Laporan Tugas Akhir - Pengendalian Gerak Eretan Mesin Bubut

PENGENDALIAN GERAK ERETAN PADA MESIN

BUBUT

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Kelulusan Sarjana Strata-1 Program

Studi Teknik Mesin Universitas Pasundan

Disusun Oleh :

AHMAD FALAH

11.3030.022

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS PASUNDAN

BANDUNG

2015

PENGENDALIAN GERAK ERETAN PADA MESIN BUBUT

TUGAS AKHIR

Pembimbing I

(Rachmad Hartono, Ir., MT.) Pembimbing I Tugas Akhir

Pembimbing II

(Sugiharto, Ir., MT.) Pembimbing II Tugas Akhir

Nama : Ahmad Falah

Nrp : 11.3030022

ii

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Warrahmatullahi Wabarakatu ...

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta’ala Yang

Maha Pengasih dan Maha Penyayang yang telah melimpahkan hidayah, inayah dan

rahmat-Nya. Alhamdulilah penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir

dengan judul “PENGENDALIAN GERAK ERETAN MESIN BUBUT ”. Tidak lupa

penulis panjatkan shalawat salam kepada Nabi besar Muhammad Shalallahu ‘Alaihi

Wasallam, semoga beliau selalu menjadi tauladan bagi penulis khususnya dan

umumnya bagi seluruh umat muslim.

Meskipun banyak kendala dan rintangan dalam menyelesaikan tugas akhir ini,

tetapi berkat bantuan yang diperoleh penulis dari banyak pihak maka penulis dapat

menyelesaikan tugas akhir ini. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati,

penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih yang sedalam-dalamnya kepada:

1. Kepada kedua orang tua yang sangat penulis cintai dan sayangi, terimakasih

atas do’a dan segala pengorbanan yang telah diberikan selama ini. Semoga

Allah Subhanahu Wa Ta’ala membalas dengan sebaik-baiknya dan menyayangi

mereka seperti mereka menyayangi penulis. Aamiin.

2. Saudara kandung penulis Muhamad Muflih, kakak Muhammad Irfan dan adik

Eneng Azizaturahmi yang telah memberikan do’a serta motivasi.

3. Bapak. Ir.Rachmad Hartono, M.,T, sebagai pembimbing I tugas akhir. Terimkasih

atas ilmu yang diberikan, masukan serta motivasi yang begitu banyak

mengajarkan penulis kemampuan untuk mengoptimalkan diri dan mengetahui

dimana letak kekurangan penulis sebagai manusia terpelajar.

4. Bapak Ir. Sugiharto, M.,T, selaku pembimbing II tugas akhir. Terimakasih atas

semua bantuan tenaga, pikiran, dan waktunya selama penulis melaksanakan

penyusunan laporan tugas akhir ini.

5. Dosen-dosen Teknik Mesin Universitas Pasundan yang telah mendidik penulis

menjadi manusia terpelajar.

iii

6. Guru program, kang Rifki dan kang Umam. Terimakasih atas bimbingan serta

kesabarannya dalam mengajarkan serta membantu penulis dalam tugas akhir ini.

7. Rekan Tugas Akhir, kang Sofianto dan kang Yudi yang telah bersama-sama

dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

8. Sahabat-sahabat EAGLE, Muflih, Tedriandi, Agus Rudi, Suhendi, dan Feri

Etrawan yang telah memberikan masukan serta motivasi.

9. Saudara seperjuangan penulis di Pesantren Otomasi dan Robotika 2015 ; kang

Dodi, kang Iwan, kang Dendi, kang Hasbi, kang Wildan, kang Eka, kang Endang,

kang Trio, kang Beni dan kang Baim yang membantu dan menuntun penulis

mencari jalan keluar atas kendala-kendala yang dihadapi dalam Tugas Akhir ini

10. Sahabat-sahabat DKM Ulul Albaab yang telah mendo’akan dan membantu

memotivasi penulis dalam Tugas AKhir ini.

11. Rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Universitas Pasundan Bandung.

Tidak banyak yang dapat penulis lakukan untuk membalas kebaikan-kebaikan

yang telah diberikan, hanya do’a yang dapat penulis panjatkan, semoga segala

bentuk bantuan yang diberikan kepada penulis, mendapatkan Ridho dan Pahala dari

Allah Subhanahu Ta’ala, Aamiin Ya Rabbal Alamin.

Sekali lagi penulis mengucapkan banyak terimakasih untuk pihak-pihak terkait

dan terimakasih juga kepada seluruh pihak yang terlibat yang tak tercantumkan

dalam lembaran kata pengantar ini.

Wassalamualaikum Warahmatullahi Wabarakatu …

Bandung, September 2015

AHMAD FALAH

iv

DAFTAR ISI

ABSTRAK ................................................................................................................ i

KATA PENGANTAR ................................................................................................ ii

DAFTAR ISI ............................................................................................................. iv

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. vii

DAFTAR TABEL ...................................................................................................... vii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ................................................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah .......................................................................................... 1

1.3 Batasan Masalah ................................................................................................ 2

1.4 Tujuan ................................................................................................................ 2

1.5 Sistematika Penulisan ........................................................................................ 2

BAB II TEORI DASAR

2.1 Mesin Bubut ....................................................................................................... 4

2.1.1 Prinsip Kerja Mesin Bubut ....................................................................... 4

2.1.2 Komponen Mesin Bubut .......................................................................... 4

2.2 Motor Stepper ................................................ ..................................................... 5

2.2.1 Prinsip Kerja Motor Stepper .................................................................... 7

2.2.2 Jenis-jenis Motor Stepper ........................................................................ 7

2.3 Mikrokontroller .................................................................................................... 11

2.4 IC Driver Motor Stepper L297 ............................................................................. 12

2.5 Code Vision AVR ................................................................................................ 13

2.5.1 Input / Output ........................................................................................... 14

2.5.1 USART .................................................................................................... 15

v

2.6 Visual Basic ........................................................................................................ 16

2.6.1 Project ..................................................................................................... 17

2.6.2 Form ........................................................................................................ 17

2.6.3 Toolbar .................................................................................................... 18

2.6.3.1 Textbox ........................................................................................ 19

2.6.3.2 CommandButton ......................................................................... 19

2.6.3.3 Listbox ........................................................................................ 19

2.6.3.4 MSCommonDIalog ..................................................................... 19

2.6.3.5 MSComm .................................................................................... 19

BAB III RANGKAIAN PROGRAM PENGENDALIAN ERETAN MESIN BUBUT MENGGUNAKAN VISUAL BASIC

3.1 Rangkaian Pengendalian Gerak Eretan Mesin Bubut ......................................... 21

3.2 Rangkaian Mikrokontroller ATMega 8535 ........................................................... 22

3.4 Rangkaian Driver Motor Stepper L297 ................................................................ 22

3.4 Rangkaian Pemutus Arus (ON/OFF) ................................................................... 23

3.5 Instalasi Sistem Pengendali Mesin Bubut............................................................ 24

3.6 Program Pengendali ............................................................................................ 25

3.6.1 CodeVison AVR ....................................................................................... 25

3.6.1 Visual Basic ............................................................................................. 30

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA HASIL PENGUJIAN

4.1 Pengujian Program Pengendali Eretan pada Visual Basic .................................. 40

4.1.1 Perintah Input .......................................................................................... 41

4.1.2 Perintah Tombol Remove Data ............................................................... 41

4.1.3 Perintah Tombol Remove List .................................................................. 42

4.1.4 Perintah Tombol Save Data .................................................................... 43

4.1.5 Perintah Tombol Load Data ..................................................................... 43

vi

4.1.6 Perintah Tombol Exit ............................................................................... 44

4.1.7 Perintah Tombol Comm Port ................................................................... 45

4.1.8 Perintah Tombol Step .............................................................................. 45

4.1.9 Perintah Tombol Comm Process ............................................................. 46

4.2 Pengujian Gerak Eretan Mesin Bubut ................................................................. 47

4.2 Analisa Hasil pengujian ....................................................................................... 48

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ......................................................................................................... 49

5.2 Saran ................................................................................................................... 49

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Komponen-komponen Mesin Bubut ................................................... 5

Gambar 2.2 Bentuk Fisik Motor Stepper ................................................................ 6

Gambar 2.3 Posisi Rotor dan Stator pada Mesin Stepper ...................................... 6

Gambar 2.4 Cara Kerja Motor Stepper ................................................................... 7

Gambar 2.5 Skema Lilitan dan Polaritas Motor Stepper ........................................ 8

Gambar 2.6 Skema Lilitan Motor Stepper Empat Fasa .......................................... 9

Gambar 2.7 Skema dan Bentuk Mikrokontroller ATMega 8535 ............................. 10

Gambar 2.8 Bentuk Fisik IC Driver L297 ................................................................ 11

Gambar 2.9 Skematik Penggunaan IC Driver L297 ............................................... 11

Gambar 2.10 Tampilan Awal CV AVR ...................................................................... 12

Gambar 2.11 Tampilan Awal Program CV AVR ....................................................... 13

Gambar 2.12 Tampilan Awal Visual Basic 6.0 .......................................................... 14

Gambar 2.13 Bentuk Project .................................................................................... 15

Gambar 2.14 Bentuk Form ....................................................................................... 15

Gambar 2.15 Komponen Toolbar ............................................................................. 15

Gambar 3.1 Skematis Rangkaian Pengendali Gerak Eretan Mesin Bubut ............. 21

Gambar 3.2 Bentuk fisik Mikrokontroller ATMega 8535 ......................................... 22

Gambar 3.3 Rangkaian Skematis Motor Stepper ................................................... 23

Gambar 3.4 Rangkaian Skematik Pemutus Arus (ON/OFF) .................................. 24

Gambar 3.5 Instlasi Pengendali Pada Mesin Bubut ............................................... 25

Gambar 3.6 Diagram Alir Program Penerimaan Data pada Mikrokontroller ........... 26

Gambar 3.7 Form Pengendali Gerak Eretan Mesin Bubut ..................................... 30

Gambar 3.8 Diagram Alir Program Pengiriman Data dari Komputer ...................... 31

Gambar 4.1 Form Pengendali Gerak Eretan Mesin Bubut ..................................... 40

Gambar 4.2 Tampilan Perintah Input Data ............................................................. 41

viii

Gambar 4.3 Tampilan Perintah Remove Data ........................................................ 42

Gambar 4.4 Tampilan Perintah Remove Listbox ..................................................... 42

Gambar 4.5 Tampilan Perintah Save Data Listbox ................................................ 43

Gambar 4.6 Tampilan Perintah Load Data Listbox ................................................. 44

Gambar 4.7 Tampilan Perintah Exit ....................................................................... 44

Gambar 4.8 Tampilan Perintah Comm Port ........................................................... 45

Gambar 4.9 Tampilan Perintah Step ...................................................................... 46

Gambar 4.10 Tampilan Perintah Process ................................................................ 47

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Susunan Eksitasi Mode Tunggal ............................................................ 9

Tabel 2.2 Susunan Eksitasi Mode Ganda .............................................................. 9

Tabel 3.1 Program Utama ...................................................................................... 28

Tabel 3.2 Fungsi Stepper ........................................................................................ 28

Tabel 3.3 Properti Form .......................................................................................... 31

Tabel 3.4 List Program Fungsi Pengiriman Data Secara Serial ............................. 32

Tabel 3.5 List Program Membuka Serta Menutup Jalur Komunikasi ....................... 32

Tabel 3.6 List Program Komunikasi Serial............................................................... 34

Tabel 3.7 List Program Fungsi Tunggu .................................................................. 34

Tabel 3.8 List Program Process ............................................................................. 35

Tabel 3.9 List Program Input Data Listbox .............................................................. 35

Tabel 3.10 List Program Remove Data listbox .......................................................... 36

Tabel 3.11 List Program Remove Listbox ................................................................ 36

Tabel 3.12 List Program Menyimpan Data Listbox ................................................... 37

Tabel 3.13 List Program Membuka Data Listbox ....................................................... 37

Tabel 3.14 List Program Akhiri Program .................................................................. 38

Tabel 3.15 List Program Cek Jalur Komunikasi Serial ............................................. 39

Tabel 3.16 List Program Pengiriman Data ............................................................... 39

Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian ............................................................................... 47

ABSTRAK

Dalam dunia industri saat ini, sistem pengendalian proses produksi biasanya

merujuk pada penggunaan sistem pengendalian otomatis. Pengendalian sistem

kontrol secara otomatis dapat meningkatkan kinerja mesin. Salah satu aplikasi

sistem pengendali otomatis dapat diterapkan pada mesin bubut.

