Semakin banyaknya minat terhadap modul pengendali penggerak telur model horizontal atau vertikal 2 posisi yang murah dan mudah, memicu kamu untuk mendesain developmental kit untuk timer dan pengendali motor tipe AC. Motor AC menjadi pilihan karena ketersediaan di pasar yang luas dan harganya relatif murah sehingga cocok untuk digunakan sebagai komponen mesin penetas full otomatis kapasitas kecil.
Adapun sekilas tentang modul ini dapat dilihat pada gambar berikut :
 |
 |
Perhatikan video diatas. Untuk penggerak vertikal 2 pos, video ini menunjukkan bagaimana memasang microswitch pada bagian kiri dan kanan dengan sudut yang bisa anda tentukan sendiri. Cara kerja sistem untuk motor DC maupun AC pada dasarnya mirip, namun untuk motor AC karena cara kerjanya motor berputar berbalik arah setelah membentur rintangan, maka harus dibuat rintangan sedemikian rupa sehingga bukan mikroswitch yang menjadi bantalan utama rintangan tersebut (jangan mengorbankan mikroswitch sebagai penahan torsi motor). Untuk rintangan, bisa dibuat dari kayu, baut dan sebagainya sehingga sedikit saja mikroswitch tertekan saklarnya, maka rangka rak telur sudah membentur rintangan tersebut.
Catatan Untuk Aplikasi Egg Turner Horizontal
Aplikasi ini cenderung mudah. Pasang mikroswitch pada satu ujung akhir langkah dan satu lagi pada ujung lainnya. Terapkan juga penahan torsi motor agar sliding rack tidak langsung membentur body mikroswitch melainkan hanya menekan saklarnya saja.
Penyambungan kabel
Penyambungan kabel sangat sederhana, anda hanya perlu memasang jack pada kabel AC220v, mencolokkannya pada jaringan PLN dan sistem akan bekerja secara otomatis. Apabila anda menghendaki ada tombol ON/OFF, anda bisa memasangkannya sendiri pada titik tersebut. Hanya itu saja, tidak ada kabel lain yang perlu anda sambung sendiri karena perkabelan lain telah disolder pada posisi yang kami tentukan (lihat gambar).
Timer
Anda dapat mengeset waktu putar telur berdasarkan tabel berikut dibawah ini dengan menentukan posisi pin pada DIP Switch (Komponen warna biru pada gambar, ditunjuk oleh anak panah dengan keterangan timer select)
Tabel : Klik DISINI, dan lihat posisi paling bawah.
Tabel : Klik DISINI, dan lihat posisi paling bawah.
Cara Kerja Unit
Untuk memahami cara kerja unit secara keseluruhan, maka terlebih daulu akan diuraikan komponen dan peralatan yang ada dalam modul tersebut.
1. Motor
Motor yang dipergunakan adalah motor AC yang bekerja pada tegangan AC PLN 220/240 volt. Motor ini adalah motor putaran lambat, yaitu sekitar 5 putaran per menitnya (5 RPM). Motor dapat berputar secara acak ke dua arah, yaitu kekanan/clock-wise (CW) dan kekiri/counter clock wise (CCW). Kenapa dikatakan acak, karena motor ini berputar semau-maunya, bisa kekiri atau kekanan saat pertama dihidupkan. Namun demikian karakter motor ini dapat berbalik putaran kearah berlawanan apabila membentur rintangan. Sifat inilah yang akan dimanfaatkan untuk penggerak telur otomatis dua arah. Tentunya dengan memberikan rintangan pada akhir langkah/posisi rak telur.
2. Signal Switch
Signal switch merupakan peralatan yang digunakan untuk mengirim sinyal posisi tertentu, bisa berupa posisi atas, bawah, kanan, kiri, tengah dan sebagainya. Peralatan yang digunakan juga beragam, bisa photodiode sensor, magnetic sensor, reedswitch, microswitch dll.
Penggerak tipe horizontal hanya memerlukan dua posisi saja, yaitu kiri dan kanan. Demikian juga tipe penggerak vertikal dua posisi. Lebih sederhana sebenarnya daripada sistem vertikal yang memiliki tiga posisi. Dari semua tipe pembangkit signal, microswitch adalah peralatan yang paling umum dikenal oleh publik. Hal inilah yang mendorong kami untuk menggunakannya pada modul ini.
Microswitch pada modul ini tidak digunakan sebagai pemutus arus, melainkan hanya pembangkit signal posisi saja. Yang menghentikan arus adalah komponen thyristor yang dikendalikan oleh mikrokontroller.
