Wednesday, June 14, 2017

Sekilas Tentang Proyek Kendali Fan Menggunakan Port Paralel

LANDASAN TEORI

Dalam membuat rangkaian Kendali Fan Menggunakan Port Paralel ini, kami menggunakan komponen pendukung agar alat yang kami buat dapat bekerja dan mengeluarkan output sesuai dengan yang kami harapkan. Komponen – komponen tersebut telah terbagi menurut sifat dan fungsinya masing – masing.
Kami menggunakan komponen IC yang berguna sebagai penggerak motorDC H-Bridge yang sangat sederhana dan dapat digunakan untuk mengontrol 2 unit motor DC secara PWM maupun dengan logika TTL.IC yang kami gunakan dalam pembuatan proyek ini adalah IC L293D bekerja sebagai penggerak motor dan IC7805sebagai penghasil output tegangan 5 volt dc yang sudah di stabilkan.
2.1  Motor DC
Motor DC merupakan motor yang paling sederhana pengoperasiannya. Cukup dengan memberikan tegangan pada kedua terminalnya, maka motor DC tersebut akan berputar. Jenis motor DC sering ditemui pada benda yang hanya sekedar bergerak dan tidak memerlukan pengendalian baik kecepatan maupun posisi.
Gambar 2.1 Motor DC
Sebuah motor listrik mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Kebanyakan motor listrik beroperasi melalui interaksi medan magnet dan konduktor pembawa arus untuk menghasilkan kekuatan, meskipun motor elektrostatik menggunakan gaya elektrostatik. Proses sebaliknya, menghasilkan energi listrik dari energi mekanik, yang dilakukan oleh generator seperti alternator, atau dinamo. Banyak jenis motor listrik dapat dijalankan sebagai generator, dan sebaliknya. Misalnya generator / starter untuk turbin gas, atau motor traksi yang digunakan untuk kendaraan, sering


melakukan kedua tugas. motor listrik dan generator yang sering disebut sebagai mesin-mesin listrik.
Motor listrik DC (arus searah) merupakan salah satu dari motor DC. Mesin arus searah dapat berupa generator DC atau motor DC. Untuk membedakan sebagai generator atau motor dari mesin difungsikan sebagai apa. Generator DC alat yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik DC. Motor DC alat yang mengubah energi listrik DC menjadi energi mekanik putaran. Sebuah motor DC dapat difungsikan sebagai generator atau sebaliknya generator DC dapat difungsikan sebagai motor DC.
Pada motor DC kumparan medan disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Jika tejadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet, maka akan timbul tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap setengah putaran, sehingga merupakan tegangan bolak-balik.

Motor DC memiliki 3 bagian atau komponen utama untuk dapat berputar sebagai berikut:
1.      Kutub medan
Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi ruang terbuka diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet.

2.      Current Elektromagnet atau Dinamo
Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi.

3.      Commutator
Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk transmisi arus antara dinamo dan sumber daya. 7

Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur:
·         Tegangan dinamo, meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan
·         Arus medan, menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