Pada sistem kontrol otomatis, komputer berperan sebagai perangkat

pengendali yang sebelumnya dilakukan secara manual. Sistem kontrol otomatis

ditujukan untuk proses yang berulang-ulang tanpa menurunkan kualitas produksi.

Sistem kontrol otomatis sendiri prosesnya lebih teliti dibandingkan sistem kontrol

secara manual.

Di laboraturium Otomasi dan Robotika terdapat sebuah mesin bubut yang

komponennya tidak lengkap. Beberapa komponen kecil pada mesin bubut tersebut

juga telah hilang. Untuk meningkatkan kinerja mesin bubut tersebut harus dilakukan

modifikasi atau perubahan pada mesin bubut dengan cara menambahkan eretan

serta membuat sistem pengendali. Pada tugas akhir ini, sistem pengendali otomatis

dititik beratkan pada pengendali gerakan eretan mesin bubut. Sistem pengendali

otomatis gerekan eretan mesin bubut dapat menggunakan mikrokontroler. Dari

pembahasan tugas akhir ini diharapkan mahasiswa mampu memahami proses

pengendalian gerak eretan mesin bubut menggunakan aplikasi CodeVisionAVR dan

Visual Basic.

Laporan Tugas Akhir

Pengendalian Gerak Eretan Pada Mesin Bubut I - 1

BAB I

PENDAHULUAN

Pada bab ini akan dibahas mengenai latar belakang, perumusan masalah,

batasan masalah, tujuan tugas akhir, dan sistematika penulisan laporan.

1.1 Latar Belakang

Penggunaan sistem kontrol secara manual atau konvensional seringkali

mengalami gangguan dan mempunyai banyak kelemahan, baik pada operator

maupun pada mesin yang dijalankan. Pada sistem kontrol manual, manusia

berperan sebagai pengendali. Pekerajaan yang dilakukan secara terus menerus

dapat menyebabkan menurunnya tingkat konsentrasi. Hal ini tentu akan berdampak

buruk pada proses produksi.

Untuk menjaga kualitas serta kuantitas produk, penggunaan sistem kontrol

otomatis saat ini merupakan salah satu opsi untuk memperbaiki kinerja proses

produksi. Pada sistem kontrol otomatis, komputer berperan sebagai perangkat

pengendali yang sebelumnya dilakukan secara manual. Sistem kontrol otomatis

ditujukan untuk proses yang berulang-ulang tanpa menurunkan kualitas produksi.

Sistem kontrol otomatis sendiri prosesnya lebih teliti dibandingkan sistem kontrol

secara manual.

Sistem kontrol otomatis dapat dilakukan dengan menggunakan mikrokontroler.

Sistem kontrol dengan menggunakan mikrokontroler dapat diaplikasikan dalam

berbagai keperluan. Pada kasus ini dirancang sebuah kontrol otomatis yang dititik

beratkan pada pengendalian gerak eretan pada mesin bubut dengan menggunakan

aplikasi Code Vison AVR dan Visual Basic.

1.2 Perumusan Masalah

Rumusan masalah yang dibahas pada tugas akhir ini adalah bagaimana cara

mengendalikan putaran poros motor stepper dengan menggunakan mikrokontroler.

Data gerakan putaran poros dikirimkan oleh komputer menggunakan komunikasi

serial. Data gerakan selanjutnya digunakan untuk menggerakkan motor stepper.

Laporan Tugas Akhir


1.3 Batasan Masalah

Mengingat kompleksitas permasalahan dan luasnya pembahasan, batasan

masalah diberlakukan untuk menyederhanakan laporan tugas akhir. Pada tugas

akhir ini masalah yang dibahas adalah sebagai berikut:

1. Pengenalan Mesin Bubut,

2. Motor Stepper sebagai motor penggerak putaran poros,

3. Rangkaian Driver Motor Stepper IC L297,

4. Sistem kontrol pengendali menggunakan mikrokontroler ATMega 8535, dan

5. Program pengendali menggunakan aplikasi Code Vision AVR dan Visual Basic.

1.4 Tujuan

Tujuan tugas akhir proses pengendalian gerak eretan pada mesin bubut

adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui dan memahami sistem serta cara kerja Mesin Bubut otomatis,

2. Mengetahui cara membuat rangkaian sistem kontrol otomatis Mesin Bubut, dan

3. Dapat menggerakan gerak eretan Mesin Bubut sesuai dengan cara kerja

menggunakan Mikrokontroler.

1.5 Sistematika Penulisan

Laporan ini disusun bab demi bab dan terdiri dari lima bab. Isi masing-masing

bab adalah sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisikan tentang Latar Belakang, Perumusan Masalah, Batasan

Masalah, Tujuan, serta Sistematika Penulisan Laporan.

BAB II DASAR TEORI

Bab ini berisikan tentang Mesin Bubut, Motor Stepper, Driver Motor Stepper,

Mikrokontroller, Code Vision AVR dan Visual Basic.

Laporan Tugas Akhir


BAB III PENGUJIAN RANGKAIAN DAN PROGRAM SISTEM PENGENDALI

GERAK ERETAN MESIN BUBUT.

Bab ini berisi tentang pengujian rangkaian elektronika dan program yang

dibuat pada aplikasi Code Vision AVR dan Visual Basic untuk mengendalikan

sistem.mekanisme gerak eretan mesin bubut.

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA PENGENDALIAN GERAK ERETAN

Bab ini berisi tentang pengujian program pengendalian mekanisme gerak

eretan mesin bubut dan analisa hasil pengujian pengendalian gerak eretan

mesin bubut.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisikan tentang kesimpulan dan saran yang berhubungan dengan

pengendalian gerak eretan mesin bubut.

DAFTAR PUSTAKA

Laporan Tugas Akhir

Pengendalian Gerak Eretan Pada Mesin Bubut II - 4

BAB II

TEORI DASAR

Pada bab ini akan dibahas tentang mesin bubut, mikrokontroler, IC driver

motor stepper L297, motor stepper dan software pendukung seperti CodeVision AVR

serta Visual Basic 6.0.

2.1 Mesin Bubut

Mesin bubut (turning machine) adalah suatu mesin perkakas yang dalam

proses kerjanya bergerak memutar benda kerja dan menggunakan mata potong

pahat (tools) sebagai alat untuk menyayat benda kerja. Pada prosesnya benda kerja

terlebih dahulu dipasang pada chuck (pencekam) yang terpasang pada spindel

mesin, kemudian spindel dan benda kerja diputar dengan kecepatan sesuai

perhitungan. Mata potong pahat (tools) yang digunakan untuk membentuk benda

kerja akan disayatkan pada benda kerja yang berputar.

2.1.1 Prinsip Kerja Mesin Bubut

Poros spindel akan memutar benda kerja melalui piringan pembawa sehingga

memutar roda gigi pada poros spindel. Melalui roda gigi penghubung, putaran akan

disampaikan ke roda gigi poros ulir. Oleh klem berulir, putaran poros ulir tersebut

diubah menjadi gerak translasi pada eretean yang membawa pahat. Akibatnya, pada

benda kerja terjadi sayatan.

2.1.2 Komponen Mesin Bubut

Untuk dapat digunakan secara maksimal, mesin bubut harus memiliki bagian-

bagian utama. Bagian-bagian utama mesin bubut adalah kepala tetap (head stock),

kepala lepas (tail stock), alas/meja mesin (bed machine), dan eretan utama

(carriage). Kepala tetap (head stock) merupakan komponen utama mesin bubut yang

berfungsi sebagai dudukan chuk (cekam) benda kerja. Pada bagian dalam kepala

tetap terdapat roda-roda gigi transmisi penukar putaran yang akan memutar poros

spindel. Poros spindel akan memutar benda kerja melalu cekal (chuck).

Laporan Tugas Akhir


Bed machine (alas/meja mesin) digunakan sebagai dudukan eretan utama

(carriage) mesin bubut. Eretan utama (cariage) akan bergerak sepanjang alas/meja

mesin (bed machine) sambil membawa eretan lintang (cross slide), eretan atas

(upper cross slide), dan rumah pahat (tool post). Sumber utama semua gerakan

tersebut berasal dari motor listrik untuk memutar pulley melalui sabuk (belt).

Kepala lepas (tail stock) digunakan untuk dudukan senter putar sebagai

pendukung benda kerja pada saat pembubutan. Kepala lepas (tail stock) dapat distel

sepanjang alas/meja mesin (bed machine). Pergerakannya diatur dengan penyetel

roda dan dilengkapi dengan ulir pengencang. Pada dasarnya kepala lepas digunakan

untuk menyetel kelurusan dan untuk pembubutan tirus. Komponen-komponen utama

mesin bubut dapat dilihat pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 Komponen-komponen Utama Mesin Bubut

2.2 Motor Stepper

Motor stepper adalah motor DC yang khusus berputar dalam suatu derajat

yang tetap yang disebut langkah (step). Satu step antara 0,9° - 1,8°. Motor stepper

terdiri dari rotor dan stator. Rotor adalah permanen magnet sedangkan stator adalah

elektromagnet. Rotor akan bergerak jika stator diberi aliran listrik. Aliran listrik ini

membangkitkan medan magnet dan membuat rotor menyesuaikan dengan kutub

magnet yang dimilikinya. Bentuk fisik motor stepper dapat dilihat pada gambar 2.2.

Kepala Tetap

(Head Stock)

Eretan Utama (Cariage)

Kepala Lepas (Tail Stock)

Alas / meja mesin (Bed Machine)

Laporan Tugas Akhir


Gambar 2.2 Bentuk Fisik Motor Stepper

Motor stepper digunakan khusus untuk menentukan posisi batang motor tanpa

harus mempergunakan sensor posisi. Hal ini dapat dilakukan dengan cara

menghitung jumlah step yang harus diberikan dari posisi acuan. Ukuran dari step

ditentukan oleh jumlah rotor dan kutub stator motor stepper. Pada motor stepper

tidak terdapat kesalahan akumulatif, yaitu kesalahan sudut tidak terus bertambah

dengan meningkatnya step. Posisi rotor dan stator pada motor stepper dapat dilihat

pada gambar 2.3.

