 Motor DC banyak digunakan sebagai penggerak dalam berbagai peralatan, baik kecil maupun besar, lambat maupun cepat. Ia juga banyak dipakai karena dapat disesuaikan untuk secara ideal menerima pulsa digital untuk kendali kecepatan. Cara pengendalian motor DC ini bisa secara PWM. Pemilihan cara pengendalian akan tergantung dari kebutuhan terhadap gerakan motor DC itu sendiri.
Elemen utama motor DC adalah:
- Magnet
- Armatur atau rotor
- Commutator
- Sikat (Brushes)
- As atau poros (Axle )
Motor DC berputar sebagai hasil saling interaksi dua medan magnet.
Interaksi ini terjadi disebabkan arus yang mengalir pada kumparan.
CARA PENGENDALIAN MOTOR DC DENGAN MIKROKONTROLER
Metode PWM
Metode Pulse Width Modulation (PWM) adalah metode yang cukup efektif untuk mengendalikan kecepatan motor DC. PWM ini bekerja dengan cara membuat gelombang persegi yang memiliki perbandingan pulsa high terhadap pulsa low yang telah tertentu, biasanya diskalakan dari 0 hingga 100%. Gelombang persegi ini memiliki frekuensi tetap (biasanya max 10 KHz) namun lebar pulsa high dan low dalam 1 periode yang akan diatur. Perbandingan pulsa high terhadap low ini akan menentukan jumlah daya yang diberikan ke motor DC.
Untuk menjalankan motor DC dengan PWN tidak dapat digunakan relay, melainkan harus digunakan rangkaian driver motor DC lainnya. Rangkaian ini yang paling sederhana berupa transistor yang disusun secara Darlington. Transistor yang dipakai dapat berupa transistor jenis NPN tipe BC547. Rangkaian ini mampu mengalirkan sampai arus 100 mA DC.
Apabila diinginkan motor DC dapat bergerak 2 arah, maka diperlukan menyusun rangkaian H-Bridge. Selain transistor, dapat juga digunakan IC driver motor DC khusus. Anda dapat juga menggunakan modul driver motor DC yang siap pakai untuk mikrokontroler.
SPC DC Motor
Driver motor DC dua arah. Driver ini merupakan driver motor DC yang kompatibel dengan sistem mikrokontroler dan dilengkapi rutin-rutin siap pakai. Bisa digunakan untuk mengendalikan motor DC hingga 16 buah dalam satu sistem.
Harga:
Rp. 111.000
|
EMS Low Voltage Dual H-Bridge
Driver H-Bridge yang didisain untuk menghasilkan drive 2 arah dengan arus kontinu hingga 0,7 A pada tegangan 2 Volt sampai 6,8 Volt, mampu men-drive beban-beban induktif seperti misalnya relay, solenoida, motor DC, dan motor stepper.
Harga:
Rp. 120.000
|
EMS 1A Dual H-Bridge
Driver H-Bridge yang didisain untuk menghasilkan drive 1 arah maupun 2 arah dengan arus kontinu hingga 1 A pada tegangan 4,5 Volt sampai 36 Volt, yang dapat men-drive beban-beban induktif seperti misalnya motor DC, motor stepper, koil relay, dan selenoida
Harga:
Rp. 135.000
|
Listing Program
Program sederhana untuk implementasi PWM pada mikrokontroler MCS-51 dengan bahasa assembly dapat dilihat sebagai berikut.
MOTOR BIT P1.0 ; Pin mikrokontroler ke driver motor DC
F0 BIT 20H ; Flag indikasi pulsa low/high
ORG 00H
AJMP START
ORG 0BH
AJMP TIMER_0_INTERRUPT
;=========================
START:
MOV TMOD,#00H ; Set timer 0 ke Mode 0 (13 bit timer)
SETB EA ; Enable Interrupts
SETB ET0 ; Enable Timer 0 Interrupt
MAIN:
MOV R7, #70 ; Set PWM 70%
SETB TR0 ; Nyalakan timer 0
LOOP:
AJMP LOOP ; Tinggal biarkan program interrupt beraksi
;=========================
TIMER_0_INTERRUPT:
JB F0, HIGH_DONE ; Cek F0 (flag)
LOW_DONE: ;
SETB F0 ; Buat F0=1
SETB MOTOR ; Berikan pulsa high
MOV TH0, R7 ; Isi ulang timer dengan R7
CLR TF0 ; Clear Timer 0 interrupt flag
SETB TR0
RETI ; Kembali
HIGH_DONE:
CLR F0 ; Buat F0=0 to
CLR MOTOR ; Berikan pulsa low
MOV A, #100 ;
CLR C ;
SUBB A, R7 ; Isi ulang timer dengan = 100 - R7.
MOV TH0, A ;
CLR TF0 ; Clear Timer 0 interrupt flag
SETB TR0
RETI ; Kembali
|
Catatan:
Karena menggunakan timer, frekuensi PWN tergantung X-TAL mikrokontroler yang digunakan. Anda mungkin perlu memodifikasi program menyesuaikan X-TAL yang Anda pakai.
DRIVER MOTOR DC KHUSUS ARUS BESAR
Untuk motor-motor DC dengan torsi dan arus besar (lebih dari 1A), maka tidak dapat digunakan rangkaian driver motor DC biasa, karena tidak dapat mengalirkan arus cukup kuat. Biasanya diperlukan rangkaian driver H-Bridge Motor DC dengan komponen MOSFET.
Besarnya arus motor DC dan kemungkinan adanya arus balik akan beresiko merusakkan rangkaian lainnya termasuk rangkaian pengendali mikrokontroler. Beberapa tips yang perlu diperhatikan adalah sebagai berikut.
- Pisahkan power suply motor DC dengan power suply untuk rangkaian lainnya
- Berikan proteksi terhadap arus balik motor DC, misalnya dengan dioda
- Antisipasi panas akibat dari arus besar motor DC, misalnya dengan memasang heatsink pada rangkain driver motor DC
EMS 2A Dual H-Bridge
Driver H-Bridge yang didisain untuk menghasilkan drive dua arah dengan arus kontinu hingga 2 A pada tegangan 4,8 Volt sampai 46 Volt, dapat men-drive beban-beban induktif seperti misalnya motor DC, motor stepper, koil relay, dan selenoida.
Harga:
Rp. 150.000
|
EMS 5A H-Bridge
Driver H-Bridge yang didisain untuk menghasilkan drive 2 arah dengan arus kontinu hingga 5 A pada tegangan 5 Volt sampai 40 Volt. Dilengkapi dengan rangkaian sensor arus beban yang dapat digunakan sebagai umpan balik ke pengendali.
Harga:
Rp. 230.000
|
EMS 30A H-Bridge
Driver H-Bridge yang didisain untuk menghasilkan drive 2 arah dengan arus kontinu hingga 30 A pada tegangan 5,5 Volt sampai 16 Volt. Dilengkapi dengan rangkaian sensor arus beban yang dapat digunakan sebagai umpan balik ke pengendali.
Harga:
Rp. 270.000
|
Ditulis oleh: Tim Prasimax dari berbagai narasumber
|
