Praktikum ini melibatkan desain sistem kontrol laju motor DC secara terbuka. Mahasiswa membuat beberapa rangkaian untuk mengatur arah motor, membangkitkan sinyal gigi gergaji, mengkondisikan sinyal, dan mengkonversikannya menjadi sinyal PWM untuk mengontrol laju motor. Hasilnya menunjukkan rangkaian berfungsi sesuai harapan.

1. ALVIAN TEDY A., LUSIANA DIYAN N.
3 D4 TEKNIK KOMPUTER B
FIRJA HANIF MAULANA
2210181045, 2210181051
BAYU SANDI MARTA
PRAKTIKUM SISTEM PENGATURAN
KOMPUTER
15 Oktober 2020
PRAKTIKUM 2 DESAIN OPEN LOOP CONTROL
MOTOR DC
NAMA :
KELAS :
NRP :
NAMA DOSEN :
MATA KULIAH :
TANGGAL :

2. BAB 1
DASAR TEORI
A. TUJUAN
1. Mahasiswa dapat membuat aplikasi sederhana dari sistem pengaturan
computer
2. Mahasiswa dapat mendesain dan membuat hardware dari control motor
DC sebagai aplikasi dari analog control system
B. DASAR TEORI
Sistem kontrol kecepatan motor DC dapat diterapkan dengan memanfaatkan
komponen rangkaian elektronika seperti op-amp dsb. Sistem ini dikenal dengan sistem
kontrol analog. Pada prinsipnya untuk mengatur kecepatan motor DC menggunakan
prinsip dari Pulse Width Modulation yang sering dikenal dengan istilah PWM.
Sehingga diagram blok dari sistem control kecepatan motor DC adalah sebagai
berikut:
Dengan memanfaatkan IC 555 dan beberapa rangkaian Op-Amp, kita dapat
membangkitkan PWM dan mengatur besarnya duty cycle dengan menggunakan
potensiometer. Rangkaian tersebut lebih sering disebut dengan rangkaian Voltage
Controlled PWM Generator. Adapun ilustrasi dari Voltage Controlled PWM
Generator adalah seperti gambar berikut :
Langkah pertama yang harus dilakukan adalah membangkitkan sinyal
segitiga ataupun sinyal gergaji menggunakan IC 555. Hasilnya sinyal tersebut
selanjutnya dimasukkan kedalam rangkaian Op-Amp untuk mendapatkan besar
amplitude yang diharapkan sebelum dilakukan proses pemotongan sinyal segitiga atau
sinyal gigi gergaji dengan sinyal tegangan DC yang dihasilkan dari potensiometer

3. untuk menjadi sinyal kotak yang diatur Duty Cycle-nya. Adapaun Op-amp yang
digunakan adalah IC LM324.

4. BAB 2
PERALATAN
Alat – alat yang digunakan :
1. Laptop / PC
2. Software Livewire / Circuit Wizard

5. BAB 3
EXPERIMENTAL SETUP
1. Rangkaian H-Bridge
List komponen yang dibutuhkan:
a. Power supply
b. Kapasitor100nF
c. Dioda 4 buah
d. Motor DC
e. IC L293D
2. Rangkaian Pembangkit Sinyal Gergaji

6. Komponen yang dibutuhkan :
1. Osciloscope
2. Resistor 5K
3. Resistor 10K
4. Kapasitor 4.7 uF
5. IC NE 555
6. Potensiometer 10K
7. Baterai 5V (Power Supply)
8. IC LM 324
3. Rangkaian Sinyal Conditioning
List komponen yang dibutuhkan :
1. IC komparator LM324
2. Resistor 10k
3. Potentiometer 20k
4. Kapasitor
5. Dioda

7. 4. Rangkaian Konversi Sinyal Gigi Gergaji ke PWM
Komponen yang dibutuhkan :
1. Oscilloscope
2. Resistor 1K
3. Resistor 10K
4. Baterai 9V (Power Supply)
5. Amplifier
6. Potensiometer 20K
7. IC LM324

8. TUGAS
1. Lakukan percobaan dengan mengganti frekuensi dari PWM yang anda
buat, berikan 3 contoh nilai frekuensi dan jelaskan efek yang terjadi.
A. Ketika nilai potensiometer berada pada 50% maka frekuensi akan
bernilai 1/60 ms
B. Ketika nilai potensiometer berada pada 25% maka frekuensi akan
bernilai 1/35 ms
C. Ketika nilai potensiometer berada pada 90% maka frekuensi akan
bernilai 1/100 ms

9. 2. Berikan penjelasan untuk masing – masing rangkaian berdasarkan
karakteristik sinyal yang dihasilkan.
 Rangkaian pembangkit sinyal gigi gergaji memiliki output berupa
sinyal segitiga yang memiliki bentuk menyerupai gigi gergaji,
adanya bentuk gelombang ini dipengaruhi oleh karakteristik
kapasitor dalam melakukan charge dan discharge tegangan.
 Rangkaian signal conditioning memiliki output sinyal dengan
bentuk yang menyerupai gigi gergaji akan tetapi memilik magnitude
yang lebih tinggi karena pengaruh dari adanya rangkaian clamper.
 Rangkaian pengkonversi sinyal gigi gergaji ke PWM memiliki
output berupa sinyal duty cycle karena sinyal yang dihasilkan oleh
rangkaian signal conditioning ini dipotong oleh tegangan referensi
yang dipengaruhi oleh potentiometer karena ketika sinyal
conditioning memiliki nilainya diatas nilai referensi akan
menghasilkan logic high sehingga ketika berada di bawah referensi
ini akan menghasilkan sinyal low logic dan tidak terlihat

10. BAB 4
HASIL PENGUJIAN
1. Rangkaian H-Bridge
Arah berputar motor CW

11. Arah berputar motor CCW
2. Pembangkit sinyal gigi gergaji

12. 3. Sinyal conditioning
4. Konversi sinyal gergaji ke PWM

13. BAB 5
ANALISA DAN KESIMPULAN
ANALISA
Pada praktikum kali ini, kami melakukan percobaan open loop
control motor dc. Kami membuat aplikasi hardware sederhana motor dc
menggunakan aplikasi simulasi Circuit Wizard. Untuk percobaannya kami
membaginya menjadi beberapa block diagram. Langkah pertama kami
membuat rangkaian h-bridge driver motor dengan menggunakan ic L293D.
Rangkaian ini berfungsi untuk mengatur arah gerak dari motor dc. Output
dari rangkaian ini akan menyebabkan motor bergerak searah jarum jam
(CW) atau berlawanan arah (CCW). Kami menguji rangkaian ini dengan
mengatur input 1 dan input 2 nya. Saat input 1 kami beri VCC dan input 2
kami beri ground, motor DC bergerak berlawanan jarum jam (CCW).
Sebaliknya saat kami memberi input 1 dengan ground dan input 2 dengan
VCC, motor DC bergerak searah jarum jam (CW).
Rangkaian kedua yang kami buat yaitu rangkaian pembangkit sinyal
gigi gergaji. Output dari rangkaian ini yaitu sebuah sinyal berbentuk gigi
gergaji yang bisa diatur besar frekuensi sinyalnya. Untuk rangkaian ini
kami menggunakan IC NE555 sebagai pembangkit sinyal gergaji, OP AMP
LM324 sebagai buffer, dan potentiometer sebagai pengatur frekuensi sinyal
gigi gergaji. Kondisi frekuensi pada rangkaian ini yang harus dipenuhi
adalah sebesar 50hz atau 20ms untuk setiap gelombangnya.
Rangkaian selanjutnya yang kami buat adalah rangkaian
pengkondisi sinyal. Rangkaian ini berfungsi untuk mengkondisikan sinyal
input yang berasal dari rangkaian sinyal gigi gergaji agar nantinya sesuai
untuk dijadikan input pada rangkaian pwm generator. Pada rangkaian ini
kami menggunakan OP AMP LM324 dan dua buah potensiometer yang
berguna untuk mengatur level tegangan output dan tinggi magnitude atau
besar tegangan. Level tegangan adalah posisi sinyal yang dihasilkan,
sedangkat tinggi magnitude adalah tinggi dari gelombang sinyal output itu
sendiri. Kondisi yang dibutuhkan pada rangkaian ini yaitu sinyal output
harus berada pada range 0-5v.
Setelah itu kami membuat rangkaian pengkonversi gigi gergaji ke
sinyal PWM (Pulse Width Modulation). Rangkaian ini berfungsi untuk
memotong sinyal gergaji dengan sinyal reference sesuai dengan teori sinyal

14. PWM dan nantinya akan dikonversi menjadi sinyal PWM. Berikut adalah
grafik dari sinyal rangkaian kami:
Sinyal berwarna merah adalah sinyal output dari rangkaian
pembangkit gigi gergaji. Sinyal berwarna biru merupakan sinyal gigi
gergaji yang telah dikondisikan melalui rangkaian pengkondisi sinyal dan
sudah mempunyai range 0-5v. Sinyal berwarna ungu/merah muda adalah
sinyal tegangan referensi yang berfungsi untuk memotong sinyal gergaji
yang akan dikonversi menjadi sinyal PWM. Sedangkan sinyal berwarna
hijau adalah sinyal PWM yang telah terbentuk. Sinyal PWM terbentuk
akibat pemotongan sinyal gergaji warna biru dengan sinyal reference.
Sinyal gergaji yang berada di bawah sinyal reference akan menjadi sinyal
PWM High sedangkan untuk sinyal gergaji yang ada diatas reference akan
dikonversikan menjadi PWM low.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil dari praktikum yang telah dilakukan, dapat ditarik
kesimpulan sebagai berikut :
1. H-bride motor berfungsi untukmengatur arah laju motor DC (CW/CCW)
2. IC NE555 berfungsi untukmembangkitkan sinyal gigi gergaji
3. Op – amp dan potensiometerdapat digunakan untukmengkondisikan
sebuah sinyal input
4. Sinyal PWM dapat dibangkitkan dengan sebuah OP AMP dan input
sinyal gigi gergaji yang dipotong oleh sinyal tegangan referensi.
5. Sinyal dibawah tegangan reference akan dikonversi menjadi PWM High
sedangkan sinyal diatas tengangan reference akan dijadikan PWM Low.