Gambar 2.3 Posisi Rotor dan Stator pada Motor Stepper

Laporan Tugas Akhir


2.2.1 Prinsip Kerja Motor Stepper

Cara kerja motor stepper didasari dengan prinsip magnet; seperti kutub

magnet (kutub utara dan kutub selatan). Skematik rotor dan stator motor stepper

dapat dilihat pada gambar 2.4.

Gambar 2.4 Cara kerja motor stepper yang didasari dari

prinsip magnet dasar

Lilitan stator A merupakan kutub utara sementara lilitan stator B merupakan

kutub selatan. Jika lilitan stator pada gambar 2.4 (a) diberi energi, maka torsi akan

bertambah seiring pergerakan rotor ke 180o. Hal tersebut tidak dapat digunakan

untuk menentukan arah dari putaran dan rotor tidak akan bergerak.

Jika yang terjadi seperti dalam gambar 2.4 (b), dua kutub stator tambahan C

dan D dipasang kemudian diberi energi seperti terlihat dalam gambar, maka dapat

diprediksi arah dari putaran rotor. Seperti pada gambar 2.4 (b) arah putaran rotor

akan konstan searah jarum jam.

2.2.2 Jenis-jenis Motor Stepper

Motor stepper memiliki beberapa kombinasi lilitan dan rotor. Terdapat

beberapa urutan energi pada lilitan medan untuk menentukan jumlah lilitan yang

terpisah, dinyatakan dengan fasa. Dilihat dari jumlah fasa, motor stepper terbagi

menjadi dua jenis yaitu, motor stepper dua fasa (Bipolar) dan motor stepper empat

fasa (Unipolar).

Laporan Tugas Akhir


a. Motor Stepper Dua Fasa (Bipolar)

Motor stepper dua fasa (bipolar) mempunyai konstruksi yang mirip dengan

motor stepper empat fasa (unipolar), hanya tidak terdapat tap pada kumparannya.

Penggunaan motor stepper dua fasa (bipolar) memerlukan rangkaian yang lebih

rumit. Rangkaian ini digunakan untuk mengatur agar motor ini dapat berputar dalam

dua arah. Untuk menggerakkan motor stepper jenis ini biasanya diperlukan sebuah

driver motor yang dikenal dengan nama H bridge. Rangkaian ini akan mengontrol

setiap kumparan secara terpisah (independent) termasuk polaritas setiap kumparan.

Skema simbol lilitan dan polaritas motor stepper dapat dilihat pada gambar 2.5.

Gambar 2.5 Skema Lilitan dan Polaritas Motor Stepper

Motor stepper dua fasa (bipolar) memiliki dua rangkaian lilitan dengan empat

kutub medan. Gambar 2.5 (a) menunjukkan simbol motor dan gambar 2.5 (b)

menunjukkan diagram lilitan internal motor tersebut. Pada gambar 2.5 (b), rangkaian

AB terdiri dari dua kutub berlawanan. Apabila lilitan AB diberi aliran arus dengan

polaritas A+ dan B- , kutub bagian atas akan memberikan ujung utara terhadap rotor

dan kutub bawah akan memberikan ujung selatan sehingga rotor akan cenderung

sejajar secara vertikal (posisi 1).

Cara yang paling sederhana dalam memberikan step pada motor ini adalah

dengan memberikan tegangan secara bergantian pada AB atau CD untuk menarik

rotor dari kutub ke kutub. Jika rotor bergerak CCW (counterclockwise, berlawanan

arah jarum jam) dari posisi 1, maka rangkaian CD harus diberi aliran arus dengan

polaritas C+D-. Hal ini akan menarik rotor ke posisi 2. Selanjutnya, rangkaian AB

Laporan Tugas Akhir


diberi aliran arus tetapi polaritasnya terbalik (-A +B), yang menyebabkan kutub

bawah memberikan ujung utara pada rotor, dengan demikian tertarik ke posisi 3.

Istilah bipolar digunakan pada motor ini karena arus kadang terbalik. Urutan

tegangan diperlukan untuk memutar motor satu putaran penuh dan ditunjukkan di

bawah ini. Pembacaan dari atas ke bawah memberikan urutan untuk motor stepper

berputar CCW, pembacaan dari bawah ke atas adalah urutan CW (clockwise, sarah

jarum jam). Susunan eksitasi mode tunggal dapat dilihat pada tabel 2.1.

Tabel 2.1 Susunan Eksitasi Mode Tunggal

Jalur Posisi

A+ B- 1

C+ D- 2

A- B+ 3

C- D+ 4

Cara lain untuk menggerakan motor stepper dua fasa (bipolar) adalah dengan

memberikan aliran arus pada kedua rangkaian AB dan CD secara bersamaan. Pada

mode ini, rotor akan ditarik kepada dua kutub yang berdekatan sehingga rotor

berada pada posisi diantara dua kutub tersebut. Urutan eksitasi mode ganda dapat

dilihat pada tabel 2.2.

Tabel 2.2 Susunan Eksitasi Mode Ganda

Jalur Posisi

A+ B- C+ D- 1”

A- B+C+ D- 2”

A- B- C+ D+ 3”

A+ B- C- D+ 4”

Laporan Tugas Akhir


(a) Eksitasi Mode Ganda (b) Eksitasi Mode Tunggal dan Ganda

Gambar 2.5 Skema Eksitasi Motor Stepper

Kedua cara mode tunggal dan mode ganda ini memberikan empat step.

Memberikan arus listrik sekaligus pada kedua rangkaian menyebabkan torsinya lebih

kuat daripada mode tunggal tetapi energi yang digunakan mode ganda lebih banyak

dibanding mode tunggal. Ada juga cara lain yaitu dengan memberikan setengah step

(half-step) maka akan diperoleh 8-step, gambar 2.5 b. Posisi 1, 2, 3 dan 4 diperoleh

dari mode tunggal dan posisi 1’, 2’, 3’, dan 4’ diperoleh dari mode ganda.

b. Motor Stepper Empat Fasa (Unipolar)

Jenis motor stepper empat fasa (unipolar) paling sering digunakan, kata

empat fasa berarti motor stepper ini mempunyai empat lilitan dan kata unipolar

berarti arah arus (polaritas) pada setiap lilitan selalu sama dan tidak pernah berubah.

Cara sederhana untuk mengoperasikan motor stepper empat fasa adalah dengan

memberikan aliran arus secara berurutan pada setiap lilitan. Skema simbol lilitan dan

diagram lilitan motor stepper empat fasa dapat dilihat pada gambar 2.6.

Laporan Tugas Akhir


Gambar 2.6 Skema Lilitan Motor Stepper Empat Fasa

Dibandingkan dengan motor stepper dua fasa (bipolar), motor stepper empat

fasa (unipolar) memiliki keuntungan. Rangkaian pengendali motor stepper empat

fasa lebih mudah dirancang karena hanya memerlukan satu switch / transistor setiap

lilitannya tanpa harus membalik polaritas kumparan.

Motor stepper empat phasa dapat dioperasikan sebagai dua fasa

menggunakan perangkat center tap (terminal 2 dan 5/common). Jika motor stepper

digunakan dalam mode dua fasa, maka center tap dihubungkan dengan vcc

sedangkan jika motor stepper digunakan dalam mode empat fasa, maka center tap

dihubungkan dengan ground.

2.3 Mikrokontroller

Mikrokontroler merupakan perangkat elektronika yang didalamnya terdapat

rangkaian kontrol, mikroprosesor, memori, dan input/output. Mikrokontroler dapat

diprogram menggunakan berbagai macam bahasa pemograman. Bahasa

pemrograman yang biasa digunakan untuk memprogram mikrokontroler diantaranya

adalah bahasa assembler, bahasa C, bahasa basic dan lain-lain.

Mikrokontroler biasanya digunakan untuk mengendalikan suatu proses secara

otomatis seperti sistem kontrol mesin, remote kontrol, kontrol alat berat, kontrol robot

dan lain-lain. Dengan menggunakan mikrokontroler sistem kontrol akan menjadi lebih

ringkas, lebih mudah dan lebih ekonomis.

Salah satu jenis mikrokontroler yang banyak digunakan untuk aplikasi kontrol

adalah ATMega8535. ATMega8535 merupakan salah satu mikrokontroler keluaran

Atmel. Atmel adalah salah satu vendor yang bergerak dibidang mikroelektrika.

Laporan Tugas Akhir


ATMega8535 memiliki beberapa fitur yang dapat digunakan untuk aplikasi kontrol.

Skema dan bentuk mikrokontroler ATMega8535 dapat dilihat pada gambar 2.7.

Gambar 2.7 Skema dan bentuk Mikrokontroler ATMega8535

2.4 IC Driver Motor Stepper L297

IC L297 merupakan IC (Integrated Circuit) penggerak motor Stepper. Output

IC L297 memberikan nilai high/low pada kaki keluaran keluaran (A, C, B, dan D)

secara berutuan dan bergantian terhadap motor stepper. Pembangkit tegangan listrik

yang terdapat pada IC L297 dapat digunakan untuk motor stepper dua fasa (bipolar)

maupun empat fasa (unipolar). L297 mempunyai dua input fungsional yaitu pulsa

(clock) dan arah putaran (direction). Bentuk fisik dan skematik rangkaian L297 untuk

menggerakan motor stepper dapat dilihat pada gambar 2.8 dan 2.9.

Gambar 2.8 Bentuk Fisik IC Driver L297

Laporan Tugas Akhir


Gambar 2.9 Skematik Rangkaian IC Driver L297

2.5 Code Vision AVR

Sistem minimum mikrokontroler hanya sekumpulan komponen-komponen

elektronika yang belum dapat dioperasikan. Agar dapat dioperasikan, suatu program

harus dimasukkan terlebih dahulu ke dalam IC mikrokontroler. Program yang

dimasukan haruslah sesuai dengan tujuan dari dibuatnya sistem tersebut, program

tersebut akan disimpan ke dalam mikrokontroler pada bagian penyimpanan

(memory). Ketika sistem dijalankan, baris per baris pada memori akan dibaca dan

dijalankan instruksinya oleh keseluruhan sistem. Untuk membuat, memasukkan

program ke chip dan menguji program, dibutuhkan software seperti Code Vision AVR

sebagai program compiler.

Code Vision AVR merupakan software yang biasa digunakan untuk membuat

code program mikrokontroler AVR. Kebanyakan user yang akan memprogram suatu

IC mikrokontroler menggunakan software ini. Tampilan awal CV AVR dan Program

pada CV AVR dapat dilihat pada gambar 2.10 dan 2.11.

Laporan Tugas Akhir


Gambar 2.10 Tampilan Awal CV AVR

Gambar 2.11 Tampilan Awal Program Pada CV AVR

2.5.1 Input/Output

Fasilitas input/output merupakan fungsi mikrokontroler untuk dapat menerima

sinyal masukan (input) dan memberikan sinyal keluaran (output). Sinyal input

maupun sinyal output berupa data digital 1 (high) yang mewakili tegangan 5 volt dan

data digital 0 (low) yang mewakili tegangan 0 volt. Mikrokontroler ATMega 8535

memiliki 4 buah port 8 byt yang dapat difungsukan sebagai port input maupun

sebagai port output. Port-port tersebut adalah portA, portB, portC, dan portD.

