Kontak

Email | elektronikaabcd2015@gmail.com

Search This Blog

MENU

Thursday, February 1, 2018

Penggerak Kereta dengan Kendali Remote RF 433MHz


Anisa Chandra Wibawa1 ; M. Zaenal Antoni Cahaya Putra 2, Samuel BETA3
Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275
E-mail :  anisachandra4@gmail.com1, zaenalantoni79@gmail.com2, sambetak2@gmail.com3

Abstrak – Penggerak Kereta dengan Kendali Remote Rf 433MHz menggunakan NUC 120 sebagai pemrosesnya. Alat ini menggunakan remote kontrol berbasis RF433Mhz untuk menggerakkan penggerak. RF433Mhz adalah modul yang terdiri dari dua  rangkaian, yaitu rangkaian receiver (RX) sebagai penerima data dan rangkaian transmiter (TX) sebagai pengirim data. Transmitter (pemancar) dapat dibawa kemana-mana sesuai keinginan pengguna, dan receiver (penerima)  dipasang di dalam box sebagai penerima sinyal dari transmitter yang kemudian akan menggerakkan motor. Penggerak yang digunakan adalah 2 buah motor DC. Motor DC dipasang di sisi kiri dan kanan, akan bergerak sesuai dengan inputan remote RF 433MHz, bekerja dengan cara mengubah tegangan menjadi energi gerak. Alat ini juga menggunakan driver motor sebagai pengontrolnya. Jenis driver yang digunakan adalah L298N yang merupakan modul Dual H Bridge pengatur motor DC yang digunakan pada output  ARM.
Kata kunci: NUC 120, RF433Mhz, Motor DC, Driver Motor L298N.

Abstract - Tracer with Remote Control Rf 433MHz using NUC 120 as its processor. This tool uses RF433Mhz based remote control to drive the drive. RF433Mhz is a module consisting of two circuits, the receiver circuit (RX) as the data receiver and transmitter circuit (TX) as the data sender. Transmitter (transmitter) can be carried everywhere according to the wishes of the user, and receiver (receiver) installed in the box as a signal receiver from the transmitter which will then move the motor. The drive used is 2 pieces of DC motor. DC motor mounted on the left and right, will move according to RF remote 433MHz input, work by converting the voltage into motion energy. This tool also uses the motor driver as its controller. The type of driver used is the L298N which is a Dual H Bridge module DC motor controller used on the ARM output.
Keywords: NUC 120, RF433Mhz, DC Motor, Motor Driver.


I.               PENDAHULUAN
1.1         Latar Belakang
Seiring berkembangnya zaman, tentunya dibutuhkan kecanggihan dalam pemakaian berbagai alat. salah satunya yaitu dibutuhkan pengendali jarak jauh dalam pemakaian suatu alat. Penggerak Kereta dengan Kendali Remote RF 433MHz merupakan prototipe kursi roda pintar yang biasa dipakai di rumah sakit. Penggerak kereta ini dapat bergerak maju, mundur, kiri, dan kanan sesuai dengan perintah yang ditekan pada remote.

1.2         Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan alat ini adalah:
1.             Memudahkan pengguna untuk mengendalikan kereta jarak jauh.
2.             Membuat kereta dengan kendali jarak jauh dengan gerak maju, mundur, kiri, dan kanan.

1.3         Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari pembuatan alat ini adalah:
1.          Bagaimana cara membuat alat yang dapat memudahkan pengguna untuk mengendalikan kereta  jarak jauh?
2.     Bagaimana cara membuat kursi roda dengan kendali jarak jauh agar dapat bergerak maju, mundur, kiri, dan kanan?

1.4         Pembatasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas, agar pembahasan terfokus pada perumusan masalah yang akan dibahas pada alat ini sebagai berikut :
1.   Alat Penggerak Kereta dengan Kendali Remote RF 433MHz masih dibuat dalam bentuk prototipe.
2.     Remote RF 433MHz digunakan untuk memilih menu arah kereta secara terprogram.
3.  Jarak maksimal transmiter dan receiver remote adalah 20 meter tanpa ada benda yang menghalangi.
4.      Alat dapat bekerja dengan baik hanya dengan menekan satu tombol saja (tidak menekan tombol lain dengan bersamaan).