Bila mikroswitch tertekan tuasnya, maka mikrokontroler akan menganggap posisi rak ada pada posisi dimana mikroswitch tersebut berada dan akan menghentikan gerakan motor apabila memang posisi tersebut adalah posisi target yang ditentukan serta mengabaikannya apabila posisi tersebut bukan menjadi targetnya.
3. Mikrokontroller (uC)
Perhatikan rangkaian modul diatas, sangat seherhana bukan? Itulah kegunaan dan kelebihan mikrokontroller dibandingkan rangkaian yang menggunakan komponen-kompnen diskrit. Mikrokontoler yang dipergunakan untuk modul ini adalah produk dari Microchip dengan kode produksi PIC16F84A.
baiklah, sekarang akan diuraikan cara kerja sistem.
Kronologis
Saat pertama kali sistem dihidupkan, uC akan menguji fungsionalitas mikroswitch dengan menggerakkan motor sampai ditemukan mikroswitch dengan kabel biru tertekan saklarnya. Bila anda menaruh mikroswitch ini pada posisi kanan, maka dapat dikatakan uC akan menggerakkan motor sampai ditemukan posisi kanan. Karena motor berputar semau dia, maka bisa saja dia berputar kekiri untuk mencari posisi di kanan. Tidak masalah, anda hanya perlu memberikan rintangan di ujung kiri pada posisi batas kiri rak sehingga ketika batas tersebut menghalangi gerakan motor, maka motor akan bergerak berbalik arah menjadi ke kanan sehingga bisa menemukan target sebenarnya diposisi kanan.
Setelah menemukan posisi kanan, uC akan berhenti sekitar 3 detik, kemudian akan menggerakkan motor lagi untuk mencari mikroswitch dengan kabel merah tertekan saklarnya. Bila anda menaruhnya pada posisi kiri, maka dapat dikatakan uC akan menggerakkan motor sampai ditemukan posisi kiri. Hal yang sama bisa saja terjadi seperti skenario diatas, motor bergerak ke kanan sedangkan yang dicari ada di sebelah kiri. Anda tinggal memberi rintangan di posisi kanan tentunya.
Setelah menemukan targetnya, yaitu microswith dengan kabel merah, maka motor akan dimatikan dan uC akan menunggu sekitar 3 detik.
Setelah 3 detik berlalu, maka uC akan mulai memeriksa fuse bit. Yaitu apa yang anda lakukan pada DIP switch biru. Bila ia menemukan keempat pin-nya ada dibawah (off semua) maka berdasarkan tabel yang telah ditentukan, uC membaca posisi tersebut sebagai 'Demo Mode'. Pada mode ini gerakan akan dilakukan berulang-ulang ke kiri dan kekanan dengan jeda waktu 3 detik, namanya juga demo .....
Bila pin ada dalam posisi lain, maka uC akan menghentikan aktifitasnya sesuai yang anda perintahkan berdasarkan posisi pin pada DIP switch tersebut. Misalnya anda mengeset 3 jam, maka uC akan mematikan motor dan diam selama 3 jam. Setalah 3 jam maka ia akan menggerakkan motor mencari posisi kanan, berhenti 3 jam lagi, mencari posisi kiri, diam 3 jam lagi dan demikian seterusnya. Sangat sederhana bukan? Untuk tipe vertical 2 posisi, anggap saja kanan sama dengan -45 derajad (atau sesuka anda) dan kiri sama dengan +45 derajad.
Perhatian
Bila anda melihat rangkaian diatas, anda tidak akan menemukan trafo penurun tegangan. Hal ini dikarenakan rangkaian modul tersebut adalah rancangan transformerless dengan kelebihan sangat murah dan efisien biaya produksinya. Selain itu, rangkaian dengan sistem ini juga ringan dan sedikit memakan tempat. Peralatan elektronik jaman sekarang banyak sekali yang menggunakan sistem tersebut.