2.1.1                  Jenis-jenis Motor DC
1.      Motor DC sumber daya terpisah / Separately Excited
Jika arus medan dipasok dari sumber terpisah maka disebut motor DC sumber daya terpisah / separately excited.
2.      Motor DC sumber daya sendiri / Self Excited : motor shunt
Pada motor shunt, gulungan medan (medan shunt) disambungkan secara paralel dengan gulungan kumparan motor DC (A) seperti diperlihatkan dalam gambar 2.2 dibawah. Oleh karena itu total arus dalam jalur merupakan penjumlahan arus medan dan arus kumparan motor DC.
Gambar 2.2 Karakteristik Motor DC Shunt
Berikut tentang kecepatan motor shunt (E.T.E., 1997) :
·         Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban (hingga torque tertentu setelah kecepatannya berkurang, lihat Gambar 2.2 diatas dan oleh karena itu cocok untuk penggunaan komersial dengan beban awal yang rendah, seperti peralatan mesin.
·         Kecepatan dapat dikendalikan dengan cara memasang tahanan dalam susunan seri dengan kumparan motor DC (kecepatan berkurang) atau dengan memasang tahanan pada arus medan (kecepatan bertambah).
3.      Motor DC daya sendiri : motor seri
Dalam motor seri, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara seri dengan gulungan kumparan motor DC (A) seperti ditunjukkan dalam gambar 2.3 dibawah. Oleh karena itu, arus medan sama dengan arus kumparan motor DC. Berikut tentang kecepatan motor seri:
·         Kecepatan dibatasi pada 5000 RPM
·         Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor akan mempercepat tanpa terkendali.
Motor-motor seri cocok untuk penggunaan yang memerlukan torque penyalaan awal yang tinggi, seperti derek dan alat pengangkat hoist seperti pada gambar 2.3 berikut.
Gambar 2.3 Karakteristik Motor DC Seri
2.1.2                  Prinsip dasar motor DC
Prinsip kerja motor DC didasarkan pada prinsip bahwa jika sebuah konduktor yang dialiri arus listrik diletakkan dalam medan magnet, maka tercipta gaya pada konduktor tersebut yang cenderung membuat konduktor berotasi.arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada konduktor.
Tabel 2.1 Pemakaian dan sifat-sifat motor DC
2.2  IC L293D
IC L293D ini adalah suatu bentuk rangkaian daya tinggi terintegrasi yang mampu melayani 4 buah beban dengan arus nominal 600 mA hingga maksimum 1.2 A. Keempat saluran masukannya didesain untuk dapat menerima masukan level logika TTL.
Untitled7Pada rangkaian ini IC LM293D berfungsi untuk menguatkan tegangan input pertama dengan tegangan input kedua agar sesuai dengan daya yang diminta pada output. Pada rangkaian ini, IC LM293D akan mendapatkan input dari mikrokontroler, dimana input dari mikrokontroler tersebut merupakan hasil pengolahan proses yang terjadi pada sensor. IC ini memiliki 20 kaki dan fungsi dari masing-masing kakinya bisa dilihat pada gambar berikut :






Gambar 2.4 Data Sheet IC L293D
·           Pin EN (Enable, EN1.2, EN3.4) berfungsi untuk mengijinkan driver menerima perintah untuk menggerakan motor DC.
·           Pin In (Input, 1A, 2A, 3A, 4A) adalah pin input sinyal kendali motor DC.
·           Pin Out (Output, 1Y, 2Y, 3Y, 4Y) adalah jalur output masing-masing driver yang dihubungkan ke motor DC.
·           Pin VCC (VCC1, VCC2) adalah jalur input tegangan sumber driver motor DC, dimana VCC1 adalah jalur input sumber tegangan rangkaian kontrol dirver dan VCC2 adalah jalur input sumber tegangan untuk motor DC yang dikendalikan.
·           Pin GND (Ground) adalah jalu yang harus dihubungkan ke ground, pin GND ini ada 4 buah yang berdekatan dan dapat dihubungkan ke sebuah pendingin kecil.

2.3  IC 7805
IC Regulator fungsinya adalah untuk penstabil tegangan. IC Regulator ini menghasilkan tegangan output stabil 5 Volt dengan syarat tegangan input yang diberikan minimal 7-8 Volt (lebih besar dari tegangan output) sedangkan batas maksimal tegangan input yang diperbolehkan dapat dilihat pada datasheet IC 78XX karena jika tidak maka tegangan output yang dihasilkan tidak akan stabil atau kurang dari 5 Volt.
Gambar 2.5 Data Sheet IC 7805



Tabel 2.2 IC 7805
Pin No
Function
Name
1
Input voltage (5V-18V)
Input
2
Ground (0V)
Ground
3
Regulated output; 5V (4.8V-5.2V)
Output

