Selamat datang di sonoku.com

Menggerakkan Motor DC Brushless menggunakan Beaglebone Black

Artikel ini membahas bagaimana kita bisa membangkitkan sinyal PWM (Pulse Width Modulation) untuk menggerakan sebuah brushless motor.

Spesfikasi Motor Brushless dan ESC

Dalam contoh kasus kali ini, motor brushless yang digunakan memiliki spesifikasi seperti yang ditampilkan pada Tabel 1. Motor yang digunakan berupa motor brushless outrunner yang memiliki arus maksimum 18A, dengan kecepatan 1100kv. Motor tersebut memiliki gaya dorong maksimum sebesar 1130 gram.

Tabel 1. Spesifikasi Brushless DC Motor

Tabel spesifikasi motor brushless

Untuk dapat menggerakkan motor DC brushless digunakan ESC (Electronic Speed Controller). ESC bekerja menggunakan sinyal PWM untuk mengatur arah dan kecepatan sebuah motor brushless. ESC yang dipilih harus memiliki kemampuan menangani arus diatas 18A. Selain itu ESC yang dipilih harus memiliki kemampuan untuk menggerakan motor dalam dua arah (searah jarum jam dan sebaliknya). Untuk keperluan tersebut dipilih ESC yang mampu menangani arus hingga 30A dengan spesifikasi lengkapnya seperti pada Tabel 2.

Tabel 2. Spesifikasi ESC

Tabel ESC

Diagram hubungan ESC, motor dan sumber tenaga dapat dilihat pada Gambar 1 berikut.

Gambar 1. Koneksi Brushless Motor dengan ESC dan Battery

Pada Beaglebone Black tersedia 8 channel PWM yang dapat digunakan untuk menggerakan motor, pada proyek kali ini digunakan 5 channel masing-masing adalah pin P9.22 (EHRPWM0A), P9.14 (EHRPWM1A), P8.19 (EHRPWM2A), P9.42 (ECAPPWM0), dan P9.28 (ECAPPWM2). Agar dapat menggunakan pin-pin tersebut untuk menghasilkan sinyal PWM, pin GPIO tersebut harus dikonfigurasikan/diaktifkan pada mode tertentu. Sinyal PWM yang dihasilkan oleh BBB berada pada level tegangan 3.3V. Tegangan tersebut masih belum dapat menggerakkan ESC agar dapat bekerja. Untuk itu diperlukan sebuah level converter yang mengubah tegangan logika 3.3V menjadi 5V. Gambar 2 merupakan rangkaian level converter dimaksud.

Gambar 2. Rangkaian 3.3v to 5v level converter

Pembangkitan sinyal PWM untuk Pengendali Motor DC Brushless

Pembangkitan sinyal pada pin GPIO milik Beaglebone Black diawali dengan mengkonfigurasikan pada mode tertentu. Beberapa pin yang dapat menghasilkan sinyal PWM antara lain P9.14, P9.16, P9.21, P9.22, P9.28, P9.31, P8.13, dan P8.19. Posisi pin tersebut pada Beaglebone dapat dilihat pada Gambar 4.6. Untuk mengaktifkan mode PWM pada pin tersebut dapat dilakukan dengan metode Device Tree Overlays.

Gambar 3. Diagram Pin PWM Beaglebone Black

Pengaktifan multi GPIO pada mode PWM dilakukan dengan metode Device Tree Overlays. Pengaktifan dilakukan pada saat booting, dengan meletakkan perintah aktivasi di file uEnv.txt. File tersebut dapat ditemukan dengan melakukan mounting dengan perintah:

Setelah melakukan mounting kemudian mengubah file uEnv.txt menggunakan perintah:

Agar tidak terjadi konflik antara pin GPIO yang difungsikan pada mode PWM maka perlu me-nonaktifkan koneksi HDMI pada board. Kode program untuk aktivasi mode PWM seperti berikut:

Motor thruster (brushless) dengan ESC dapat digerakkan menggunakan sinyal PWM dengan frekuensi 50Hz, kemudian duty cycle diatur pada nilai antara >1500000ns hingga 2000000ns untuk pergerakan searah jarum jam, dan 1000000ns hingga <1500000ns untuk pergerakan berlawanan arah jarum jam. Untuk berhenti, duty cycle diberikan nilai 1500000ns.

Untuk mulai menggerakan motor brushless menggunakan PWM (misal di port P9.14) kita perlu masuk ke folder /sys/devices/ocp.3/pwm_test_P9_42.14 dengan perintah:

Kemudian aktifkan polarity dan  berikan nilai duty cyclenya (contohnya 1700000ns) seperti berikut:

Pengujian Pembangkitan Sinyal PWM

Pengujian pembangkitan sinyal PWM dilakukan untuk mengamati apakah  pin yang telah dikonfigurasikan untuk dapat membangkitkan sinyal PWM dapat bekerja sesuai dengan rencana

atau tidak. Level tegangan yang dihasilkan pada pin 28.

PWM harus dapat sesuai dengan level tegangan ESC maupun motor servo yang akan dikendalikan, yaitu 5V maksimum. Level tegangan GPIO pada Beaglebone Black sebesar 3.3V, untuk itu diperlukan level converter.