Namun demikian, ada juga kekurangannya, yaitu rangkaiannya tidak terisolasi atau tersambung langsung dengan listrik jaringan PLN sehingga semua komponen tidak boleh anda sentuh saat beroperasi karena tentu saja anda dapat kesetrum. Itulah sebab mengapa semua kabel kami isolasi dengan rapat termasuk yang masuk ke microswith. Kami sarankan untuk selalu memakai sandal saat memasang dan menguji coba peralatan yang menerapkan listrik PLN, karena sandal dapat mengisolasi tegangan positif PLN dengan ground yang ada di tanah sehingga mencegah listrik mengalir dari komponen yang tidak sengaja anda sentuh ke ground/tanah melalui badan anda. Selain itu dengan memakai sandal, anda tidak akan mudah kena jamuran dan cacingan .. (mulai ngawur ini ...). Setelah anda mematikan sumber listrik dan merobah PIN timer, tunggu minimal 15 detik sebelum menghidupkan lagi, karena kalau kurang dari itu, maka sisa energi yang ada dalam kapasitor dalam catu daya sistem masih menghidupi uC walaupun sumber listrik telah dicabut, sehingga nilai timer yang lama yang masih berlaku.
Sangat membahayakan? Bisa ia bisa tidak. Rangkaian microswith pada sistem thermostat wafer juga mengalirkan listrik tegangan AC220v, sama saja. Bahkan hair dryer dan kipas angin yang anda pakai juga mengalirkan tegangan AC220V pada kabelnya. Semua hanya tergantung sebagaimana rapat kita menutup kabel agar tidak terbuka dan mengakibatkan kita kesetrum.
Rangkaian modul harus anda tutup dengan sistem yang aman dan hendaknya selalu mematikan sistem apabila hendak merobah pin pada DIP switch.
Apabila anda produsen mesin tetas, tanya konsumen anda berapa lama waktu putar yang dia inginkan dan andalah yang memposisikannya untuk mereka. Kemudian segel rangkaian dan berikan stiker peringatan agar tidak dibuka dan diperbaiki sendiri (beri peringatan : do not open, dangerious, no serviceable parts inside). Simpel. Kalau konsumen anda nekat membuka sendiri, sama saja dengan mereka membuka charger HP atau bahkan televisi dan kesetrum akibat ulahnya sendiri. Semoga tidak terjadi tentunya karena alat apapun yang menggunakan listrik AC tegangan tinggi kalau diotak-atik sendiri oleh yang tidak kompeten akan beresiko bagi mereka sendiri.
Rangkaian yang menggunakan trafo lebih aman?
Tidak juga, bagaimana kalau orang yang tidak berkompenten menyentuh port trafo yang terhubung dengan tegangan PLN? sama juga kesetrum. Namun rangkaian ini bisa lebih aman bila terlindung dalam kemasan yang baik tentunya.
Namun demikian, bila anda peminat individual dan tidak berencana untuk memproduksi dalam jumlah besar, disarankan untuk memakai modul dengan kelengkapan trafo dan telah tercasing sempurna demi keamanan dan kemudahan anda. Biaya sedikit lebih mahal tentunya namun sebanding dengan yang anda dapatkan. Adapun bentuk fisik modul yang telah tercasing dan emiliki power supply dari trafo ini adalah seperti dibawah ini :
Pada modul diatas, perbakelan dari mikroswitch atau limir switch sudah terpisan dari tegangan tinggi AC220V dan tidak membahayakan bila tersentuh. Namun demikian karena output tetap AC220V via relay, maka output ini harus terisolasi dengan baik asmbungannya dengan motor AC.
Adapun bila anda ingin menggunakan motor DC, anda dapat klik DISINI.
Untuk memahami cara kerja unit secara keseluruhan, maka terlebih daulu akan diuraikan komponen dan peralatan yang ada dalam modul tersebut.
1. Motor
Motor yang dipergunakan adalah motor AC yang bekerja pada tegangan AC PLN 220/240 volt. Motor ini adalah motor putaran lambat, yaitu sekitar 5 putaran per menitnya (5 RPM). Motor dapat berputar secara acak ke dua arah, yaitu kekanan/clock-wise (CW) dan kekiri/counter clock wise (CCW). Kenapa dikatakan acak, karena motor ini berputar semau-maunya, bisa kekiri atau kekanan saat pertama dihidupkan. Namun demikian karakter motor ini dapat berbalik putaran kearah berlawanan apabila membentur rintangan. Sifat inilah yang akan dimanfaatkan untuk penggerak telur otomatis dua arah. Tentunya dengan memberikan rintangan pada akhir langkah/posisi rak telur.
2. Signal Switch
Signal switch merupakan peralatan yang digunakan untuk mengirim sinyal posisi tertentu, bisa berupa posisi atas, bawah, kanan, kiri, tengah dan sebagainya. Peralatan yang digunakan juga beragam, bisa photodiode sensor, magnetic sensor, reedswitch, microswitch dll.