1.5         Metodologi
1.           Metode Persiapan
       Berisikan tentang pemilihan materi serta jurnal yang akan dijadikan dasar atau literatur dalam pembuatan alat Penggerak Kereta dengan Kendali Remote RF 433MHz.
2.      Metode Perencanaan
     Menentukan rancangan sistem, alat, serta program aplikasi yang akan digunakan dalam pembuatan alat Penggerak Kereta dengan Kendali Remote RF 433MHz.
3.       Metode Perancangan
         Pembuatan program Remote RF 433MHz sebagai masukan, driver motor sebagai pengendali, dan motor DC sebagai keluaran pada NUC 120.
4.       Pengujian Alat
        Melakukan pengujian alat Penggerak Kereta dengan Kendali Remote RF 433MHz, apakah sudah sesuai rencana atau belum.
5.       Tahap Penyusunan Laporan
          Menyusun laporan hasil dari pembuatan alat dalam bentuk laporan penelitian.

II.            TINJAUAN PUSTAKA
2.1         ARM NUC120
Modul NUC 120 dapat bekerja dengan kecepatan CPU sampai dengan 48MHz. Modul ini juga telah dilengkapi dengan bootloader internal, sehingga tidak diperlukan lagi device program eksternal. Pemrograman melalui bootloader dapat dilakukan dengan menggunakan koneksi USB.

Gambar 1 ARM NUC 120
Spesifikasi ARM NUC120:
a.         Berbasis mikrokontroler NUC120RD2BN (64 KB APROM, 8 KB SRAM, 4 KB Data Flash,    CPU ARM Cortex-M0).
b.          Terintegrasi dengan cystal eksternal 12 MHz.
c.           Terintegrasi dengan osilator 32.768 kHz sebagai sumber clock RTC.
d.           Memiliki 1x port USB.
e.           Memiliki 1 port RS-485.
f.            Memiliki 3 kanal UART dengan level tegangan TTL 3.3VDC / 5VDC.
g.   Tersedia port USB yang berfungsi untuk antarmuka serial sekaligus menuliskan progra mikrokontroler, sehingga tidak membutuhkanprogrammer eksternal.
h.           Memiliki port Serial Wire Debug untuk proses debuging dan programming.
i.            Memiliki 45 jalur GPIO.
j.           Terintegrasi dengan sensor suhu internal.
k.           Memiliki port input 8 kanal ADC 10-bit.
l.            Bekerja pada level tengan 3,3VDC / 5VDC dengan arus maksimum 800mA.
m.         Input catu daya untuk board : 6,5VDC - 12VDC / 3,3VDC - 5VDC.

2.2         Modul RF433Mhz
Rangkaian modul RF433 terdiri dari dua rangkaian yaitu rangkaian receiver (RX) sebagai penerima data dan rangkaian transmiter (TX) sebagai pengirim data. RF433 adalah rangkaian pengirim dan penerima data yang berbasis ASK (Aplitude – Shift Keying). Pada rangkaian receiver tersebut terdapat 3 pin yaitu VCC, ground, danpin data. Tengangan masukan untuk modul ini bernilai 5 volt

DC. Sedangkan untuk receiver data output-nya high bernilai 1/2Vcc dan nilai terendahnya 0,7 volt. Untuk Transmitter ada empat pin pada rangkaian tersebut yaitu pin VCC, ground, data1, dan data2. Transmiter ini memiliki batas tegangan 3-12V, dimana semakin besar nilai tegangannya semakin kuat pula pengiriman datanya.
 