2.4  Konektor DB25
Port paralel (DB-25) adalah salah satu jenis soket pada personal komputer untuk berkomunikasi dengan peralatan luar seperti printer model lama. Karena itu paralel port sering juga disebut printer port. Perusahaan yang memperkenalkan port ini adalah Centronic, maka port ini juga disebut dengan Centronics port.
Kesederhanaan port ini dari sisi pemrograman dan antarmuka dengan hardware membuat port ini sering digunakan untuk percobaan-percobaan sederhana dalam perancangan peralatan elektronika.
Gambar 2.6 Konektor DB25 Male
Paralel port dapat mengirimkan 8 bit data sekaligus/serentak dalam satu waktu, lebih cepat dibanding serial port. Paralel port ini menggunakan konektor DB25. Panjang kabel maksimum yang diperlukan / diperbolehkan adalah 15 feet.
Standar port paralel yang baru ialah IEEE 1284 dimana dikeluarkan tahun 1994. Standar ini mendefinisikan 5 mode operasi sebagai berikut:
1.      Mode kompatibilitas
2.      Mode nibble
3.      Mode byte
4.      Mode EPP (Enhanced Parallel Port)
5.      Mode ECP (Extended Capability Port)

Gambar 2.7 Data Sheet Konektor DB25
DB25 memiliki 25 buah pin dengan keterangan :
·         Control pins
o   Pin 4 = Request To Send
o   Pin 5 = Clear to send
o   Pin 6 = DCE Ready
o   Pin 8 = received line signal detector
o   Pin 12 = secondary received line signal detector
o   Pin 13 = secondary clear to send
o   Pin 19 = secondary request to send
o   Pin 20 = DTE ready
·         Timing pins
o   Pin 15 = transmitter signal element timing (DCE-DTE)
o   Pin 17 = receiver signal element timing (DCE-DTE)
o   Pin 24 = transmitter signal element timing (DTE-DCT)
·         Other pins
o   Pin 1 = shield
o   Pin 7 = signal ground / common return
o   Pin 9 = reserved (testing)
o   Pin 10 = reserved (testing)
o   Pin 11 = unassigned
o   Pin 18 = local loopback
o   Pin 21 = remote loopback & signal quality detector
o   Pin 22 = ring indicator
o   Pin 23 = data signal rate select
o   Pin 25 = test mode
o   Pin 2 = transmit data
o   Pin 3 = receive data

Berikut ialah tabel nama pin dari konekter DB25 dan Centronics dengan jumlah konektor 34. DB25 ialah konektor yang umum digunakan di computer sebagai port paralel, sedangkan konektor Centronics umum ditemukan di printer. IEEE 1284 ialah standar yang menentukan 3 konektor berbeda yang dapat digunakan dengan port paralel, yaitu 1284 tipe A ialah konektor DB25 yang dapat ditemukan di hampir semua komputer, 1284 tipe B ialah konektor Centronics 36 pin yang umum ditemukan di printer, IEEE 1284 type C ialah konektor 36 pin seperti Centronics, tetapi ukurannya lebih kecil dan lebih memuaskan.

Tabel 2.3 Nama pin dari konektor parallel port DB 25 dan Centronics
Pin DB25
Pin Centronics
SPP Signal
Arah In/Out
Register
Hardware di invert
1
1
nStrobe
In/Out
Control
Ya
2
2
Data 0
Out
Data

3
3
Data 1
Out
Data

4
4
Data 2
Out
Data

5
5
Data 3
Out
Data

6
6
Data 4
Out
Data

7
7
Data 5
Out
Data

8
8
Data 6
Out
Data

9
9
Data 7
Out
Data

10
10
nAck
In
Status

11
11
Busy
In
Status
Ya
12
12
Paper-Out/Paper-End
In
Status

13
13
Select
In
Status

14
14
nAuto-Linefeed
In/Out
Control
Ya
15
32
nError / nFault
In
Status

16
31
nInitialize
In/Out
Control

17
36
nSelect-Printer / nSelect-In
In/Out
Control
Ya
18-25
19-30
Ground
Gnd





Susunan pin dari konektor DB25 adalah seperti di bawah ini:


Pin-pin ini dibagi menjadi tiga grup, yaitu:
1)      Data lines (data bus)
2)      Control lines
3)      Status lines

Sesuai dengan namanya, data lines digunakan untuk lalu lintas data, control lines digunakan untuk mengendalikan paralatan, dan peralatanmengirimkan signal status ke komputer melalui status lines. Ketiga lines ini terhubung ke Data, Control dan Status register secara internal.

