TUJUAN
1. mamahami rangkaian interface mikrokontroller dengan motor
stepper
2. memahami rangkaian driver motor stepper ULN2003
3. memahami bahasa assembly untuk mengatur arah putaran motor
stepper
4. memahami bahasa assembly untuk mengatur arah putaran motor
stepper dengan menggunakan saklar.
Gambar 8.1. Rangkaian interface motor stepper dengan
driver ULN2003
DASAR TEORI
Pada Motor DC biasa, akan berputar dan berputar terus
selama power supply ada. Tidak ada rangkaian cerdas tertentu yang diperlukan
untuk mengendalikan motor tersebut, kecuali hanya memperlambat putaran
atau membalik putaran, dengan menerapkan polaritas balik. Motor stepper
adalah sangat berbeda. Jika anda memberikan power pada motor ini, maka
motor ini akan berada dalam keadaan diam, agar motor dapat berputar,
anda harus merubah sinyal yang masuk ke motor. Sebagai ilustrasi, dapat
dibayangkan sebuah kompas dengan elektromagnet disekitarnya. Sebagaimana
digambarkan pada gambar 2.2., apabila power yang diberikan pada elektromagnet
diganti, maka akan merubah posisi jarum dari kompas.
Gambar 4.2. Ilustrasi sebuah kompas dengan elektromagnet
Dengan empat buah elektromagnet maka gerakan akan melompat
secara kasar. Sekarang bayangkan susunan yang sama dengan 100 elektromagnet
yang mengitari kompas. Dengan mangatur energi yang mengalir pada setiap
elektromagnet dalam berurutan, maka jarum akan memerlukan sebanyak 100
langkah untuk melakukan satu kali putaran. Tetapi dengan pengaturan
100 elektromagnet secara individu, akan memerlukan elektronika yang
kompleks.
Gambar 4.3. Ilustrasi motor stepper dengan jarum kompas dengan elektromagnet
Pada ilustrasi tersebut, huruf-huruf yang melingkar
mewakili elektromagnet. Semua magnet dengan huruf yang sama berada dalam
keadaan koneksi. Ketika anda memberi arus pada rangkaian tersebut, maka
semua elektromagnet dengan huruf yang sama akan on pada saat itu, untuk
menggerakkan kompas, maka elektromaget berikutnya harus dialiri arus,
sehingga akan menimbulkan gerakan.
Table 2.7.1. Full Step Mode
A
|
B
|
C
|
D
|
KOMENTAR
|
1
|
0
|
0
|
0
|
Take a step clock wise
|
0
|
1
|
0
|
0
|
another step clock wise
|
0
|
0
|
1
|
0
|
another step clock wise
|
0
|
0
|
0
|
1
|
another step clock wise
|
0
|
0
|
0
|
1
|
No step take
|
0
|
0
|
1
|
0
|
Take a step back
|
Mode Half Steps
Dengan menghidupkan dua koil pada waktu yang bersamaan maka motor akan
berada dalam posisi diantaranya.
Figure 2.7.4. Half step mode
Table 2.7.2. Half Step Mode
A
|
B
|
C
|
D
|
KOMENTAR
|
1
|
0
|
0
|
0
|
Take a step clock wise |
1
|
1
|
0
|
0
|
Half a step clock wise |
0
|
1
|
0
|
0
|
The complete full step clock wise |
0
|
1
|
1
|
0
|
another half step clock wise |
0
|
0
|
1
|
0
|
The complete full step clock wise |
0
|
0
|
1
|
1
|
Another half step clock wise |
0
|
0
|
0
|
1
|
The complete full step clock wise |
1
|
0
|
0
|
1
|
another half step clock wise |
1
|
0
|
0
|
0
|
Start position |
Gambar 8.3. Bentuk fisik motor stepper disk drive 1,2”
Percobaan 8.1. Penggerak Motor Putar Searah Jarum Jam
Pada percobaan ini, motor stepper akan berputar searah
jarum jam, terus menerus
Untuk melakukan percobaan ini lakukan beberapa langkah sebagai berikut:
1. Hubungkan kabel parallel antara P0 dengan motor stepper
2. Hubungkan modul Microcontroller Trainer dengan power supply +5V
3. Hubungkan modul Microcontroller Trainer dengan rangkaian programmer
4. Buka Program M-IDE Studio for MCS-51, sebagai editor dan compiler
program
5. Ketik program berikut ini:(
download
file prog81a.asm)
org 0h
start: call StepCW
sjmp start
;
StepCW:
mov P0,#11101111b ; Turn on driver 1
call delay ; call delay time
mov P0,#11011111b ; Turn on driver 2
call delay ; call delay time
mov P0,#10111111b ; Turn on driver 3
call delay ; call delay time
mov P0,#01111111b ; Turn on driver 4
call delay ; call delay time
ret
;
StepCCW:
mov P0,#01111111b ; Turn on driver 1
call delay ; call delay time
mov P0,#10111111b ; Turn on driver 2
call delay ; call delay time
mov P0,#11011111b ; Turn on driver 3
call delay ; call delay time
mov P0,#11101111b ; Turn on driver 4
call delay ; call delay time
ret
;
delay: mov R0,#255
delay1:mov R2,#255
djnz R2,$
djnz R0,delay1
ret
end
6. Simpanlah program yang anda ketik dan beri nama
: prog81a.asm
7. Pada program MIDE tersebut pilih Build /F9 atau untuk melakukan kompilasi
program dari *.asm ke *.hex.
8. Lakukan pemrograman mikrokontroller dengan menggunakan Program ISP
Software ( Lihat Petunjuk Penggunaan)
9. Lakukan pengamatan arah putaran motor stepper apakah sudah sesuai
?
10. Lakukan modifikasi program tersebut diatas, untuk putaran motor
yang berlawanan arah jarum jam CCW.