Gambar 2 Modul Radio Frekuensi tipe RF433Mhz

Modul RF315/433MHz yang umumnya beredar tidak dilengkapi dengan antenna sehingga jangkauannya hanya beberapa cm. Agar jangkauannya bisa jauh hingga ratusan meter, maka penulis perlu menyolder antenna ke modul tersebut. Penulis dapat menggunakan kawat tembaga sebagai antenna. Adapun ukuran kawat yang digunakan untuk modul 433MHz dapat menggunakan kawat dengan ukuran sekitar 17cm.

2.3         Driver Motor L298N
Driver motor L298N merupakan driver motor yang paling populer digunakan untuk mengontrol kecepatan dan arah pergerakan motor terutama pada robot line foller / line tracer.
Kelebihan dari driver motor L298N ini adalah cukup presisi dalam mengontrol motor. Selain itu, kelebihan driver motor L298N adalah mudah untuk dikontrol.
Untuk mengontrol driver L298N ini dibutuhkan 6 buah pin mikrokontroler.
Gambar 3 Modul Driver Motor
Dua buah untuk pin Enable ( satu buah untuk motor pertama dan satu buah yang lain untuk motor kedua. Karena driver L298N ini dapat mengontrol dua buah motor DC) 4 buah untuk mengatur kecepatan motor motor tersebut. Skematik rangkaian driver motor L298N harus ditambahkan beberapa komponen lagi agar dapat bekerja. Yang pertama berupa rangkaian regulator yang berada dibagian atas skematik. dan yang kedua adalah rangkaian pendukung driver motor yang berupa beberapa dioda. Output dari rangkaian ini sudah berupa dua pin untuk masing masing motor. Pada prinsipnya rangkaian driver motor L298N ini dapat mengatur tegangan dan arus sehingga kecepatan dan arah motor dapat diatur.

2.4         Motor DC
Motor DC adalah motor yang digerakkan oleh energi listrik arus searah. Salah satu jenis motor DC adalah motor DC magnet permanen. Motor DC tipe ini banyak ditemui penggunaanya baik di industri maupun di rumah tangga. Pada umumnya, penggunaan motor DC jenis ini adalah untuk sumber – sumber tenaga yang kecil, seperti pada rumah tangga dan otomotif. Sebuah motor DC magnet permanen biasanya tersusun atas magnet permanen, kumparan jangkar, dan sikat (brush). Medan magnet yang besarnya konstan dihasilkan oleh magnet permanen, sedangkan komutator dan sikat berfungsi untuk menyalurkan arus listrik dari sumber di luar motor ke dalam kumparan jangkar. Letak sikat di sepanjang sumbu netral dari komutator, yaitu sumbu dimana medan listrik yang dihasilkan bernilai nol. Hal ini dimaksudkan agar pada proses perpindahan dari sikat ke komutator tidak terjadi percikan api.
Gambar 4 Motor DC
Medan stator memproduksi fluks Φ dari kutub U ke kutub S. Sikat – arang menyentuh terminal kumparan rotor di bawah kutub. Bila sikat – arang dihubungkan pada satu sumber arus serah di luar dengan tegangan V, maka satu arus I masuk ke terminal kumparan rotor di bawah kutub Udan keluar dari terminal di bawah kutub S. Dengan adanya fluks stator dan arus rotor akan menghasilkan satu gaya F bekerja pada kumparan yang dikenal dengan gaya Lorentz. Arah Fmenghasilkan torsi yang memutar rotor ke arah yang berlawanan dengan jarum jam. Kumparan yang membawa arus bergerak menjauhi sikat – arang dan dilepas dari sumber suplai luar. Kumparan berikutnya bergerak di bawah sikat – arang dan membawa arus I. Dengan demikian, gaya F terus menerus diproduksi sehingga rotor berputar secara kontinyu.