Gambar 4. Pengujian Pembangkitan Sinyal PWM

Gambar 5. Sinyal PWM

 

Memulai komunikasi sederhana dengan LoRa Ra-02 SX1278 dan Arduino

LoRa (Long Range) merupakan teknologi frekuensi radio nirkabel yang dibuat oleh perusahaan Semtech. Teknologi LoRa ini biasa digunakan untuk mengirimkan sebuah informasi dua arah dalam jarak jauh dengan jangkauan hingga 15 KM menggunakan daya yang cukup kecil. Pada artikel kali ini kita akan belajar bagaimana berkomunikasi dengan module LoRa. Read More

Burning Bootloader Arduino pada ATMega328p dengan Clock 12Mhz

Pada umumnya papan Arduino Uno atau Nano yang menggunakan mikrokontroler ATMega328P telah terpasang kristal 16MHz. Namun jika anda menginginkan Arduino bekerja dengan clock yang lain, anda bisa gunakan cara ini.

Instalasi MiniCore

Untuk menginstalnya ikuti langkah berikut:
1. Buka Arduino IDE, kemudian pilih menu File – Preference.
2. Kemudian isikan pada kolom Additional Boards Manager URLs dengan teks berikut:
“https://mcudude.github.io/MiniCore/package_MCUdude_MiniCore_index.json”, tanpa tanda petik ya.

3. Klik OK, kemudian pilih menu Tools – Board – Boards Manager. Pada kolom Search masukkan “minicore” (Pada langkah ini anda memerlukan koneksi internet). Klik pada hasil pencarian minicore, kemudian install.

4. MiniCore siap digunakan.

Memulai Burning Bootloader

1. Pilih menu Tools – Board – ATMega328

2. Setelah itu masuk ke menu Tools lagi, kali ini pilih Variants – 328p/328PA

3. Kemudian set clock yang diinginkan (pada kasus ini saya pilih 12Mhz) pada menu Tools-Clock – 12 MHz external

4. Terakhir mulai burning dengan memilih Tools – Burn Bootloader

5. Sekarang ATMega328 anda bisa diprogram menggunakan Arduino IDE dengan clock yang sesuai.

Text to Speech menggunakan eSpeak di Raspberry Pi 3B+

Apa itu eSpeak? eSpeak adalah software speech synthesizer untuk bahasa Inggris dan bahasa lainnya. Mudahnya, eSpeak software untuk mengolah suara, dan bisa kita gunakan untuk mengubah teks yang kita inginkan menjadi suara (Text to Speech) seperti layaknya kita membaca tulisan dengan suara keras. eSpeak, bisa diinstall di mesin dengan sistem operasi Linux maupun Windows. eSpeak menyediakan TTS (Text to Speech) dalam berbagai bahasa, termasuk Bahasa Indonesia meski suaranya (voice) tidak semerdu yang ada di konter bank :). Untuk membuatnya merdu, eSpeak menyediakan parameter khusus untuk bisa menggenerasi suara sesuai keinginan kita. Read More

Komunikasi Bluetooth HC-05 dan Arduino dengan PC atau Laptop

Artikel ini membahas komunikasi bluetooth antara Arduino dengan PC/Laptop. Pada PC/Laptop pada umumnya sudah terdapat perangkat bluetooth yang tertanam (embedded). Namun jika belum ada, kita juga bisa menambahkan bluetooth dongle agar bisa berkomunikasi dengan perangkat bluetooth lainnya. Sedang pada umumnya papan Arduino tidak dilengkapi dengan perangkat bluetooth, untuk itu perlu ditambahkan perangkat bluetooth yang Read More

Memprogram Arduino dengan NetBeans IDE

Jika sudah berkenaan dengan pemrograman berbasis objek (OOP), peran IDE (Integrated Development Environment) menjadi sangat penting. Meski sebenarnya program arduino bisa ditulis dengan text editor yang paling sederhana seperti notepad, namun kebutuhan organisasi program terkait penggunaan library, class, kompilasi dan sebagainya akan menjadi sangat rumit. Sebelumnya saya menggunakan IDE Arduino untuk memprogram Arduino saya, beberapa kesulitan saya temui misalnya Read More

Kontrol Lampu 220VAC dan LED Menggunakan Aplikasi Android

Pada perancangan sistem controller lampu AC dan LED menggunakan aplikasi android ini menggunakan 4 bagian yaitu input, mikrokontroller, driver actuator dan actuator, dimana masukan dari sistem ini menggunakan smartphone android, kemudian pengontrol-nya menggunakan mikrokontroller Arduino Uno, rangkaian relay sebagai driver actuator, dan lampu sebagai actuator dari sistem ini. Berikut blok diagram sistem. Read More

Sharing koneksi internet WiFi laptop dengan Raspberry Pi melalui LAN/Ethernet

Koneksi internet sangat penting ketika anda ingin mengupdate, upgrade atau install software pada Raspberry Pi, sebab instalasi Raspberry Pi akan otomatis mendownload file yang diperlukan pada proses instalasi software. Jika laptop anda terkoneksi internet melalui WiFi, anda bisa membagi (share) koneksinya ke Raspberry Pi yang terhubung secara remote ke Laptop menggunakan kabel ethernet. Ikuti langkah mudahnya berikut ini. Read More

Akses Remote Desktop pada Raspberry Pi

Selain akses Raspberry Pi dengan mode shell dengan PC/Laptop, desktop Raspberry Pi juga bisa diakses secara remote melalui PC/Laptop. Umumnya Raspberry Pi dengan OS Debian sudah terinstal LXDE (Lightweight X11 Desktop Environment), sebuah tampilan desktop alternatif (selain GNOME, KDE, dll) yang sangat ringan dan menarik, tentunya cocok untuk komputer dengan kecepatan atau RAM yang rendah. Dengan menggunakan mode desktop, organisasi file, menjalankan aplikasi, atau main game akan menjadi mudah dan lebih interaktif, karena tidak perlu mengetik perintah-perintah seperti jika kita menjalankan Raspberry Pi pada mode shell (console). Ikuti langkah berikut: Read More