1. Pendahuluan [kembali]
Motor stepper merupakan jenis motor listrik yang bergerak dalam langkah-langkah diskrit, sehingga sangat ideal untuk aplikasi yang memerlukan posisi dan kecepatan yang presisi seperti printer, CNC, robotika, dan aktuator digital. Untuk menggerakkan motor stepper dengan urutan kumparan yang tepat, diperlukan sistem logika yang dapat menghasilkan sinyal keluaran secara berurutan dan sinkron terhadap sinyal clock. Salah satu cara yang umum digunakan adalah dengan menggunakan synchronous counter untuk menghasilkan pola logika biner bertahap yang kemudian diterjemahkan ke dalam aktivasi kumparan motor.
Pada rangkaian ini, digunakan synchronous binary counter 4-bit yang menghasilkan sinyal keluaran Q0–Q3 untuk mengatur logika input pada driver motor stepper. Output tersebut kemudian digunakan untuk mengaktifkan urutan kumparan motor (A, B, C, D) melalui modul penguat arus, yang pada akhirnya menyebabkan motor stepper berputar sesuai urutan logika yang telah ditentukan.
2. Tujuan [kembali]
- memenuhi tugas mata kuliah sistem digital
- memahami mengenai rangkaian sinkronus binari counter 4-bit pada kumparan motor
3. Alat dan Bahan [kembali]
1. IC 4520 (U2:A) – 4-bit Synchronous Binary Counter
Menghasilkan urutan logika biner dari Q0 hingga Q3 berdasarkan clock input.
MR (Master Reset) digunakan untuk mengatur ulang hitungan ke 0.
Clock berasal dari osilator eksternal yang memberikan pulsa secara berkala.
2. SA580 Driver (U5) – Dual Full-Bridge Driver
Menerima input logika dari counter.
Mengatur besar arus ke kumparan motor stepper.
Memiliki koneksi ke sensor arus (R SENSE A dan B) untuk kontrol arus keluaran.
3. Motor Stepper (L1–L4) – Motor dengan empat kumparan
Kumparan diberi nama A, B, C, D dan dihubungkan ke empat terminal driver.
Setiap kumparan memiliki induktansi (100 mH) untuk menyimulasikan beban motor.
4. Clock Generator (U2:CLK)- Sumber pulsa digital periodik yang digunakan sebagai input clock untuk counter.
5. Tabel Urutan Kumparan Motor
4. Dasar Teori [kembali]
Sumber Clock (CLK):
Sinyal clock digunakan sebagai input ke pin CLK (pin 2) IC CD4520 (U2:A). Setiap denyut clock akan menaikkan nilai biner dari output counter.
Counter CD4520 (U2:A):
IC CD4520 adalah pencacah biner 4-bit sinkron. Output dari pin Q0–Q3 (pin 4, 5, 6, dan 3) menghasilkan urutan logika biner dari 0000 sampai 1111. Dalam konteks ini, hanya 3 bit (Q0, Q1, Q2) yang digunakan untuk mengatur urutan pengaktifan kumparan motor.
Driver Motor (U1 - SA50):
Output logika dari counter dikirim ke IC driver SA50 (U1), yang berfungsi sebagai penguat arus. IC ini mengaktifkan kumparan motor (A, B, C, D) berdasarkan logika input yang diterimanya, cukup kuat untuk menggerakkan motor stepper.
Aktivasi Kumparan Motor:
Output dari SA50 dihubungkan ke empat lilitan (L1, L2, L3, L4) motor stepper. Lilitan-lilitan ini diaktifkan satu per satu berdasarkan urutan logika dari counter, sehingga menghasilkan gerakan motor secara bertahap (step-by-step) sesuai urutan biner.
Motor Berputar Sesuai Urutan Clock:
Saat clock terus berdetak, counter menghitung naik (up counter), dan kumparan motor bergantian aktif mengikuti pola logika. Ini menghasilkan rotasi motor stepper searah jarum jam.
5. Percobaan [kembali]
a) Prosedur[kembali]
- Tambahkan alat dan bahan yang dibutuhkan pada library
- Susun pada schematic capture
- Hubungkan tiap-tiap komponen seperti gambar dibawah
- Run pada proteus (arah panah menunjukkan arah arus)
Komentar
Posting Komentar