Tabel 2.4 Pengalamatan Port Data
Offset
Name
Read/Write
Bit No.
Properties
Base + 0
Data port
Write (Note-1)
Bit 7
Data 7
Bit 6
Data 6
Bit 5
Data 5
Bit 4
Data 4
Bit 3
Data 3
Bit 2
Data 2
Bit 1
Data 1
Bit 0
Data 0



Tabel 2.5 Pengalamatan Port Status
Offset
Name
Read/Write
Bit No.
Properties
Base + 1
Status Port
Read Only
Bit 7
Busy



Bit 6
Ack



Bit 5
Paper Out



Bit 4
Select In



Bit 3
Error



Bit 2
IRQ (Not)



Bit 1
Reserved



Bit 0
Reserved


Tabel 2.6 Pengalamatan Port Kontrol
Offset
Name
Read/Write
Bit No.
Properties
Base + 2
Control Port
Read/Write
Bit 7
Unused



Bit 6
Unused



Bit 5
Enable Bi-Directional Port



Bit 4
Enable IRQ Via Ack Line



Bit 3
Select Printer



Bit 2
Initialize Printer (Reset)



Bit 1
Auto Linefeed



Bit 0
Strobe


Port Paralel mempunyai 3 alamat seperti pada tabel. 3BCH ialah alamat dasar yang diperkenalkan sejak munculnya port Paralel pada kartu video yang kemudian tidak digunakan lagi. LPT1 ialah line printer dengan alamat 378h, lalu LPT2 dengan alamat 278H meskipun alamat ini dapat dirubah. Saat ini, alamat 378H dan 278H umumnya digunakan sebagai alamat port Paralel.


Tabel 2.7 Alamat port paralel
Alamat
Penjelasan
3BCH – 3BFH
Digunakan untuk paralel port di kartu video, tidak mendukung alama ECP
378H – 37FH
Alamat untuk LPT1
278H – 27FH
Alamat untuk LPT2

Ketika komputer dihidupkan, BIOS (Basic Input / Output System) akan menentukan jumlah port yang anda miliki dan mengeset nama LPT1, LPT2 & LPT3 ke masing-masing port tersebut. BIOS pertama kali mencari alamat 3BCH. Jika parallel port ditemukan di sana, BIOS akan mengeset dengan nama LPT1, lalu mencari alamat lainnya yaitu 378H. Pin 2-8 adalah jalur data 8-bit yang disediakan oleh LPT. Bernilai +3 volt ketika kondisi high. Sedang pada pin 10 sampai dengan 17 merupakan 8-bit input ke komputer. Alamat absolut sebuah port LPT pada komputer 80x86 0040h:0008h. Pada PASCAL, kita dapat meminta langsung ke alamat tersebut ke lokasi 378h, karena oleh PASCAL nilai yang terkandung dalam alamat absolut tersebut disimpan dalam variabel address yang bernilai 378h. Gambarannya dasarnya adalah dengan perintah:

Port [$378]:= d;

Dimana d adalah kode sandi yang mirip dengan pengkodean BCD 8bitdengan nilai yang diinginkan untuk membuat jalur data yang kita inginkan bernilai high atau low. Berikut adalah bentuk jalur pengkodean pada paralel port:

Pin
2
3
4
5
6
7
8
9
Bit
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
Nilai
1
2
4
8
16
32
64
128

Sebuah contoh sederhana adalah apabila kita menginginkan pin 2,4, dan 9 bernilai high, berarti 1 + 4 + 128 = 133, lalu berarti kita berikan perintah:

Port [$378] := 133;
Perintah itu akan membuat pin 2, 4 dan 9 bernilai high.
2.5  Socket DC
DC Connector adalah Konektor yang diperuntukan kabel yang menghantarkan arus listrik DC. DC Connector pada umumnya berbentuk Silinder dan memiliki polaritas Positif dan Negatif. Konekor Arus DC ini banyak kita temukan di Adaptor seperti Adaptor Laptop, Adaptor Telepon dan lain sebagainya. Berikut ini adalah gambar bentuk Konektor DC (DC Connector) beserta gambar bentuk socketnya :

Gambar 2.10 Socket DC

2.6  Borland Delphi 7
Pada tahun 1993 borland meciptakan suatu bahasa pemrograman visual yang dibentuk dari Borland Pascal 7.0 yang dinamakan Borland Delphi. Secara resmi delphi diumumkan pada tahun 1995 tanggal 14 februari dan dirilis tanggal 28 februari.
Sampai saat delphi ini telah mengeluarkan versi yang ke-7. Setiap versiadalah perbaikan dari versi sebelumnya. Delphi 7.0 mempunyai kelebihan yang merupakan perbaikan dari versi sebelumnya, yaitu terletak pada produktivitas, kualitas, pengembangan perangkat lunak, kecepatan kompilasi, pola desain yang menarik serta diperkuat dengan program terstruktur. Borland Delphi 7.0 memiliki fasilitas Object Oriented Programming (OOP) yang menyediakan object-object yang sangat kuat, powerful dan mudah digunakan dalam mendesain suatu aplikasi program. Keunggulan lainnya dapat digunakan untuk merancang program aplikasi yang memiliki tampilan seperti program aplikasi lainnya yang berbasis Windows.
Khusus untuk pemograman database, borlan Delphi menyediakan fasilitas objek yang kuat dan lengkap yang memudahkan programmer dalam membuat program. Format database yang dimiliki Delphi adalah format database paradox, dBase, MS-Access, ODBC, SyBASE, Oracle dan lain-lain dengan menggunakan ODBC (Open Database Connectivity).

Untuk komponen database visual delphi menyediakan komponen dataControl yang disebut juga visual controls. Komponen ini melakukan interaksiantara user dengan data source dan dapat digunakan untuk menyusun tampilan untuk pemakai. Seperti dalam menampilkan record, image, dan sebagainya. Sedangkan komponen data access adalah komponen non-visual yang secara langsung berhubungan dengan database dan hanya melakukan akses dengan database tanpa memperlihatkan apa yang ditampilkan. Berikut ini adalah gambaran arsitektur aplikasi database dengan menggunakan Borlad Delphi 7.0:

Tampilan Delphi 7 adalah sebagai berikut:

Gambar 2.12 Tampilan Delphi 7

2.6.1 Component, Property, Method, Event Dalam Borland Delphi7
Kode yang akan dilihat, sama dengan struktur Bahasa Pascal. Delphi adalah bahasa pemrograman berbasis objek, artinya pendekatan pembuatan program melalui objek-objek yang ada. Misalnya objek form, text dsb. Setiap objek akan memiliki properti (atribut) dan method yang diaktifkan / dipicu oleh event. Mari kita lihat penjelasan berikut.
a.    Object
Sebuah object atau komponen adalah sebuah objek pada Palette:
            sebuah Objek, adalah sebuah komponen dalam Component Palette
            atau sesuatu yang dibuat melalui kode-kode / bahasa pemrograman Jadi sebuah objek adalah secara umum kelas dari kumpulan sesuatu. Komponen pasti objek namun tidak selalu merupakan komponen, misalTstringList adalah sebuah objek (kumpulan karakter), dan bukan sebuahkomponen.
b.    Property
Sebuah property tidak lain adalah sebuah nama/variabel milik sebuah objek/komponen misal Caption, Text yang dapat diubah nilai baik melalui object Inspector atau melalui program. Beberapa istilah/ nama berikut yang mirip, dan sering digunakan:
       Procedure adalah kumpulan perintah yang melakukan suatu prosestertentu
       Function adalah sama dengan procedure, tetapi proses tersebut dapatmengembalikan suatu hasil / nilai misal hasilnya = 1
       Method adalah procedure atau function yang tergabung pada sebuahkomponen
       Subroutine adalah istilah umum dari semuanya(procedure/function/method) misal pada bahasa Basic.
c.    Method
Sebuah method adalah sebuah function/fungsi yang tergabung dalam sebuah objek. Contoh ListBox (dapat berarti sebuah array of strings) yang memiliki Method (Clear) yang membuat Listbox tersebut menjadi kosong. CLEAR adalah sebuah Method pada ListBox tersebut.
d.    Event
Sebuah event adalah sebuah aksi pengguna (User Action) misal MouseClick, KeyPressed. Setiap events diawali dengan kata „On‟.


