"Kembali Ke Dasar Elektronika Digital ... "

Rabu, 19 Desember 2012

PALANG PINTU KERETA API OTOMATIS DENGAN ATTINY2313


Palang pintu kereta api yg kita bahas kali ini pernah saya buat kira-kira setahun yang lalu dalam rangka membantu teman yang kesusahan mengerjakan tugas. Dia mewanti-wanti saya agar tidak menyebarkannya di blog sampai saatnya dia lulus kuliah. Dan saatnya kini kita bahas karena teman saya itu sudah lulus akhirnya.


Bahan utama yang kita perlukan adalah motor stepper. Dipasaran komponen elektronika, motor stepper dijual umumnya memiliki kumparan berjenis BIPOLAR, dimana nantinya diperlukan sebuah driver H-bridge untuk merubah polaritas kumparannya. Sedangkan jika beruntung (cari di loakan) atau punya duit berlebih, maka motor stepper UNIPOLAR tentunya menjadi pilihan yang lebih simple.

Cara mudah membedakan jenis motor steep adalah jumlah kabel, untuk bipolar biasanya memiliki kabel 4 , sedangkan unipolar memiliki kabel 5 dimana 1 kabel sebagai common (supply)



File:Drive.png
cara menggerakkan motor stepper (courtesy wikipedia)



Prinsip sensor yang digunakan untuk mendeteksi kereta datang dan pergi maka diletakkan sensor "cahaya terhalang" menggunakan pasangan LED INFRARED & PHOTODIODA yang biasanya digunakan sebagai transmiter & receiver untuk remote TV. Kedua led ini diposisikan berhadap-hadapan (sebaiknya diberi casing/ penghalang cahaya dari samping) sehingga ketika tanpa halangan, dengan rangkaian tambahan resistor pull down dan anoda ke 5v , photodioda akan memberikan logika 1 (seperti tehubung langsung ke 5v). Kondisi ketika sinar infre merah terhalang maka photo dioda akan memutus hubungan dari 5V dan rangkaian menjadi logika 0 karena terhubung melalui resistor 10k ohm menuju ground (0v).

Untuk mendeteksi kedatangan kereta api, maka sensor "kedatangan" akan mendeteksi perubahan dari 1 ke 0 (falling edge) sehingga dalam script ditunjukkan dengan INTERUPT 0 yang diinisialisasikan sebagai falling edge. Sedangkan sensor untuk "kereta sudah lewat" menggunakan logika interupt rising edge (0 ke 1), dimana ketika kereta masih berada di perlintasan akan menghalangi sinar led infra (kondisi logika 0). Setelah semua rangkaian lewat maka sinar akan kembali mengaktifkan logika 1 pada photodioda.



MCUCR |= (1<<ISC01) | (0<<ISC00) |(1<<ISC11) | (1<<ISC10); 



Sensor yang ketiga merupakan sensor posisi awal dari palang pintu, diletakkan pada posisi palang pintu terbuka penuh (90 derajat) , sehingga ketika alat dihidupkan atau direset maka motor stepper akan bergerak ke kiri sampai posisi palang pintu menghalangi sinar led menuju photodioda ke 3.






Kereta api kan bolong-bolong, ada jeda antar gerbong ...nah looo...error dah....pintunya kebuka baru 1 gerbong lewat?? Tenang saja, ini hanya simulasi..kita anggap bahwa kereta api itu benda yang full kontinyu tanpa lubang jeda antar gerbong. Jika ingin menerapkan ke dunia nyata dimana ada jarak antar gerbong, maka diperlukan suatu timer yang akan mendeteksi waktu berapa milli second sinar infra yang dilewatkan lubang tersebut. Jika gerbong terakhir yang lewat tentunya waktunya lebih lama ketimbang sinar melalui celah - celah rangkaian kereta api, nah inilah pembedanya.


Trus pertanyaan lainnya, bagaimana jika yang diinginkan adalah palang pintu keretanya 2 arah ? Sekali lagi kita sebaiknya menggunakan metode timer saja, jadi kita perkirakan jika cahaya tidak terhalang selama selang waktu (misal 5 detik)  maka pintu akan terbuka.


Skematik dari palang pintu otomatis seperti berikut : 



 (klik untuk memperbesar)



Harap diperhatikan jenis motor yang digunakan dan sesuaikan driver motor yang tepat.



FULL SCRIPT METODE INTERUPT  1 ARAH:
/*

Pintu Kereta Api Otomatis
Dengan motor stepper
by: ahocool@gmail.com
SURABAYA - 2012
1 arah saja
*/


#define F_CPU 100000UL
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <avr/interrupt.h>


#define SPEED _delay_ms(10)  // ubah nilai delay sesuai kecepatan yang diinginkan

//stepper FULL STEP, bisa dirubah sesuai keinginan
void puter_kanan(void)

{ 
   PORTB |=_BV(PB0);
   PORTB &= ~_BV(PB1) & ~_BV(PB2) & ~_BV(PB3) ;
   SPEED;


   PORTB |=_BV(PB1);
   PORTB &= ~_BV(PB0) & ~_BV(PB2) & ~_BV(PB3) ;
   SPEED;


   PORTB |=_BV(PB2);
   PORTB &= ~_BV(PB1) & ~_BV(PB0) & ~_BV(PB3) ;
   SPEED;


   PORTB |=_BV(PB3);
   PORTB &= ~_BV(PB1) & ~_BV(PB2) & ~_BV(PB0);
   SPEED;

   PORTB |=_BV(PB0) | _BV(PB2);
   PORTB &= ~_BV(PB1)  & ~_BV(PB3) ;
}

void puter_kiri(void)

{ 
   PORTB |=_BV(PB3);
   PORTB &= ~_BV(PB1) & ~_BV(PB2) & ~_BV(PB0) ;
   SPEED;


   PORTB |=_BV(PB2);
   PORTB &= ~_BV(PB0) & ~_BV(PB1) & ~_BV(PB3) ;
   SPEED;


   PORTB |=_BV(PB1);
   PORTB &= ~_BV(PB2) & ~_BV(PB0) & ~_BV(PB3) ;
   SPEED;


   PORTB |=_BV(PB0);
   PORTB &= ~_BV(PB1) & ~_BV(PB2) & ~_BV(PB3) ;
   SPEED;

   PORTB |=_BV(PB0) | _BV(PB2);
   PORTB &= ~_BV(PB1)  & ~_BV(PB3) ;

}

SIGNAL (SIG_INT0)
{
  int a;

   //ubah nilai max looping berikut sampai posisi berhenti yg pas
   for(a=0;a<3;a++) puter_kanan();

}

SIGNAL (SIG_INT1)
{
int a;

   //ubah nilai max looping berikut sampai posisi berhenti yg pas
   for(a=0;a<3;a++) puter_kiri();

}




int main(void)
{


   PORTB |= _BV(PB0) | _BV(PB1) | _BV(PB2) | _BV(PB3) ; //OUTPUT Stepper pin A,B,C,D
   PORTD &= ~_BV(PD4); //sensor posisi awal
    
   //aktifkan interupt

   MCUCR |= (1<<ISC01) | (0<<ISC00) |(1<<ISC11) | (1<<ISC10); 
   // interupt 0 (datang) falling edge, interupt 1 (pergi) rising edge

   GIMSK |= (1<<INT0) |(1<<INT1); 

   sei();

   //inisialisasi awal saat dihidupkan , pintu membuka sampai sensor posisi OFF


     
     while (bit_is_set(PIND, PIND4) )
  {
      puter_kiri(); //steper naik sampe sensor awal terhalang
      
  }

 while(1)
  {

  }

return 0;
}




FULL SCRIPT METODE TIMER - 2 ARAH :
/*
Pintu Kereta Api Otomatis
Dengan motor stepper
by: ahocool@gmail.com
SURABAYA - 2012
versi timer -- 2 arah
*/

#define F_CPU 100000UL
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <avr/interrupt.h>

#define SPEED _delay_ms(10)  // ubah nilai delay sesuai kecepatan yang diinginkan
#define TIMER 5 // timer dari gerbong terakhir menlewati sensor dan membuka palang pintu

int detik, posisi, depan;

void init_timer(void)
{
   TCCR1B |= (1 << WGM12); // Configure timer 1 for CTC mode
   TIMSK |= (1 << OCIE1A); // Enable CTC interrupt 
   OCR1A  = 7812; //compare the CTC A 
   TCCR1B |= (1 << CS11)|(1 << CS10); // Start timer at Fcpu/64
   TCNT1 = 0;
   detik=0;
   sei();
}

void init_sensor_fall(void)
{
    
   cli();

   //aktifkan interupt
   MCUCR |= (1<<ISC01) | (0<<ISC00) |(1<<ISC11) | (0<<ISC10); 
   // interupt 0 & 1   falling edge , untuk deteksi 2 arah

   GIMSK |= (1<<INT0) |(1<<INT1); 

   sei();

   posisi = 0 ; // sebagai penanda kalo posisi pintu terbuka
}


void init_sensor_rise(void)
{
   cli();
   //aktifkan interupt
   MCUCR |= (1<<ISC01) | (1<<ISC00) |(1<<ISC11) | (1<<ISC10); 
   // interupt 0 & 1   rising edge , untuk deteksi akhir gerbong

   GIMSK |= (1<<INT0) |(1<<INT1); 

   sei();

   posisi = 1 ; // sebagai penanda kalo posisi pintu tertutup
}


void puter_kanan(void)

{ 
   PORTB |=_BV(PB0);
   PORTB &= ~_BV(PB1) & ~_BV(PB2) & ~_BV(PB3) ;
   SPEED;


   PORTB |=_BV(PB1);
   PORTB &= ~_BV(PB0) & ~_BV(PB2) & ~_BV(PB3) ;
   SPEED;


   PORTB |=_BV(PB2);
   PORTB &= ~_BV(PB1) & ~_BV(PB0) & ~_BV(PB3) ;
   SPEED;


   PORTB |=_BV(PB3);
   PORTB &= ~_BV(PB1) & ~_BV(PB2) & ~_BV(PB0);
   SPEED;

   PORTB |=_BV(PB0) | _BV(PB2);
   PORTB &= ~_BV(PB1)  & ~_BV(PB3) ;
}

void puter_kiri(void)

{ 
   PORTB |=_BV(PB3);
   PORTB &= ~_BV(PB1) & ~_BV(PB2) & ~_BV(PB0) ;
   SPEED;


   PORTB |=_BV(PB2);
   PORTB &= ~_BV(PB0) & ~_BV(PB1) & ~_BV(PB3) ;
   SPEED;


   PORTB |=_BV(PB1);
   PORTB &= ~_BV(PB2) & ~_BV(PB0) & ~_BV(PB3) ;
   SPEED;


   PORTB |=_BV(PB0);
   PORTB &= ~_BV(PB1) & ~_BV(PB2) & ~_BV(PB3) ;
   SPEED;

   PORTB |=_BV(PB0) | _BV(PB2);
   PORTB &= ~_BV(PB1)  & ~_BV(PB3) ;

}

SIGNAL (SIG_INT0)
{
  int a;
  
  
   //jika pintu terbuka dan kereta lewat  
   if( posisi == 0) {
       depan = 1; //berarti sensor 1 jadi yg didepan
       init_sensor_rise(); //mode interupt berubah
  
   //ubah nilai max looping berikut sampai posisi berhenti yg pas
       for(a=0;a<3;a++) puter_kanan();
     
                 }
   else {
   //jika ada kondisi celah gerbong (0 -> 1) maka reset timer
     if(depan == 1)init_timer(); 
   
        }
}

SIGNAL (SIG_INT1)
{
int a;
   
    //jika pintu terbuka dan kereta lewat 
     if( posisi == 0) {
       depan = 2; //berarti sensor 2 jadi yg didepan
       init_sensor_rise();//mode interupt berubah 
  
   //ubah nilai max looping berikut sampai posisi berhenti yg pas
       for(a=0;a<3;a++) puter_kanan();
     
                 }
   else {
   //jika ada kondisi celah gerbong (0 -> 1) maka reset timer
     if(depan == 2)init_timer(); 
   
        }
}



ISR(TIMER1_COMPA_vect) // interupt timer detik

{ 
int a;


detik++;

if(detik >= TIMER ) // jika lebih dari timer yg ditentukan maka pintu terbuka

  {

    init_sensor_fall(); //kembalikan sensor sebagai interupt fall edge
    TIMSK=0; //matikan timer


   //ubah nilai max looping berikut sampai posisi berhenti yg pas
   for(a=0;a<3;a++) puter_kiri();
   
  }
}



int main(void)
{


   PORTB |= _BV(PB0) | _BV(PB1) | _BV(PB2) | _BV(PB3) ; //OUTPUT Stepper pin A,B,C,D
   
   PORTD &= ~_BV(PD2) & ~_BV(PD3) & ~_BV(PD4); //sensor sebagai input
    
   init_sensor_fall(); //awal sebagai interupt fall

   //inisialisasi awal saat dihidupkan , pintu membuka sampai sensor posisi OFF

  
     while (bit_is_set(PIND, PIND4) )
  {
      puter_kiri(); //steper naik sampe sensor awal terhalang
      
  }



 while(1)
 {

 }
 
   
return 0;
}





SELAMAT MENCOBA !

Share:

14 komentar:

  1. Komentar ini telah dihapus oleh pengarang.

    BalasHapus
  2. gan palang pintunya itu terbuat dari apa?

    BalasHapus
  3. palang pintu nya kalo di mainan kereta2an ya terserah aja...bisa dari kertas tebal/karton atau triplex/plywood

    kalo beneran dipake di persimpangan umum ya dipilih yang kuat dong..

    BalasHapus
  4. ada file gambar rangkainya di proteus gx mas ?

    BalasHapus
  5. Gan itu source code.. apa?
    pake soft coding apa enaknya?

    tolong.. jawab ya, ane udah nyari sumber ga ketemu cuma yg punya agan ini aja..

    BalasHapus
  6. Tulisan di Blog ku yg ini bantak di bajak..bahkan jadi HT di kaskus hasil bajaka..tentunya gampang saja membuktukan ini milikku asli dengan menunjukkan code script avr nya yg memang buatan tanganku sendiri. Untuk penjelasannya silahkan lihat di menu atas pake laptop..dan disitu ada penjelasan mengenai script win avr, dasar2nya dan penggunaanya ke micro seri avr, selamat mencoba!!

    BalasHapus
  7. Ini baru keren... source code juga di kasih tau... baru mau coba sih...

    BalasHapus
  8. Mas ini bahasa C ya ? buat downloader pakai merek apa yg bagus yaa

    BalasHapus
  9. skema proteusnya ada gak bang??

    BalasHapus
  10. skema proteusnya ada gak bang??

    BalasHapus
  11. Komentar ini telah dihapus oleh pengarang.

    BalasHapus
  12. Komentar ini telah dihapus oleh pengarang.

    BalasHapus
  13. Gan bisa buatin satu buat anakku suka banget palang pintu kereta api plus bunyi...Kira2 harga brp?makasih

    BalasHapus
  14. Sama dengan Ibu Dewi Ariani. Anak saya suka sekali melihat simulasi buka tutup pintu di loket parkir dan rel kereta. Boleh dikasih informasi ada toko/manufaktur yang jual kah? Untuk simulasi mainan anak2 usia 3-6 tahun.

    Terima kasih pak Nyoman.


    Edo

    BalasHapus

Kontak Langsung



12179018.png (60×60)
+628155737755

HP: 081331339072
Mail : ahocool@gmail.com

ANTI SPAM !



Blog Ini Mendukung Blogger Indonesia Yang Jujur dan Memberikan Informasi Sebenarnya, Bukan Menyampah Demi $Rp$ Yang Hanya Merendahkan Blogger Indonesia

Site View

Categories

555 (6) 7 segmen (3) adc (3) amplifier (1) analog (9) android (11) attiny (1) attiny2313 (16) blog (1) bluetooth (1) cmos (1) dasar (31) display (2) gcc (1) infrared (2) Input Output (3) jam (6) jualan (10) kereta api (1) keyboard (1) keypad (3) kios pulsa (2) kit (6) komponen (9) komputer (3) komunikasi (1) kontrol (2) lain-lain (8) lcd (2) led (9) led matrix (6) line tracer (1) lm35 (1) memory (1) metal detector (4) microcontroller (48) mikrokontroller (1) mikrotik (4) paket belajar (19) palang pintu otomatis (1) pcb (2) project (33) proyek (1) radio (3) remote (1) revisi (1) rfid (1) robot (1) rpm (2) rs232 (1) script break down (3) sdcard (3) sensor (1) sharing (2) sms (5) software (16) tachometer (2) telepon (7) televisi (16) transistor (1) troubleshoot (3) tulisan (34) tutorial (67) vu meter (1) vumeter (1) wav player (3) wayang (1) wifi (1)

Diskusi


kaskus
Forum Hobby Elektronika