Laporan Tugas Akhir


Setiap port pada mikrokontroler mempunyai tiga buah register byt, yaitu

DDRx.n, PORTx.n, dan PINx.n. Huruf x mewakili nama port, sedangkan n mewakili

nama byt. Byt DDx.n terdapat I/O address PORTx sedangkan byt PINx.n terdapat

pada I/O address PINx. Register PORTx.n digunakan untuk memberi nilai keluaran

high/low (pada saat difungsikan sebagai output). Tampilan pengaturan port pada

mikrokontroller dapat dilihat pada gambar 2.12.

Gambar 2.12 Tampilan Pengaturan Port (Input/Output)

2.5.2 USART

Fasilitas USART merupakan fungsi mikrokontroller untuk dapat melakukan

komunikasi serial antara mikrokontroller dengan komputer. Komunikasi serial

dilakukan untuk mengirim data baik dari mikrokontroller menuju komputer, maupun

mengirim data dari komputer menuju mikrokontroller. Tampilan pengaturan USART

pada Code Vision AVR dapat dilihat pada gambar 2.13.

Gambar 2.13 Tampilan Pengaturan USART

Laporan Tugas Akhir


2.6 Visual Basic

Visual Basic adalah salah satu bahasa pemrograman komputer. Bahasa

pemrograman adalah bahasa perintah yang dapat dimengerti oleh komputer untuk

melakukan perintah-perintah tertentu. Bahasa pemrograman visual basic yang

dikembangkan oleh microsoft, merupakan pengembangan dari pendahulunya yaitu

bahasa pemrograman BASIC (Beginner’s Allpurpose Symbolic Instruction Code)

yang dikembangkan pada era tahun 1950-an. Program komputer yang

menggunakan bahasa basic adalah Microsoft Visual Basic 6.0.

Microsoft Visual Basic 6.0 merupakan salah satu development tool yaitu alat

bantu untuk berbagai macam program komputer, khsusnya program aplikasi

berbasis sistem operasi windows. Agar dapat menggunakan fasilitas Microsoft Visual

Basic 6.0, perlu diketahui lingkungan kerja program tersebut didalamnya terdapat

komponen-komponen utama. Komponen utama pada visual basic yang biasa

digunakan yaitu project, form, dan toolbox. Tampilan awal Visual Basic 6.0 dapat

dilihat pada gambar 2.14.

Gambar 2.14 Tampilan Awal Visual Basic 6.0

Laporan Tugas Akhir


2.6.1 Project

Project adalah sekumpulan modul yang didalamnya terdapat form beserta

kodenya. Project dapat disimpan dalam file berformat .vbf. File ini akan menyimpan

keseluruhan komponen program termasuk pilihan project, pilihan environment, dan

pilihan file .exe. Pada jendela project terdapat tiga icon, yaitu icon view code, icon

view object dan, icon toggle folder.

Icon view code digunakan untuk menampilkan jendela editor kode program,

icon view object digunakan untuk menampilkan bentuk form, dan icon toggle folder

digunakan untuk menampilkan folder atau tempat penyimpanan folder. Tampilan

project pada program Visual Basic 6.0 dapat dilihat pada gambar berikut 2.15.

Gambar 2.15 Bentuk Project

2.6.2 Form

Form adalah objek yang digunakan sebagai tempat perancangan program.

Biasanya pada form terdapat garis titik-titik yang disebut grid. Grid sangat berguna

untuk membantu pengaturan tata letak objek yang dimasukkan kedalam form, karena

gerakan oenunjuk mouse akan sesuai (tepat) pada titik-titik grid. Bentuk form pada

Visual Basic 6.0 dapat dilihat pada gambar 2.16.

View Object

View Code Toggle Folder

Laporan Tugas Akhir


Gambar 2.16 Bentuk Form

2.6.3 Toolbox

Toolbox adalah kotak alat yang berisi icon-icon tertentu yang akan dimasukan

ke dalam jendela form. Toolbox dapat dimodifikasi misalnya menambah icon dengan

cara meng-klik kanan pada toolbox, kemudian memilih component atau add tab.

Beberapa objek yang biasa digunakan adalah Textbox, CommandButton, Listbox,

MSCommonDialog, dan MSComm. Tampilan pada toolbox dapat dilihat pada

gambar 2.17.

Gambar 2.17 Komponen toolbox

Laporan Tugas Akhir


2.6.3.1 Textbox

Textbox merupakan objek Visual Basic yang biasanya digunakan untuk

memasukkan nilai yang diperlukan oleh suatu aplikasi program. Textbox dapat juga

menampilkan suatu hasil perhitungan maupun nilai suatu pengukuran.

2.6.3.2 CommandButton

CommonButton merupakan objek yang biasanya digunakan untuk

mengeksekusi perintah tertentu. CommonButton hampir selalu muncul pada semua

aplikasi. Bentuk CommonButton tampak seperti segi empat dengan text diatasnya.

2.6.3.3 Listbox

Listbox merupakan objek Visual Basic yang biasanya digunakan untuk

menampilkan hasil nilai setelah melakukan eksekusi program atau pada saat

program berlangsung (seperti Textbox).

2.6.3.4 MSCommonDialog

Objek CommonDialog merupakan objek Visual Basic yang dapat digunakan

untuk menampilkan dialog box yang berkaitan dengan penyimpanan maupun

pemuatan suatu file.

2.6.3.5 MSComm

MSComm merupakan objek yang digunakan untuk melakukan komunikasi

serial. Objek ini disimbolkan dengan gambar telepon. Agar dapat melakukan

komunikasi secara serial, beberapa properti objek MSComm perlu diubah. Beberapa

properti tersebut adalah:

- CommPort, properti ini diisi dengan jalur komunikasi serial yang akan

digunakan,

- RTreshold, properti ini diisi harga satu (1),

- SRhreshold,properti ini diisi harga satu (1), dan

- Settings, properti ini diisi sesuai dengan kecepatan pengiriman data dan jenis

komunikasi serial yang dipilih.

Laporan Tugas Akhir


Penerimaan data secara serial dilakukan dengan cara memindahkan karakter

yang ada pada properti input ke memori. Sintaks penulisan perintah penerimaan

data secara serial adalah buffer = MSComm1.Input.

Pengiriman dara secara serial dilakukan dengan cara mengisi properti output

dengan karakter yang dikirim. Sintaks penulisan perintah pengiriman data secara

serial adalah MSComm1.Output = chr (angka).

Ketika komputer selesai mengirim atau menerima data secara serial, program

akan secara otomatis mengeksekusi MSComm1.OnCOmm(). Bila komputer selesai

menerima data, maka harga properti ComEvent = ComEvReceive. Bila komputer

selesai mengirim data, maka harga properti ComEvent = ComEvSend.

Laporan Tugas Akhir

Pengendalian Gerak Eretan Pada Mesin Bubut III - 21

BAB III

RANGKAIAN PENGENDALI DAN PROGRAM PENGENDALI

GERAK ERETAN MESIN BUBUT

Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian rangkaian elektronika yang

akan digunakan dan program yang akan dibuat pada software Visual Basic 6.0.

Untuk bisa menggerakkan mesin bubut otomatis ini dibutuhkan beberapa komponen,

yaitu rangkaian penggerak motor stepper, rangkaian pemutus arus (ON/OFF),

mikrokontroller dan motor stepper.

3.1 Rangkaian Pengendalian Gerak Eretan Mesin Bubut

Rangkaian pengendalian gerak eretan mesin bubut merupakan rangkaian

pengendali motor penggerak (motor stepper). Rangkaian pengendali motor

penggerak tersebut diprogram menggunakan komputer (Visual Basic) dengan cara

menghubungkan rangkaian mikrokontroller dengan sebuah driver motor stepper

yang mempunyai kaki dir dan clock/step.

Komponen elektronika yang dihubungkan dengan mikrokontroller adalah

rangkaian driver motor stepper serta rangkaian ON/OFF. Skematis rangkaian

pengendalian gerak eretan mesin bubut dapat dilihat pada gambar 3.1.

Gambar 3.1 Skematis Rangkaian Pengendalian Gerak Eretan Mesin Bubut

Laporan Tugas Akhir


3.2 Rangkaian Mikrokontroller ATMega8535

Mikrokontroller merupakan sebuah piranti elektronik berupa integrated circuit

(IC) yang memiliki kemampuan memanipulasi data berdasarkan instruksi program

yang dibuat. Mikrokontroller yang digunakan pada pengendalian gerak eretan mesin

bubut adalah mikrokontroller ATMega8535. Mikrokontroller ini berfungsi untuk

mengolah data-data yang dikirim dari komputer ke mikrokontroller. Rangkaian

mikrokontroller ini telah dilengkapi jalur komunikasi serial yang menguhubungkan

antara komputer dan mikrokontroller. Skematik rangkaian mikrokontroller

ATMega8535 dapat dilihat pada gambar 3.2.

Gambar 3.2 Bentuk Fisik Mikrokontroller ATMega8535

3.3 Rangkaian Driver Motor Stepper

Rangkaian penggerak motor stepper merupakan rangkaian yang digunakan

untuk menggerakan motor stepper. L297 merupakan IC rangkaian penggerak motor

stepper. L297 mempunyai dua kaki input fungsional yaitu pulsa (clock) dan arah

putaran (direction) serta kaki output (A, C, B dan D). Kondisi output IC L297

memberikan nilai high/low pada kaki keluaran (A, C, B, dan D) secara berurutan dan

bergantian terhadap motor stepper. Skematik rangkaian penggerak motor stepper

pada tugas akhir ini dapat dilihat pada gambar 3.3.

Laporan Tugas Akhir


Gambar 3.3 Rangkaian Skematis Motor Stepper

3.4 Rangkaian Pemutus Arus (ON/OFF)

Rangkaian pemutus arus (ON/OFF) merupakan rangkaian yang digunakan

untuk mengalirkan arus serta memutuskan arus. 4N25 merupakan jenis IC

optocoupler yang digunakan untuk mengalirkan serta memutus arus. Input rangkaian

pemutus arus dihubungkan dengan mikrokontroller (VCC-GND), sementara

outputnya (COM-NO) dihubungkan dengan COM motor stepper serta VCC.

Motor Stepper aktif apabila terdapat masukan sinyal digital pada kaki COM

Stepper (kaki COM teraliri arus). Sinyal digital akan masuk melalui kaki port

mikrokontroller dan melewati kaki basis optocoupler. Indikator LED optocoupler akan

menyala. Cahaya LED optocoupler sampai ke kaki basis transitor. Apabila kaki basis

transistor terdapat tegangan, maka kaki konektor dan emitor akan terhubung

sehingga sinyal digital akan masuk ke kaki kontak COM-NO Relay. Karena kontak

COM-NO relay teraliri arus, maka COM Stepper akan aktif/menyala. Skematis

rangakaian ON/OFF dapat dilihat pada gambar 3.4.

Laporan Tugas Akhir


Gambar 3.4 Rangkaian Skematik Pemutus Arus (ON/OFF)

3.5 Instalasi Sistem Pengendali Mesin Bubut

Instalasi sistem pengendali mesin bubut otomatis merupakan urutan

pemasangan peralatan-peralatan sistem pengendali pada mesin bubut. Peralatan

sistem pengendali yang digunakan pada alat pengendali mesin bubut adalah mesin

bubut, catu daya, motor stepper, IC L297, rangkaian ON/OFF, dan mikrokontroller

ATMega8535.