2.6.2 Menu dan Perintah pada Delphi
Ada empat cara untuk memberi perintah pada lingkungan Delphi (Delphi environment):
a.    Gunakan menu
b.    Gunakan Short Cut (misal F9, F12 dsb)
c.    Gunakan SpeedBar (atau toolbar)
d.    Gunakan SpeedMenu (lokal menu yang diaktifkan dengan tombol mouse kanan)
Berikut    menu    utama   yang   ada   pada   Delphi (untukmempelajarinya gunakan Help Delphi):
·      Menu File. Menu ini berhubungan dengan file seperti membuat,menyimpan dan mengakhiri sebuah pekerjaan.
·      Menu Edit. Menu ini berhubungan dengan penyuntingan apa yangdikerjakan seperti Undo , Redo, Cut, Copy, Paste atau dapat dengan tombol Ctrl+Z, Ctrl+X, Ctrl+C, Ctrl+V.
·      Menu Search. Menu ini berhubungan dengan pencarian danpenggantian data.
·      Menu View. Menu ini berhubungan dengan penampilan atau apayang akan ditampilkan.
·      Menu Project. Menu ini berhubungan dengan proyek yang sedangdibuat, misal unit yang akan ditambahkan ke proyek ini, unit apa yang akan dihapus, dsb.
·      Menu Run. Menu ini berhubungan dengan menjalankan program,mencari kesalahan (debug), dsb.
·      Menu Component. Menu ini berhubungan dengan komponen, misalmenambah komponen baru, menghapus komponen yang ada.
·      Menu Database. Menu ini berhubungan dengan Database,Database Form Wizard dan Database Explorer.
·      Menu Tools. Menu ini berhubungan denganpengaturan/konfigurasi, tool-tool pembantu Delphi.
·      Menu Help. Menu ini berhubungan dengan informasi mengenaiDelphi, Help/bantuan

Flowchart merupakan penggambaran secara grafik dari langkah-langkahdan urut-urutan prosedur dari suatu program dalam bentuk diagram alir dari algoritma-algoritma yang ada dalam suatu program, dan menyatakan arah alur program tersebut. Dalam flowchart, ada beberapa simbol yang biasanya dipakai yaitu simbol- simbol flowchart standar yang dikeluarkan oleh ANSI dan ISO yang bisa dilihat pada Table 2.8

Tabel 2.8 Simbol-simbol flowchart
Simbol
Nama
Fungsi
Terminator
Permulaan atau akhir program
Flow Line

Arah aliran program
Preparation
Proses inisialisasi atau pemberian harga awal


Process
Proses perhitungan atau pengolahan data.
Input / Output Data
Proses input atau output data, parameter, atau informasi
Predefine Process (Sub Program)
Permulaan subprogram proses menjalankan sub program
Decision
Perbandingan pernyataan, penyeleksian data yang memberikan pilihan untuk langkah selanjutnya.
On Page Connector
Penghubungan bagian-bagian flowchart yang berada pada satu halaman.
Off Page Connector
Penghubung bagian-bagian flowchart yang berada pada halaman yang berbeda.


2 comments: