor elektrolitik sekitar 470μF hingga 1000μF.

DC yang difilter tidak diatur, IC LM7805 digunakan untuk mendapatkan konstanta 5V DC pada pin no 3. DC 5V yang diatur selanjutnya disaring oleh kapasitor elektrolitik kecil 10μF untuk setiap noise yang dihasilkan oleh rangkaian.

Sinyal kontrol dari sebuah perangkat Android akan dikirim melalui Bluetooth. Sinyal ini akan dikomunikasikan dengan mikrokontroler dengan bantuan pemancar dan penerima kedua perangkat. Sinyal ini kemudian akan ditandai oleh satu huruf yang mengontrol kecepatan dan arah dari motor.

Bagaimana cara mengendalikan kecepatan motor DC? Dalam proyek ini, prinsip kerja utama adalah pulsa PWM dihasilkan dari mikrokontroler yang diprogram untuk memungkinkan pin 1 dari L293D untuk meningkatkan dan mengurangi siklus kerja pulsa. Pulsa kerja ini dapat mengarahkan motor DC ke arah yang benar dengan kecepatan tertentu.

Cara Kerja PWM pada Motor DC

Modulasi lebar pulsa atau PWM dicapai dari output pengontrol mikro yang diprogram untuk mengambil data yang diterima oleh perangkat Bluetooth yang terhubung dengannya. Satu modul Bluetooth sepatutnya dihubungkan ke mikrokontroler untuk aliran data dua arah sementara program dijalankan untuk mengembangkan pulsa PWM.

Aplikasi android dari telepon pintar mana pun berkomunikasi melalui Bluetooth bawaan telepon ke modul Bluetooth yang terhubung ke mikrokontroler untuk operasi yang diperlukan. Siklus kerja modulasi lebar pulsa (PWM) ditunjukkan di bawah ini.

Tombol sentuh atas pada ponsel pintar yang menjalankan program Android digunakan untuk meningkatkan siklus kerja tepat waktu dari PWM sementara tombol sentuh bawah adalah untuk mengurangi siklus kerja.

Motor DC berjalan melalui IC driver motor DC yaitu IC-L293D dengan berbagai siklus kerja yang diterapkan untuk memungkinkan pin-1 L293D diumpankan dari pengontrol mikro untuk kontrol kecepatan. Pin data LCD terhubung ke mikrokontroler untuk menampilkan persentase kecepatan motor berjalan.

Oleh karena itu kontrol kecepatan motor DC menggunakan aplikasi android adalah cara yang hemat biaya, praktis dan paling aman untuk menghemat daya. Teknik PWM (Pulse Width Modulation) yang sederhana dapat digunakan untuk mengontrol kecepatan motor. Siklus kerja gelombang mengontrol kecepatannya. Dengan menukar port output, ini akan secara efektif mengubah arah motor.