Urutan pemasangan pada pengendalian gerak eretan mesin bubut ini

digolongkan menjadi 2 bagian yaitu pemasangan rangkaian mekanik dan rangkaian

elektronik. Adapun pemasangan rangkaian mekanik meliputi pemasangan motor

stepper pada eretan mesin bubut.

Setelah rangkaian mekanik pengendali mesin bubut dipasang, langkah

selanjutnya adalah melakukan rangkaian elektronik sebagai berikut:

1. Menghubungkan mikrokontroller ke perangkat elektronik yaitu rangkaian IC L297,

rangkaian ON/OFF.

2. Menghubungkan kaki output L297 kepada kaki KOIL (A, C, B dan D) motor

stepper.

Adapun instalasi sistem pengendali gerak eretan pada mesin bubut dapat


GND

VCC

NC

COM

NO

VCC mikrokontroler

Laporan Tugas Akhir


Gambar 3.5 Instalasi Pengendali pada Mesin Bubut

Keterangan :

1. Catu Daya VDC; 12 V, 9V, 5V

2. Mikrokontroller ATMega 8535,

3. IC Driver Motor Stepper L297,

4. Rangkaian ON/OFF, dan

5. Rangkaian.

3.6 Program Pengendali

Aplikasi pemrograman yang digunakan pada pengendalian gerak eretan

Mesin Bubut adalah CodeVisionAVR dan Visual Basic 6.0. Bahasa yang digunakan

pada program menggunakan bahasa c. Pemilihan menggunakan kedua program

tersebut karena kedua program mudah digunakan dan memiliki kemampuan untuk

melakukan komunikasi secara serial.

3.6.1 Code Vision AVR

Program CodeVisionAVR digunakan sebagai program penghubung antara

komputer dan driver motor stepper. Program yang dibuat pada CodeVisionAVR

adalah program yang dapat mengirim data dari mikrokontroller ke komputer serta

1 2 3 5

4

Laporan Tugas Akhir


program yang dapat menerima data dari komputer ke mikrokontroller. Data yang

diterima mikrokontroller dari komputer berupa sinyal digital. Sinyal digital tersebut

selanjutnya dikirim ke driver motor stepper untuk melakukan gerakan motor.

Agar hal ini dapat dilakukan, diperlukan suatu komunikasi antara

mikrokontroller dengan komputer. Salah satu jenis komunikasi yang sering

digunakan antara mikrokontroller dengan komputer adalah komunikasi serial secara

asinkron.

Setup program pada CodeVisionAVR meliputi pemilihan jenis mikrokontroller,

jenis clock yang digunakan, setup beberapa kaki pada portC untuk fungsional kaki dir

dan clock pada IC L297, setup portD untuk fungsional pada rangkaian ON/OFF, dan

setup USART untuk komunikasi serial. Agar lebih mudah dalam memahami cara

kerja program penerimaan data dari komputer ke mikrokontroller, dibuat diagram alir

seperti pada gambar 3.6.

Gambar 3.6. Diagram Alir Program Penerimaan Data pada Mikrokontroller

Laporan Tugas Akhir


Pada diagram alir seperti yang ditujukan pada gambar 3.6, data yang diterima

mikrokontroller dari komputer disimpan pada variabel a0 (a0=getchar() ). Setiap kali

mikrokontroller menerima data, variabel hitung selalu ditambah satu. Dengan

demikian, variabel hitung dapat digunakan sebagai tanda untuk menentukan urutan

data yang sedang diterima.

Ketika nilai hitung sama dengan satu, nilai variabel a0 dipindahkan ke

variabel b0. Data yang diterima mikrokontroller dari komputer berupa data angka 1

atau 0. Apabila nilai b0 sama dengan nol, bilangan yang sedang diterima oleh

mikrokontroller merupakan bilangan negatif. Apabila nilai b0 sama dengan satu,

bilangan yang sedang diterima oleh mikrokontroller merupakan bukan bilangan

negatif.

Ketika nilai variabel hitung sama dengan dua, nilai variabel a0 dipindahkan ke

variabel c0. Data yang diterima mikrokontroller berupa angka hasil bagi.

Ketika nilai variabel hitung sama dengan tiga, nilai variabel a0 dipindahkan ke

variabel d0. Data yang diterima mikrokontroller berupa angka sisa bagi. Dengan

demikian variabel d0 akan berisi nilai kelipatan 255 dari bilangan yang sedang

dikirimkan.

Ketika nilai variabel hitung lebih dari sama dengan empat, maka nilai variabel

hitung di-set kembali menjadi nol. Hal ini dilakukan agar variabel hitung tidak

pernah lebih dari empat. Setelah variabel hitung di-set kembali menjadi nol, nilai

data yang sudah diterima sebelumnya dimanipulasi untuk mendapatkan bilangan

yang sesungguhnya. Hasil manipulasi dipindahkan ke variabel d1 (d1=c0*255+d0).

Pada tahap ini mikrokontroller sebenarnya telah menerima data bilangan secara

lengkap.

Pada tahap berikutnya nilai variabel b0 akan diperiksa. Apabila nilai variabel

sama dengan nol, maka bilangan yang sedang diolah merupakan bilangan negatif.

Karena data yang diterima merupakan bilangan negatif, motor akan berputar ccw

(counter clock wise). Jika data yang diterima merupakan bukan bilangan negatif,

maka motor akan berputar cw (clock wise). Pada tahap berikutnya mikrokontroller

mengirimkan karakter 0 ( putchar(0) ). Hal ini dilakukan untuk memberikan tanda ke

komputer bahwa mikrokontroller telah menerima data secara lengkap.

Laporan Tugas Akhir


Program utama penerimaan data secara serial pada mikrokontroller dapat


Tabel 3.1 Program Utama

hitung=0;

while (1)

{

// Place your code here

a0=getchar();

hitung=hitung+1;

if (hitung==1) b0=a0;

if (hitung==2) c0=a0;

if (hitung==3) d0=a0;

if (hitung>=4)

{

d1=c0*255+d0;

if(b0==0)ccw(d1,a0);

else cw(d1,a0);

hitung=0;

putchar(0);

}

}

Data yang dikirimkan dari komputer ke mikrokontroller secara serial berupa

bilangan yang nilainya lebih dari 255, baik bilangan negatif maupun bilangan positif.

Data yang dikirimkan berupa data putar dan delay. Data tersebut yang nantinya

akan memanggil fungsi cw atau ccw.

Berikut ini merupakan fungsi stepper untuk menentukan arah putaran motor

stepper dapat dilihat pada tabel 3.2.

Tabel 3.2 Fungsi Stepper

// Standard Input/Output functions

#include <stdio.h>

cw (int putar, int delay)

{

int i;

Laporan Tugas Akhir


PORTD.0=0;

PORTC.1=0;

for(i=0;i<putar;i++)

{

PORTC.0=1;

delay_ms(delay);

PORTC.0=0;

delay_ms(delay);

}

PORTD.0=1;

}

ccw (int putar, int delay)

{

int i;

PORTD.0=0;

PORTC.1=1;


{

PORTC.0=1;

delay_ms(delay);

PORTC.0=0;

delay_ms(delay);

}

PORTD.0=1;

}

PortC pada kaki output bit 0 dan bit 1 digunakan untuk melakukan pengiriman

sinyal dir dan clock pada driver motor stepper IC L297. Kaki output pada bit 0

digunakan untuk mengubah arah putaran motor. Apabila bit 0 diberi sinyal low (0)

maka arah putaran motor akan berputar cw (clock wise) sementara apabila bit 1

diberi sinyal high (I) maka arah putaran motor akan berputar ccw (counter clock

wise). Kaki output pada bit 1 digunakan sebagai fungsi untuk mempercepat atau

memperlambat putaran motor.

PortD pada kaki output bit 0 digunakan untuk mengatur kontak relay. Apabila

kaki output pada bit 0 diberi nilai low (0), maka kontak COM-NO relay akan

terhubung. Karena kontak COM-NO relay terhubung, ada arus yang mengalir menuju

kaki COM motor stepper. Motor stepper akan berputar.

Laporan Tugas Akhir


3.6.2 Visual Basic

Perangkat lunak yang dibuat harus mampu mengirimkan sejumlah data yang

telah diolah dari komputer ke mikrokontroller. Pengiriman data dilakukan dengan

menggunakan komunikasi secara serial. Data-data yang dikirimkan dari komputer

menuju mikrokontroller kemudian ditampilkan ke dalam komputer agar dapat

diketahui apakah data yang telah diterima oleh mikrokontroller sesuai dengan data

yang dikirim dari komputer. Selain dapat mengirim sejumlah data-data dari komputer

ke mikrokontroller, program juga harus dapat mengirim sejumlah data secara

berulang.

Tahapan pembuatan perangkat lunak pemrograman pengendalian gerak

eretan mesin bubut dimulai dengan mendesain form. Form jalur komunikasi serial

dibuat untuk mempermudah mengatur jalur komunikasi antara komputer dan

mikrokontroller. Objek yang terdapat pada form terdiri dari textbox, commandbutton,

dan listbox. Tampilan form pengendalian gerak eretan eretan mesin bubut dapat


Gambar 3.7 Form Pengendali Gerak Eretan

Laporan Tugas Akhir


Pada form pengendalian gerak eretan eretan toolpost terdapat 9

commandbutton, 2 textbox, dan 1 listbox. Sebelum melakukan komunikasi serial

antara mikrokontroller dan komputer, beberapa properti objek-objek pada form

aplikasi seperti pada gambar 3.13 perlu di-set ulang. Properti beberapa objek yang

harus di-set ulang dapat dilihat pada tabel 3.3.

Tabel 3.3 Properti Form

Objek Properti Harga

Text Box Name Text1

Command Button Name Command1

Caption PROCESS

MSComm

Name MSComm1

Rthreshold 1

Srhreshold 1

Setting 9600,n,8,1

Agar lebih mudah dalam memahami cara kerja program pengiriman data dari

komputer ke mikrokontroller, dibuat diagram alir seperti pada gambar 3.8.

Gambar 3.8 Diagram Alir Program Pengiriman Data dari Komputer

Laporan Tugas Akhir


Kapasitas pengiriman data komunikasi serial pengendalian gerak eretan

mesin bubut adalah 8 bit. Oleh karenanya nilai maksimum bilangan yang dapat

dikirimkan melalui komunikasi serial adalah 255. Bilangan yang nilainya lebih dari

255, harus dikirimkan dengan cara tertentu. Salah satu cara mengirimkan bilangan

yang nilainya lebih dari 255 yaitu membagi bilangan bersangkutan menjadi kelipatan

255 dan sisa hasil bagi dari 255.

Bilangan yang telah diuraikan menjadi kelipatan 255 dan sisa bagi bilangan

255 selanjutnya dikirimkan secara serial sebanyak dua kali. Dengan cara ini, nilai

maksimum bilangan yang dikirimkan adalah 255x255 = 65025. List program

pengiriman data secara serial bilangan dengan nilai maksimum 65025 dapat dilihat

pada tabel 3.4.

