Sistem Gerok Motor

Jenis-jenis Motor

2.5.5 Motor Stepper

Motor stepper adalah motor yang putaran motornya terdiri dari gerakan putar dengan sudut putaran yang kecil. Untuk menacapai satu putaran penuh, motor stepper akan berputar dengan putaran-putaran kecil. Jumlah putaran kecil ini tergantung dari spesifikasi jumlah langkah (step) motor stepper tersebut. Motor stepper dapat digunakan untuk daya gerak, pengandali arah dan pengendali posisi robot. Motor stepper dapat dikendalikan dengan rangkaian digital dan sangat ideal untuk menggerakkan robot secara berputar dan posisi linear atau garis lurus.

Tidak semua motor stepper memutar rotor dengan nilai yang sama tiap langkahnya. Motor stepper dibuat dengan derajat rotasi yang berbeda-beda per-langkahnya. Untuk menghasilkan derajat rotasi yang optima sangat tergantung dari penggunaan motor itu sendiri. Contoh derajat putaran kecil yang mungkin terbentuk antara lain 72 derajat dan 25.5 derajat. Putaran stepper tergantung nilai digital nilai apa yang diberikan ke motor tersebut.

2.5.6 Motor Servo

Motor servo standar dilengkapi dengan motor DC untuk mengendalikan posisi sebuah robot. Rotor motor dapat diputar atau diposisikan hingga 180º. Untuk motor servo tipe continuous dapat berputar hingga 360º.

Motor servo memiliki aturan tersendiri untuk dapat memutar motor tersebut sesuai dengan posisi yang diinginkan, yaitu menggunakan sinyal PWM (Pulse Wave Modulation). Motor servo tidak seperti motor DC, PWM pada motor servo tidak digunakan untuk mengatur kecepatan, tetapi sinyal PWM pada motor servo berfungsi untuk mengatur besar sudut putaran servo.

Sinyal PWM yang digunakan untuk servo mempunyai frekuensi 50 Hz, sehingga pulsa dibuat setiap 20ms. Sebagai contoh, sebuah pulsa 0,7 ms akan memutar servo ke posisi -120º, dan pulsa 1,7 ms akan memutar servo ke arah 120º.  

2.5.7 Driver motor dan H-Bridge

Untuk menggerakkan motor DC dibutuhkan rangkaian driver motor, karena motor DC mengkonsumsi arus yang besar dan tidak mampu disediakan oleh mikrokontroler. Rangkaian driver motor berfungsi sebagai sakelar elektronik yang dapat diaktifkan oleh mikrokontroler dengan arus yang kecil. Gambar 2.23 menunjukkan skema motor DC yang dapat memperoleh arus yang cukup dari transistor. Transistor dipasang sebagai switch. Sinyal yang diberikan ke kaki basis transistor akan mengaktifkan transistor dan membuat transistor bekerja seperti sabuah sakelar tertutup, sehingga arus mengalir melewati motor dan menggerakkan motor sesuai dengan arah arus tersebut.

Gambar 2.23 Motor DC dengan Rangkaian Driver.

Pada beberapa aplikasi motor DC pada robot mobile, dibutuhkan kemampuan motor DC agar dapat bergerak pada dua arah putaran. Agar motor DC dapat berputar bolak-balik, perlu ditambahkan rangkaian H-bridge. Pada prinsipnya rangkaian H-bridge adalah empat buah sakelar yang disusun agar dapat mengendalikan arah arus yang dilewatkan ke motor. Gambar 2.24 mengilustrsikan prinsip dasar H-Bridge

Gambar 2.24. Prinsip Kerja H-bridge

Prinsip kerjanya adalah apabila saklar S₁ dan S₄ ditutup, maka tegangan positif akan terhubung ke kaki positif motor dan tegangan negatif (ground) akan terhubung dengan kaki negatif motor. Hal ini akan menyebabkan arus mengalir melalui kumparan motor kemudian motor akan berputar ke arah kanan. Sedangkan bila saklar S₂ dan S₃ ditutup, maka tegangan positif akan terhubung ke kaki negatif motor dan tegangan negatif (ground) akan terhubung dengan kaki positif motor. Hal ini akan menyebabkan arus mengalir melalui kumparan motor dengan arah yang berlawanan sehingga motor akan berputar ke arah kiri. Hal ini dapat diperjelas dengan melihat Gambar 2.25 berikut.

               (a)                                                         (b)

Gambar 2.25 Putaran Motor Berdasarkan Aliran Arus.

(a) Motor Berputar Searah Jarum Jam.

(b) Motor Berputar Berlawanan Arah Jarum Jam.

Kemudian dengan menggunakan 2 buah transistor tipe NPN dan PNP yang berfungsi sebagai saklar. Saklar diaktifkan dengan memberi arus pada kaki basis masing-masing transistor. Rangkaian driver motor menjadi seperti Gambar 2.26.

Gambar 2.26. Rangkaian Driver Motor Menggunakan 2 Buah Transistor NPN dan PNP.

Masing-masing transistor diparalelkan dengan sebuah dioda yang berfungsi sebagai pembuang arus balik EMF yang dihasilkan kumparan motor pada saat perubahan kondisi dari ON ke OFF.