III.         PERANCANGAN ALAT
3.1         Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronika
Adapun sistem yang digunakan yaitu :
a.              Modul Driver Motor
b.             Motor DC
c.              Modul RF 433 MHz

3.2         Blok Diagram Hubungan Komponen Utama
Blok diagram aplikasi Arduino menggunakan masukan Remote RF 433 MHz sebagai pemancar dengan luaran motor DC  dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar 5 Diagram Blok

3.3         Perangkat Lunak
Untuk diagram alir, program aplikasi ARM NUC 120 menggunakan masukan RF 433MHz dan keluaran Motor DC.
                                                      Gambar 6 Diagram Alir
3.4 Gambar Rangkaian

 Gambar 7 Rangkaian Penggerak Kereta dengan Kendali Remote RF 433 MHz

3.5 Pengawatan

Gambar 8 Pengawatan Luar 
Gambar 9 Pengawatan Dalam

IV.         Cara Kerja
Alat ini menggunakan RF 433MHz sebagai masukan yang akan diproses oleh NUC 120. RF 433MHz terdiri dari TX (Transmitter) yang berfungsi sebagai pemancar untuk diterima RX (Receiver) sebagai penerima. Setelah receiver menerima data, maka akan diproses oleh NUC 120 yang kemudian akan mengendalikan motor dc sebagai keluaran melalui driver motor. Jenis driver yang digunakan adalah driver motor L298N.
   
V.           Pengujian Alat
Pengujian ini bertujuan untuk mengecek masukan RF 433 MHz. RF 433MHz terdiri dari 4 tombol yang telah diprogram untuk menggerakkan motor ke kiri, kanan, depan, maupun belakang.

VI.         Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari pembuatan alat ini antara lain:
1.        Modul RF 433 MHz berfungsi sebagai masukan yang dapat menggerakkan output berupa          motor dc.
2.         Untuk mengendalikan motor dc digunakan driver motor L298N.
3.         Motor dc dapat bergerak sesuai perintah yang diberikan oleh remote.





REFERENSI

[1] Pengatur Kecepatan Motor DC dengan Tombol Tekan (2014)
http://belajarduino.blogspot.co.id/2014/01/pengaturan-kecepatan-putar-motor-dc.html
[2] Pembuka dan Penutup Korden dengan Masukan Joystick dan Keluaran Motor DC Berbasis ARM NUC 120 (2015)
http://belajarmikrokontroler2015.blogspot.co.id/2016/02/pembuka-dan-penutup-korden-dengan.html

[3] Kontrol Pemanas dengan Remote Berbasis Radio Frekuensi (2015)
http://belajarmikrokontroler2015.blogspot.co.id/2016/02/kontrol-pemanas-dengan-remote-berbasis.html
[4] Pengatur Posisi Berdasarkan Putaran Motor DC (2016)
http://belajar-mikrokontroler-2016.blogspot.co.id/2017/02/pengatur-putaran-motor-dc-menggunakan_9.html
[5] Pemanas Air dengan Pengendali Jarak Jauh (2016)
http://belajar-mikrokontroler-2016.blogspot.co.id/2017/01/kontrol-pemanas-dengan-remote-berbasis.html





Biodata Penulis

Anisa Chandra Wibawa
Penulis dilahirkan di Pati, 3 Desember 1996.  Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri 1 Candimulyo, SMP N 3 Temanggung, dan SMA N 2 Temanggung. Tahun 2015 penulis menyelesaikan pendidikannya di SMA. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.15.1.01. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa via email: anisachandra4@gmail.com 



Muhammad Zaenal Antoni Cahaya Putra
Penulis dilahirkan di Tuban, 7 Juni 1996. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri 1 Plumpang, SMP N 1 Plumpang, dan SMK N 1 Tuban. Tahun 2015 Penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Pogram Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.15.1.14. Apabila ada kritik,  saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa via email: zeanalantoni79@gmail.comzeanalantoni79@gmail.com






Lampiran:
1. Presentasi Power Point klik disini
2. Diagram Blok klik disini
3. Diagram Alir klik disini
4. Diagram Pengawatan Luar klik disini
5. Diagram Pengawatan Dalam klik disini
6. Gambar Rangkaian klik disini
7. Program ARM klik disini
8. Video Tutorial klik disini
9. Jurnal klik disini


No comments:

Post a Comment