Pertemuan 10 : Pulse Width Modulation (PWM)

 

 MODUL PRAKTIKUM 1
INTERNET OF THINGS

 

“PULSE WIDTH MODULATION (PWM)”

 

 

 

 

Oleh :
Rahmah Sa’adah
1901301099

 

 

Dosen Pengampu:

Hendrik Setyo Utomo, ST.MMSI

 

 

 

 

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INFORMASI
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA
POLITEKNIK NEGERI TANAH LAUT
2021

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas segala limpahan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan modul ini yang berjudul “Pengantar Pemrpgraman Visual Dan Installasi Visual Studio 2013”. Penulis menyadari bahwa didalam pembuatan modul ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, Untuk itu dalam kesempatan ini penyusun menghaturkan rasa hormat dan terima kasih kepada semua pihak yang membantu dalam pembuatan modul ini. Pada proses penulisan modul ini masih jauh dari kesempurnaan baik materi maupun cara penulisannya. Namun demikian, penulis telah berupaya dengan segala kemampuan dan pengetahuan yang dimiliki sehingga dapat selesai dengan baik dan oleh karenanya, penulis dengan rendah hati dan dengan tangan terbuka menerima masukan, saran dan usul guna penyempurnaan modul ini.

Semoga modul ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

 

 

Pelaihari, 22 September 2021

 

 

 

Penulis

 

 

DAFTAR ISI

 

 

KATA PENGANTAR.. ii

DAFTAR ISI. iii

BAB I TINJAUAN PUSTAKA.. 1

1.1        Pengertian PWM (Pulse Width Modulation) 1

1.2        Fungsi dan aplikasi PWM... 2

1.3        Siklus Kerja PWM (PWM Duty Cycle) 3

BAB II HASIL PRAKTIKUM... 4

DAFTAR PUSTAKA.. 17

 

 

 

 

BAB I
TINJAUAN PUSTAKA

1.1    Pengertian PWM (Pulse Width Modulation)

Pulse Width Modulation (PWM) secara umum adalah sebuah cara memanipulasi lebar sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam suatu perioda, untuk mendapatkan tegangan ratarata yang berbeda. Beberapa Contoh aplikasi PWM adalah pemodulasian data untuk telekomunikasi, pengontrolan daya atau tegangan yang masuk ke beban, regulator tegangan, audio effect dan penguatan, serta aplikasi-aplikasi lainnya.

Jadi pada dasarnya, PWM adalah suatu teknik modulasi yang mengubah lebar pulsa (pulse width) dengan nilai frekuensi dan amplitudo yang tetap. PWM dapat dianggap sebagai kebalikan dari ADC (Analog to Digital Converter) yang mengkonversi sinyal Analog ke Digital, PWM atau Pulse Width Modulation ini digunakan menghasilkan sinyal analog dari perangkat Digital (contohnya dari Mikrokontroller).

Kita coba melihat contoh dari sinyal yang dihasilkan oleh Mikrokontroler atau IC 555. Sinyal yang dihasilkan oleh Mikrokontrol atau IC555 ini adalah sinyal pulsa yang umumnya berbentuk gelombang segiempat. Gelombang yang dihasilkan ini akan tinggi atau rendah pada waktu tertentu. Misalnya gelombang tinggi di 5V dan paling rendah di 0V. Durasi atau lamanya waktu dimana sinyal tetap berada di posisi tinggi disebut dengan “ON Time” atau “Waktu ON” sedangkan sinyal tetap berada di posisi rendah atau 0V disebut dengan “OFF Time” atau “Waktu OFF”. Untuk sinyal PWM, kita perlu melihat dua parameter penting yang terkait dengannya yaitu Siklus Kerja PWM (PWM Duty Cycle) dan Frekuensi PWM (PWM Frequency).

PWM mempunyai 3 mode operasi yang digunakan untuk mengatu kecepatan motor DC, yaitu:

1.      Mode Beralih

Pada mode beralih, keluaran nilai beralih mulai dari tinggi (5v) ke nilai yang lebih rendah (0V), yang dimana untuk titik pembanding sudah sesuai dan beralih mulai dari nilai yang tinggi menjadi nilai yang rendah.