Tabel 3.4 List Program Fungsi Pengiriman Data Secara Serial

Private Sub kirim(kalimat As String)

'fungsi kirim "proses"

kata = Trim(kalimat)

angka = Len(kata)

spasi = InStr(kata, " ")

kiri = Left(kata, spasi - 1)

kanan = Right(kata, angka - spasi)

If (kiri < 0) Then

MSComm1.Output = Chr(1)

kiri = Abs(kiri)

Else


End If

kiri1 = kiri \ 255

kiri2 = kiri Mod 255

MSComm1.Output = Chr(kiri1)


MSComm1.Output = Chr(kanan)

tunggu

End Sub

Laporan Tugas Akhir


Pada form program pengendalian gerak eretan toolpost mesin bubut terdapat

lima buah prosedur yang digunakan untuk mengatur gerakan motor stepper.

Prosedur-prosedur tersebut adalah Form_Load( ), Form_Unload(Cancel As Integer),

MSComm1_OnComm(), tunggu(), kirim(), Command1_Click(), Command2_Click(),

Command3_Click(), Command4_Click(), Command5_Click(), Command6_Click(),

Command7_Click(), Command8_Click(), Command9_Click().

Form_Load() dieksekusi ketika program aplikasi mulai dijalankan. Prosedur ini

memuat perintah membuka jalur komunikasi serial (MSComm1.PortOpen=True).

Prosedur Form_Unload(Cancel As Integer) dieksekusi ketika aplikasi akan ditutup.

Prosedur ini memuat perintah menutup jalur komunkasi serial

(MSComm1.PortOpen=False). List program membuka serta menutup jalur dapat


Tabel 3.5 List Program Membuka serta Menutup Jalur Komunikasi

Private Sub Form_Load()

'membuka jalur komunikasi serial

' MSComm1.PortOpen = True

Text1.Text = ""

Text2.Text = ""

End Sub

Private Sub Form_Unload(Cancel As Integer)

'menutup jalur komunikasi serial

If (MSComm1.PortOpen = True) Then

MSComm1.PortOpen = False

End If

End Sub

Prosedur MSComm1_OnComm() dieksekusi ketika komputer selesai

menerima atau mengirim data secara lengkap. Didalam prosedur ini nilai properti

CommEvent diperiksa. Bila nilai properti CommEvent=comEvReceive, maka

variabel tanda diberi nilai 1. List program MSComm dapat dilhat pada tabel 3.6.

Laporan Tugas Akhir


Tabel 3.6 List Program Komunikasi Serial

Private Sub MSComm1_OnComm()

'komunikasi serial

If (MSComm1.CommEvent = comEvReceive) Then

tanda = 1

End If

End Sub

Prosedur tunggu() disimpan didalam prosedur fungsi kirim. Prosedur tunggu()

diaktifkan ketika Command1 dan Command9 di-klik. Pada baris pertama prosedur

tunggu() variabel diset nol. Pada baris berikutnya, prosedur ini akan melakukan

perintah DoEvent secara berulang-ulang sampai nilai tanda sama dengan satu. Nilai

tanda akan sama dengan satu bila komputer selesai menerima data secara lengkap.

Perintah DoEvents adalah suatu perintah agar komputer me-respons event-event

yang lain selama proses pengulangan dilakukan. List program fungsi tunggu dapa


Tabel 3.7 List Program Fungsi Tunggu

Private Sub tunggu()

'fungsi tunggu

tanda = 0

Do While (tanda = 0)

DoEvents

Loop

End Sub

Prosedur Command1_Click() akan dieksekusi bila tombol “PROCESS” di-klik.

Pada baris pertama prosedur ini terdapat perintah untuk menonaktifkan tombol

“PROCESS” (Comman1.Enabled = False). Pada baris berikutnya, variabel proses

akan mengeksekusi data di listbox. Pada baris terakhir terdapat perintah untuk

mengaktifkan tombol “PROCESS” (Command1.Enabled = True). List program proses

dapat dilihat pada tabel 3.8.

Laporan Tugas Akhir


Tabel 3.8 List Program Process

Private Sub Command1_Click()

'melakukan proses

Command1.Enabled = False

proses = List1.ListCount

If (proses <> 0) Then

For i = 0 To (proses - 1)

kata = Trim(List1.List(i))

List1.ListIndex = i

kirim (kata)

Next

End If

Command1.Enabled = True

End Sub

Prosedur Command2_Click() akan dieksekusi bila tombol “INPUT DATA” di-

klik. Pada baris pertama prosedur, terdapat perintah untuk mengubah variabel string

yang ada di dalam text box Text1 menjadi variabel integer (kata = Text1.Text). Pada

baris berikutnya, terdapat perintah untuk menyimpan variabel integer Text1 tersebut

pada Listbox (List1.AddItem (kata)). List program proses dapat dilihat pada tabel 3.9.

Tabel 3.9 List Program Input Data Listbox


'perintah input data "list box"

kata = Text1.Text

List1.AddItem (kata)

End Sub

Prosedur Command3_Click() akan dieksekusi bila tombol “REMOVE DATA”

di-klik. Pada baris pertama prosedur, terdapat perintah untuk mengubah variabel

string yang ada di dalam listbox List1 menjadi variabel integer (kata = List1.List).

Laporan Tugas Akhir


Pada baris berikutnya, terdapat perintah untuk menghapus variabel integer List1

tersebut pada Listbox. List program proses dapat dilihat pada tabel 3.9.

Tabel 3.10 List Program Remove Data Listbox


'perintah menghapus step data list

angka = List1.ListIndex

List1.RemoveItem (angka)

End Sub

Prosedur Command4_Click() akan dieksekusi bila tombol “REMOVE LIST” di-

klik. Pada baris pertama prosedur, terdapat perintah untuk menghapus semua item

yang terdapat pada listbox List1. Dengan demikian, ketika tombol “PROCESS” serta

tombol “STEP” di-klik, listbox List1 akan kosong. List program proses dapat dilihat

pada tabel 3.11.

Tabel 3.11 List Program Remove Listbox


'menghapus data semua list

List1.Clear

Text1.Text = ""

End Sub

Prosedur Command5_Click() akan dieksekusi bila tombol “SAVE DATA” di-

klik. Pada baris pertama prosedur, terdapat perintah mengubah variabel angka1

yang terdapat pada listbox. Jika data variabel angka1 <> 0 maka data pada listbox

membuka dialog box. Dialog box SAVE akan menuntun pengguna untuk

menentukan nama file yang digunakan untuk menyimpan suatu data beserta direktori

tempat file tersebut berada. List program menyimpan data listbox dapat dilihat pada

tabel 3.12.

Laporan Tugas Akhir


Tabel 3.12 List Program Menyimpan Data Listbox


'menyimpan data listbox

angka1 = List1.ListCount

If (angka1 <> 0) Then

CommonDialog1.FileName = ""

CommonDialog1.ShowSave

angka = Len(CommonDialog1.FileName)

If (angka <> 0) Then

kata = CommonDialog1.FileName

Open kata For Output As #1

For i = 0 To (angka - 1)

kata = List1.List(i)

Print #1, kata

Next

Close #1

End If

Else

MsgBox "Tidak Ada Data di ListBox", vbCritical, "WARNING"

End If

End Sub

Prosedur Command6_Click() akan dieksekusi bila tombol “OPEN DATA” di-

klik. Dialog box OPEN akan menuntun pengguna untuk menentukan nama file yang

dipilih untuk dibuka beserta direktori tempat file tersebut berada. List program untuk

membuka data listbox dapat dilihat pada tabel 3.13.

Tabel 3.13 List Program Membuka Data Listbox


'membuka data listbox


CommonDialog1.ShowOpen

Laporan Tugas Akhir




List1.Clear


Open kata For Input As #1

Do Until EOF(1)

Line Input #1, kata


Loop

Close #1

End If

End Sub

Prosedur Command7_Click() akan dieksekusi bila tombol “EXIT” di-klik.

Apabila Command7 di-klik, maka muncul MessageBox “Are You Sure Want to Exit?”

List program untuk mengakhiri program dan memutus komunikasi serial dapat dilihat

pada tabel 3.14.

Tabel 3.14 List Program Untuk Mengakhiri Program


'keluar program

MsgBox "Are You Sure Want to Exit?", vbOKOnly, "EXIT"


End

End Sub

Prosedur Command8_Click() akan dieksekusi bila tombol “COMM PORT” di-

klik. Selama port komunikasi serial belum sesuai maka, list program “PROCESS”,

“STEP” tidak dapat dieksekusi. Apabila port komunikasi serial sesuai maka list

program bisa dieksekusi. List program cek jalur komunikasi serial dapat dilihat pada

tabel 3.15.

Laporan Tugas Akhir


Tabel 3.15 List Program Cek Jalur Komunikasi Serial


'cek PORT komunikasi serial

On Error GoTo selesai

check = Val(Text2.Text)

If (MSComm1.PortOpen = False) Then

MSComm1.CommPort = check

MSComm1.PortOpen = True

End If

GoTo keluar

selesai:

MsgBox "BELUM DIBUKA"

keluar:

End Sub

Prosedur Command9_Click() akan dieksekusi bila tombol “STEP” di-klik. Pada

baris pertama prosedur ini terdapat perintah untuk menonaktifkan tombol

“PROCESS” (Comman1.Enabled = False). Pada baris kedua, terdapat perintah

untuk mengubah variabel string yang ada didalam textbox Text2 menjadi variabel

integer (kata = text2.text). Pada baris selanjutnya variabel kirim akan memanggil

fungsi kirim (lihat tabel 3.4). Pada baris terakhir terdapat perintah untuk

mengaktifkan tombol “PROCESS” (Command1.Enabled = True). List program

pengiriman data dapat dilihat pada tabel 3.16.

Tabel 3.16 List Program Untuk Pengiriman Data


'mengirim data step


kata = Trim(Text1.Text)

kirim (kata)


End Sub

Laporan Tugas Akhir

Pengendalian Gerak Eretan Pada Mesin Bubut IV - 40

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISA HASIL PENGUJIAN

Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian pengendalian gerak eretan

mesin bubut menggunakan software Visual Basic 6.0 serta analisa hasil pengujian

pengendali gerak eretan mesin bubut menggunakan komunikasi serial.

4.1 Pengujian Program Pengendali Eretan pada Visual Basic

Pengendalian gerak laju eretan mesin bubut menggunakan program dibuat

pada visual basic. Pada visual basic, gerak laju eretan ditentukan dengan

memasukkan data-data yang kemudian disimpan pada listbox. Data yang disimpan

pada listbox kemudian dikirimkan ke mikrokontroller menggunakan jalur komunikasi

secara serial.

Pada form pengendalian gerak laju eretan mesin bubut terdapat 9

commandbutton untuk fungsi perintah gerakan, 1 listbox untuk menampilkan data

gerakan, dan 2 textbox yang memasukan data gerakan. Adapun tampilan form

pengendalian gerak eretan mesin bubut dapat dilihat pada gambar 4.1

Gambar 4.1 Form Pengendali Gerak Eretan Mesin Bubut

Laporan Tugas Akhir


Pengujian ini bertujuan untuk memastikan apakah sistem kontrol yang telah

dirancang dapat bekerja sesuai dengan tujuan pembuatan. Adapun perintah

pengujian pengendalian gerak eretan mesin bubut yang digunakan diantaranya

perintath input, perintah remove data, perintah remove list, perintah save data,

perintah load data, exit, perintah comm port, perintah step serta perintah process.

4.1.1 Perintah Tombol Input

Perintah input data berutujuan untuk menambah data-data gerakan pada

listbox List1. Data yang ditambahkan pada listbox terlebih dahulu ditulis pada

Text1.Text. Penambahan data ini akan terjadi apabila commandbutton “INPUT

DATA” di-klik. Adapun tampilan form “Input Data” dapat dilihat pada gambar 4.2.

Gambar 4.2 Tampilan Perintah Input Data

4.1.2 Perintah Tombol Remove Data

Perintah remove data bertujuan untuk menghapus data-data gerakan pada

listbox List1 secara satu persatu. Data yang sebelumnya disimpan pada listbox List1

akan berkurang jumlah nya sebanyak satu kali setiap commandbutton “REMOVE

DATA” tersebut di-klik. Adapun tampilan form “Remove Data Data” dapat dilihat pada

gambar 4.3.

Laporan Tugas Akhir


Gambar 4.3 Proses Remove Data

4.1.3 Perintah Tombol Remove Listbox

Perintah remove list bertujuan untuk menghapus data gerakan pada listbox

List1 secara keseluruhan. Data yang sebelumnya disimpan pada listbox List1 akan

terhapus apabila commandbutton “REMOVE LIST” tersebut di-klik. Adapun tampilan

form “Remove List” dapat dilihat pada gambar 4.4.

Gambar 4.4 Tampilan Perintah Remove Listbox

Laporan Tugas Akhir


4.1.4 Perintah Tombol Save Data

Perintah save data bertujuan untuk menyimpan data-data pengendalian gerak

eretan mesin bubut yang terdapat pada listbox List1 kedalam komputer. Data yang

telah disimpan sewaktu-waktu bisa kembali dibuka. Data gerakan listbox List1 akan

tersimpan setelah commandbutton “SAVE DATA” tersebut di-klik. Adapun tampilan

form “Save Data” dapat dilihat pada gambar 4.5.

Gambar 4.5 Tampilan Perintah Save Data Listbox

4.1.5 Perintah Tombol Load Data

Perintah load data bertujuan untuk memasukkan data-data pengendalian

gerak eretan mesin bubut yang disimpan pada komputer kedalam listbox List1. Data

gerakan listbox List1 akan terbuka apabila commandbutton “LOAD DATA”

tersebut di-klik. Adapun tampilan form “Load Data” dapat dilihat pada gambar 4.6.

Laporan Tugas Akhir


Gambar 4.6 Tampilan Perintah Load Data

4.1.6 Perintah Tombol Exit

Perintah exit bertujuan untuk mengakhiri program pengendalian gerak eretan

pada mesin bubut serta memutus jalur komunikasi serial. Perintah ini akan terjadi

apabila commandbutton “EXIT” tersebut di-klik. Adapun tampilan form “Exit” dapat


Gambar 4.7 Tampilan Perintah Exit

Laporan Tugas Akhir


4.1.7 Perintah Tombol Comm Port

Perintah comm port bertujuan untuk melakukan pengecekan komunikasi

secara serial apakah sudah terhubung atau belum. Perintah pengecekkan

komunikasi secara serial terlebih dahulu dilakukan dengan memasukkan data berupa

angka pada textbox Text2 untuk kemudian di-klik commandbutton “COMM PORT”.

Apabila tombol “COMM PORT” di-klik tetapi jalur komunikasi serial belum diisi atau

masih terdapat kesalahan jalur komunikasi serial, maka program tidak akan

mengeksekusi data gerakan pada list box. Adapun tampilan form “Comm Port” dapat


Gambar 4.8 Tampilan Perintah Comm Port

4.1.8 Perintah Tombol Step

Perintah step bertujuan untuk mengirimkan langkah-langkah gerakan yang

ditulis baik pada textbox text1 maupun listbox list1 ke mikrokontroller. Apabila tombol

“STEP” ditekan dan data-data yang dimasukkan pada form pengendalian sudah

lengkap dan benar, maka program akan mengeksekusi data tersebut dan mengirim

data tersebut ke mikrokontroller. Apabila tombol “PROCESS” ditekan tetapi data-data

yang dimasukkan tidak lengkap dan benar, maka program tidak akan mengeksekusi

Laporan Tugas Akhir


dan mengirim data tersebut ke mikrokontroller. Adapun tampilan form “Step” dapat


Gambar 4.9 Tampilan Perintah Step

4.1.9 Perintah Tombol Process

Perintah process bertujuan untuk mengirimkan langkah-langkah gerakan yang

terdapat pada listbox list1 ke mikrokontroller. Apabila tombol “PROCESS” ditekan

dan data-data yang dimasukkan pada form pengendalian sudah lengkap dan benar,

maka program akan mengeksekusi data tersebut dan mengirim data tersebut ke

mikrokontroller. Apabila tombol “PROCESS” ditekan tetapi data-data yang

dimasukkan tidak lengkap dan benar, maka program tidak akan mengeksekusi dan

mengirim data tersebut ke mikrokontroller. Adapun tampilan form “Step” dapat dilihat

pada gambar 4.10.

Laporan Tugas Akhir


Gambar 4.10 Tampilan Perintah Process

4.2 Pengujian Gerak Eretan Mesin Bubut

Pengujian pengendalian gerak eretan mesin bubut menggunakan

mikrokontroller bertujuan untuk memastikan apakah sistem kontrol yang telah

dirancang dapat bekerja sesuai dengan tujuan pembuatan. Pengujian dilakukan

dengan cara menggerakan eretan mesin bubut menggunakan penggerak motor

stepper, dimana jarak pitch ball screw pada eretan tersebut adalah 5 mm.

Pengujian dilakukan untuk menggerakan eretan sejauh 5 cm, dengan nilai

delay 1 ms, 2 ms dan 3 ms. Data hasil pengujian gerak eretan mesin bubut dapat


Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian

No Step delay (ms) Waktu (s) Jarak (cm) Arah Gerakan

1 4000 1 8,3 5 Kiri

2 -4000 1 8,35 5 Kanan

3 4000 2 16,39 5 Kiri

4 -4000 2 16,41 5 Kanan

5 4000 3 24,19 5 Kiri

6 -4000 3 24,26 5 Kanan

Laporan Tugas Akhir


4.3 Analisa Hasil Pengujian

Dari hasil pengujian pengendalian gerak eretan mesin bubut menggunakan

Visual Basic dapat dilakukan dengan baik sesuai dengan tujuan pembuatan.

Pengujian input data, remove data, remove list, save data, load data, exit, comm

port, step dan process dapat berfungsi dengan baik.

Pada pengujian gerak eretan mesin bubut, satu putaran motor stepper (360o)

menghasilkan jarak pitch 2,5 mm. Untuk mencapai jarak 5 mm dibutuhkan 2 kali

putaran motor stepper. Hal ini dikarenakan terjadi perbedaan diameter puli motor

dengan puli eretan (1 : 2).

Laporan Tugas Akhir

Pengendalian Gerak Eretan Pada Mesin Bubut V - 49

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini dibahas tentang kesimpulan dan saran mengenai keseluruhan

dari tugas akhir pengendalian gerak eretan mesin bubut.

5.1 Kesimpulan

Setelah dilakukan perakitan, pengujian, dan analisa pengendali proses

pegendalian gerak eretan mesin bubut, dapat disimpulkan beberapa hal, yaitu :

1. Sistem kontrol pengendali proses pengendalian gerak eretan mesin bubut

dapat bekerja dan berfungsi dengan baik sesuai dengan tujuan.

2. Penggunaan mikrokontroler sebagai pengendali sistem memudahkan

pengguna dalam pengendalian eretan mesin bubut.

3. Berdasarkan hasil pengujian, waktu gerakan yang diperoleh dianggap konstan.

5.2 Saran

Dalam pengendalian gerak eretan mesin bubut menggunakan motor stepper

tentunya terdapat kekurangan. Kecepatan pengendalian gerak eretan pada mesin

bubut tanpa beban dari tepi ke tepi lainnya mencapai 1 menit 8 detik. Untuk

meningkatkan kinerja pengendalian gerak eretan pada mesin bubut dapat

menggunakan motor stepper yang memiliki daya yang lebih tinggi atau dengan

menggunakan motor servo.

DAFTAR PUSTAKA

1. Dwipayana, Hendry. “Laporan Tugas Akhir”, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas

Teknik Universitas Pasundan, Bandung tahun 2014.

2. Heryanto, M. Ary. “Pemrograman Bahasa C untuk Mikrokontrokller ATMEGA

8535”, Andi Penertbit, Yogyakarta. 2008.

3. Pratama, M. Agung. “Laporan Tugas Akhir”, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas

Teknik Universitas Pasundan, Bandung tahun 2013.

4. Razaq, Abdul. “Pemrograman Microsoft Visual Basic 6.0”, Indah Surabaya,

Surabaya. 2004.

5. Sulhan, Setiawan, “Mudah dan Menyenangkan Belajar Mikrokontroller”, Andi

Penerbit, Yogyakarta. 2006.

6. Umam, Khoirul. “Laporan Tugas Akhir”, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik

Universitas Pasundan, Bandung tahun 2014.

7. Yusuf, Rifki. “Laporan Tugas Akhir”, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik

Universitas Pasundan, Bandung tahun 2015.

8. Makalah Driver Motor Stepper, diperoleh dari situs internet : http://electronics-diy-

motor-stepper.php. Diunduh pada tanggal 26 September 2014.

9. Makalah Mesin Bubut, diperoleh dari situs internet : http://agusni.wordpress.com

Diunduh pada tanggal 19 September 2014.

10. Makalah Proses Dasar Pemesinan, diperoleh dari situs internet : http://www.

slideshare.net/mobile/randysuwandy/makalah-proses-pemesinan-dasar. Diunduh

pada tanggal 19 September 2014.

http://electronics-diy-motor-stepper.php/

http://electronics-diy-motor-stepper.php/

http://agusni.wordpress.com/

Laporan Tugas Akhir

Pengendalian Gerak Eretan Pada Mesin Bubut Lampiran

LAMPIRAN

A. Program CV AVR Untuk Proses Pengendalian Gerak Eretan Mesin Bubut

Menggunakan Komunikasi Serial Antara Mikrokontroller Dengan Komputer

/*******************************************************

This program was created by the

CodeWizardAVR V3.04 Evaluation

Automatic Program Generator

© Copyright 1998-2013 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.

http://www.hpinfotech.com

Project : Tugas Akhir

Version :

Date : 29/06/2015

Author :

Company : PEOTRO UNPAS

Comments:

Chip type : ATmega8535

Program type : Application

AVR Core Clock frequency: 16,000000 MHz

Memory model : Small

External RAM size : 0

Data Stack size : 128

*******************************************************/

Laporan Tugas Akhir


#include <mega8535.h>

#include <delay.h>

// Declare your global variables here

// Standard Input/Output functions

#include <stdio.h>

cw (int putar, int delay)

{

int i;

PORTC.1=0;


{

PORTC.0=1;

delay_ms(delay);

PORTC.0=0;

delay_ms(delay);

}

}

ccw (int putar, int delay)

{

int i;

PORTC.1=1;


{

PORTC.0=1;

delay_ms(delay);

Laporan Tugas Akhir


PORTC.0=0;

delay_ms(delay);

}

}

void main(void)

{

// Declare your local variables here

int hitung,a0,b0,c0,d0,d1;

// Input/Output Ports initialization

// Port A initialization

// Function: Bit7=In Bit6=In Bit5=In Bit4=In Bit3=In Bit2=In Bit1=In Bit0=In

DDRA=(0<<DDA7) | (0<<DDA6) | (0<<DDA5) | (0<<DDA4) | (0<<DDA3)

| (0<<DDA2) | (0<<DDA1) | (0<<DDA0);

// State: Bit7=T Bit6=T Bit5=T Bit4=T Bit3=T Bit2=T Bit1=T Bit0=T

PORTA=(0<<PORTA7) | (0<<PORTA6) | (0<<PORTA5) | (0<<PORTA4)

| (0<<PORTA3) | (0<<PORTA2) | (0<<PORTA1) | (0<<PORTA0);

// Port B initialization

// Function: Bit7=Out Bit6=Out Bit5=Out Bit4=Out Bit3=Out Bit2=Out

Bit1=Out Bit0=Out

DDRB=(1<<DDB7) | (1<<DDB6) | (1<<DDB5) | (1<<DDB4) | (1<<DDB3)

| (1<<DDB2) | (1<<DDB1) | (1<<DDB0);

// State: Bit7=0 Bit6=0 Bit5=0 Bit4=0 Bit3=0 Bit2=0 Bit1=0 Bit0=0

PORTB=(0<<PORTB7) | (0<<PORTB6) | (0<<PORTB5) | (0<<PORTB4)

| (0<<PORTB3) | (0<<PORTB2) | (0<<PORTB1) | (0<<PORTB0);

Laporan Tugas Akhir


// Port C initialization

// Function: Bit7=In Bit6=In Bit5=In Bit4=In Bit3=In Bit2=In Bit1=Out

Bit0=Out

DDRC=(0<<DDC7) | (0<<DDC6) | (0<<DDC5) | (0<<DDC4) | (0<<DDC3)

| (0<<DDC2) | (1<<DDC1) | (1<<DDC0);

// State: Bit7=T Bit6=T Bit5=T Bit4=T Bit3=T Bit2=T Bit1=0 Bit0=0

PORTC=(0<<PORTC7) | (0<<PORTC6) | (0<<PORTC5) | (0<<PORTC4)

| (0<<PORTC3) | (0<<PORTC2) | (0<<PORTC1) | (0<<PORTC0);

// Port D initialization

// Function: Bit7=In Bit6=In Bit5=In Bit4=In Bit3=In Bit2=In Bit1=Out

Bit0=Out

DDRD=(0<<DDD7) | (0<<DDD6) | (0<<DDD5) | (0<<DDD4) | (0<<DDD3)

| (0<<DDD2) | (1<<DDD1) | (1<<DDD0);

// State: Bit7=T Bit6=T Bit5=T Bit4=T Bit3=T Bit2=T Bit1=0 Bit0=0

PORTD=(0<<PORTD7) | (0<<PORTD6) | (0<<PORTD5) | (0<<PORTD4)

| (0<<PORTD3) | (0<<PORTD2) | (0<<PORTD1) | (0<<PORTD0);

// Timer/Counter 0 initialization

// Clock source: System Clock

// Clock value: Timer 0 Stopped

// Mode: Normal top=0xFF

// OC0 output: Disconnected

TCCR0=(0<<WGM00) | (0<<COM01) | (0<<COM00) | (0<<WGM01) |

(0<<CS02) | (0<<CS01) | (0<<CS00);

TCNT0=0x00;

OCR0=0x00;

Laporan Tugas Akhir




// Clock value: Timer1 Stopped

// Mode: Normal top=0xFFFF

// OC1A output: Disconnected

// OC1B output: Disconnected

// Noise Canceler: Off

// Input Capture on Falling Edge

// Timer1 Overflow Interrupt: Off

// Input Capture Interrupt: Off

// Compare A Match Interrupt: Off

// Compare B Match Interrupt: Off

TCCR1A=(0<<COM1A1) | (0<<COM1A0) | (0<<COM1B1) |

(0<<COM1B0) | (0<<WGM11) | (0<<WGM10);

TCCR1B=(0<<ICNC1) | (0<<ICES1) | (0<<WGM13) | (0<<WGM12) |

(0<<CS12) | (0<<CS11) | (0<<CS10);

TCNT1H=0x00;

TCNT1L=0x00;

ICR1H=0x00;

ICR1L=0x00;

OCR1AH=0x00;

OCR1AL=0x00;

OCR1BH=0x00;

OCR1BL=0x00;



// Clock value: Timer2 Stopped

Laporan Tugas Akhir


// Mode: Normal top=0xFF

// OC2 output: Disconnected

ASSR=0<<AS2;

TCCR2=(0<<WGM20) | (0<<COM21) | (0<<COM20) | (0<<WGM21) |

(0<<CS22) | (0<<CS21) | (0<<CS20);

TCNT2=0x00;

OCR2=0x00;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization

TIMSK=(0<<OCIE2) | (0<<TOIE2) | (0<<TICIE1) | (0<<OCIE1A) |

(0<<OCIE1B) | (0<<TOIE1) | (0<<OCIE0) | (0<<TOIE0);

// External Interrupt(s) initialization

// INT0: Off

// INT1: Off

// INT2: Off

MCUCR=(0<<ISC11) | (0<<ISC10) | (0<<ISC01) | (0<<ISC00);

MCUCSR=(0<<ISC2);

// USART initialization

// Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity

// USART Receiver: On

// USART Transmitter: On

// USART Mode: Asynchronous

// USART Baud Rate: 9600

UCSRA=(0<<RXC) | (0<<TXC) | (0<<UDRE) | (0<<FE) | (0<<DOR) |

(0<<UPE) | (0<<U2X) | (0<<MPCM);

Laporan Tugas Akhir


UCSRB=(0<<RXCIE) | (0<<TXCIE) | (0<<UDRIE) | (1<<RXEN) |

(1<<TXEN) | (0<<UCSZ2) | (0<<RXB8) | (0<<TXB8);

UCSRC=(1<<URSEL) | (0<<UMSEL) | (0<<UPM1) | (0<<UPM0) |

(0<<USBS) | (1<<UCSZ1) | (1<<UCSZ0) | (0<<UCPOL);

UBRRH=0x00;

UBRRL=0x67;

// Analog Comparator initialization

// Analog Comparator: Off

// The Analog Comparator's positive input is

// connected to the AIN0 pin

// The Analog Comparator's negative input is

// connected to the AIN1 pin

ACSR=(1<<ACD) | (0<<ACBG) | (0<<ACO) | (0<<ACI) | (0<<ACIE) |

(0<<ACIC) | (0<<ACIS1) | (0<<ACIS0);

SFIOR=(0<<ACME);

// ADC initialization

// ADC disabled

ADCSRA=(0<<ADEN) | (0<<ADSC) | (0<<ADATE) | (0<<ADIF) |

(0<<ADIE) | (0<<ADPS2) | (0<<ADPS1) | (0<<ADPS0);

// SPI initialization

// SPI disabled

SPCR=(0<<SPIE) | (0<<SPE) | (0<<DORD) | (0<<MSTR) | (0<<CPOL) |

(0<<CPHA) | (0<<SPR1) | (0<<SPR0);

// TWI initialization

Laporan Tugas Akhir


// TWI disabled

TWCR=(0<<TWEA) | (0<<TWSTA) | (0<<TWSTO) | (0<<TWEN) |

(0<<TWIE);

hitung=0;

while (1)

{

// Place your code here

a0=getchar();

hitung=hitung+1;

if(hitung==1)b0=a0;

if(hitung==2)c0=a0;

if(hitung==3)d0=a0;

if(hitung>=4)

{

d1=c0*255+d0;

if(b0==0)ccw(d1,a0);

else cw(d1,a0);

hitung=0;

putchar(0);

}

}

}

Laporan Tugas Akhir


B. Program CV AVR Untuk Proses Pengendalian Gerak Eretan Mesin Bubut

Menggunakan Komunikasi Serial Antara Mikrokontroller Dengan Komputer

Dim kata As String

Dim tanda As Integer

Dim data, data_baru, data_lama As Integer


'melakukan proses


proses = List1.ListCount

If (proses <> 0) Then

For i = 0 To (proses - 1)

kata = Trim(List1.List(i))

List1.ListIndex = i

kirim (kata)

Next

End If


End Sub

Private Sub kirim(kalimat As String)

'fungsi kirim "proses"

kata = Trim(kalimat)

angka = Len(kata)

spasi = InStr(kata, " ")

kiri = Left(kata, spasi - 1)

kanan = Right(kata, angka - spasi)

Laporan Tugas Akhir


If (kiri < 0) Then


kiri = Abs(kiri)

Else


End If

kiri1 = kiri \ 255

kiri2 = kiri Mod 255



MSComm1.Output = Chr(kanan)

tunggu

End Sub

Private Sub tunggu()

'fungsi tunggu

tanda = 0

Do While (tanda = 0)

DoEvents

Loop

End Sub


'perintah input data "list box"

kata = Text1.Text


End Sub

Laporan Tugas Akhir



'perintah menghapus step data list

angka = List1.ListIndex

List1.RemoveItem (angka)

End Sub


'menghapus data semua list

List1.Clear

Text1.Text = ""

End Sub


'menyimpan data listbox

angka1 = List1.ListCount

If (angka1 <> 0) Then


CommonDialog1.ShowSave




Open kata For Output As #1

For i = 0 To (angka - 1)

kata = List1.List(i)

Print #1, kata

Next

Close #1

End If

Laporan Tugas Akhir


Else

MsgBox "Tidak Ada Data di ListBox", vbCritical, "WARNING"

End If

End Sub


'membuka data listbox


CommonDialog1.ShowOpen



List1.Clear


Open kata For Input As #1

Do Until EOF(1)

Line Input #1, kata


Loop

Close #1

End If

End Sub


'keluar program

MsgBox "Are You Sure Want to Exit?", vbOKOnly, "EXIT"


End

End Sub

Laporan Tugas Akhir



'cek PORT komunikasi serial

On Error GoTo selesai

check = Val(Text2.Text)

If (MSComm1.PortOpen = False) Then

MSComm1.CommPort = check

MSComm1.PortOpen = True

End If

GoTo keluar

selesai:

MsgBox "BELUM DIBUKA"

keluar:

End Sub


'mengirim data step


kata = Trim(Text1.Text)

kirim (kata)


End Sub

Private Sub Form_Load()

'membuka jalur komunikasi serial

' MSComm1.PortOpen = True

Text1.Text = ""

Text2.Text = ""

End Sub

Laporan Tugas Akhir


Private Sub Form_Unload(Cancel As Integer)

'menutup jalur komunikasi serial

If (MSComm1.PortOpen = True) Then


End If

End Sub

Private Sub MSComm1_OnComm()

'komunikasi serial

If (MSComm1.CommEvent = comEvReceive) Then

tanda = 1

End If

End Sub

Laporan Tugas Akhir - Pengendalian Gerak Eretan Mesin Bubut

Documents