2.      Inverted Mode

Pada Inverted Mode, output akan di set high (5V) karena mempunyai nilai sinyal yang lebih besar jika dibandingkan dengan titik pembanding. Namun sebaliknya, jika sinyal besar semakin kecil maka output akan di set low (0V).

3.      Non Inveted

Mode Non Inverted memiliki ouput dengan nilai lebih besar (5V) saat titik pembanding lebih besar dibandingkan sinyal yang dikeluarkan. Namun sebaliknya, jika low titik pembanding lebih rendah dibandingkan nilai yang dikeluarkan.

1.2    Fungsi dan aplikasi PWM

PWM sebagai gelombang pulsa yang bisa dimodulasi mempunyai beberapa fungsi dan pengaplikasian, diantaranya:

1.        Pengatur kecepatan Motor DC & Servo

2.        Pengatur Intensitas lampu DC

3.        Regulator tegangan

4.        Audio Effect

5.        Sistem Pemanas

6.        Hidrolik

7.        Control Valve

8.        Pompa

9.        Telekomunikasi

10.    Aplikasi Komputer

11.    Berbagai aplikasi digital lainnya

1.3    Siklus Kerja PWM (PWM Duty Cycle)

Seperti yang sudah kami sebutkan diatas bahwa sinyal PWM akan selalu ON pada waktu tertentu yang kemudian terhenti (OFF) selama sisa periodenya. PWM ini memang sangat istimewa dan bermanfaat karena kita bisa menentukan sendiri berapa lama kondisi ON harus bisa bertahan. Caranya adalah dengan mengendalikan siklus kerja atau Duty Cycle PWM.

Persentase waktu saat sinyal PWM masih dalam kondisi TINGGI atau ON Time biasa disebut sebagai “siklus kerja” atau “Duty Cycle”. Sementara itu, jika sinyalmasih dalam kondisi ON disebut dengan 100% Duty Cycle atau siklus kerja 100%. Namun jika kondisi sinyalnya berada pada kondisi OFF atau mati disebut sebagai 0% Duty Cycle atau siklus kerja 0%.

 

BAB II
HASIL PRAKTIKUM

Buka tinkercad.com di Chrome, pilih menu Circuits dan klik Create New Circuit.

Tambahkan Arduino Uno R3.

Tambahkan Breadboard Mini.

Tambahkan pula LED berwarna merah.

Sambungkan LED ke Arduino GND dengan kabel warna hitam.

Sambungkan LED ke Arduino nomor 9 dengan kabel warna merah.

Buka Code kemudian pilih Text, dan tambahkan variabel int My_LED = 9, dan di angka 50.

Mulai simulasi dan lampu LED akan menyala.

Ganti menjadi di angka 250.

Maka lampu LED juga menyala tetapi ada tanda seru.

Kemudian tambahkan Oscilloscope dengan time per division 100 ms.

 

Sambungkan Oscilloscope ke Breadbord Mini sesuai warna pada LED.

 

Ubah time per divison pada Oscilloscope menjadi 1 ms.

Buka code, kemudian ubah rentang dari 0-255 di angka 50.

Maka akan muncul gelombang di Oscilloscope seperti pada gambar dibawah ini.

Ubah menjadi angka 150.

Maka gelombang pada Oscilloscope menjadi lebih jauh daripada gelombang di angka 50.

Kemudian tambahkan Multimeter.

Hubungkan Multimeter ke Breadboard mini sama halnya Oscilloscope.

 

Buka kembali menu code dan ubah angka menjadi angka 200 dan mulai simulasi.

Maka hasilnya seperti gambar dibawah ini.

Buka code, ubah angka menjadi 50 dan mulai simulasi.

Maka hasilnya seperti gambar dibawah ini.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

Qiu, J. Y., Song, W. X., Han, Y., YAO, G., ZHOU, L. D., & CHEN, C. (2009). Study on three-level PWM rectifier based on space vector pulse-width-modulation [J]. Power System Protection and Control, 13.