Penggerak tipe horizontal hanya memerlukan dua posisi saja, yaitu kiri dan kanan. Demikian juga tipe penggerak vertikal dua posisi. Lebih sederhana sebenarnya daripada sistem vertikal yang memiliki tiga posisi. Dari semua tipe pembangkit signal, microswitch adalah peralatan yang paling umum dikenal oleh publik. Hal inilah yang mendorong kami untuk menggunakannya pada modul ini.
Microswitch pada modul ini tidak digunakan sebagai pemutus arus, melainkan hanya pembangkit signal posisi saja. Yang menghentikan arus adalah komponen thyristor yang dikendalikan oleh mikrokontroller.
Bila mikroswitch tertekan tuasnya, maka mikrokontroler akan menganggap posisi rak ada pada posisi dimana mikroswitch tersebut berada dan akan menghentikan gerakan motor apabila memang posisi tersebut adalah posisi target yang ditentukan serta mengabaikannya apabila posisi tersebut bukan menjadi targetnya.
3. Mikrokontroller (uC)
Perhatikan rangkaian modul diatas, sangat seherhana bukan? Itulah kegunaan dan kelebihan mikrokontroller dibandingkan rangkaian yang menggunakan komponen-kompnen diskrit. Mikrokontoler yang dipergunakan untuk modul ini adalah produk dari Microchip dengan kode produksi PIC16F84A.
baiklah, sekarang akan diuraikan cara kerja sistem.
Kronologis
Saat pertama kali sistem dihidupkan, uC akan menguji fungsionalitas mikroswitch dengan menggerakkan motor sampai ditemukan mikroswitch dengan kabel biru tertekan saklarnya. Bila anda menaruh mikroswitch ini pada posisi kanan, maka dapat dikatakan uC akan menggerakkan motor sampai ditemukan posisi kanan. Karena motor berputar semau dia, maka bisa saja dia berputar kekiri untuk mencari posisi di kanan. Tidak masalah, anda hanya perlu memberikan rintangan di ujung kiri pada posisi batas kiri rak sehingga ketika batas tersebut menghalangi gerakan motor, maka motor akan bergerak berbalik arah menjadi ke kanan sehingga bisa menemukan target sebenarnya diposisi kanan.
Setelah menemukan posisi kanan, uC akan berhenti sekitar 3 detik, kemudian akan menggerakkan motor lagi untuk mencari mikroswitch dengan kabel merah tertekan saklarnya. Bila anda menaruhnya pada posisi kiri, maka dapat dikatakan uC akan menggerakkan motor sampai ditemukan posisi kiri. Hal yang sama bisa saja terjadi seperti skenario diatas, motor bergerak ke kanan sedangkan yang dicari ada di sebelah kiri. Anda tinggal memberi rintangan di posisi kanan tentunya.
Setelah menemukan targetnya, yaitu microswith dengan kabel merah, maka motor akan dimatikan dan uC akan menunggu sekitar 3 detik.
Setelah 3 detik berlalu, maka uC akan mulai memeriksa fuse bit. Yaitu apa yang anda lakukan pada DIP switch biru. Bila ia menemukan keempat pin-nya ada dibawah (off semua) maka berdasarkan tabel yang telah ditentukan, uC membaca posisi tersebut sebagai 'Demo Mode'. Pada mode ini gerakan akan dilakukan berulang-ulang ke kiri dan kekanan dengan jeda waktu 3 detik, namanya juga demo .....
Bila pin ada dalam posisi lain, maka uC akan menghentikan aktifitasnya sesuai yang anda perintahkan berdasarkan posisi pin pada DIP switch tersebut. Misalnya anda mengeset 3 jam, maka uC akan mematikan motor dan diam selama 3 jam. Setalah 3 jam maka ia akan menggerakkan motor mencari posisi kanan, berhenti 3 jam lagi, mencari posisi kiri, diam 3 jam lagi dan demikian seterusnya. Sangat sederhana bukan? Untuk tipe vertical 2 posisi, anggap saja kanan sama dengan -45 derajad (atau sesuka anda) dan kiri sama dengan +45 derajad.
Perhatian
Bila anda melihat rangkaian diatas, anda tidak akan menemukan trafo penurun tegangan. Hal ini dikarenakan rangkaian modul tersebut adalah rancangan transformerless dengan kelebihan sangat murah dan efisien biaya produksinya. Selain itu, rangkaian dengan sistem ini juga ringan dan sedikit memakan tempat. Peralatan elektronik jaman sekarang banyak sekali yang menggunakan sistem tersebut.
Namun demikian, ada juga kekurangannya, yaitu rangkaiannya tidak terisolasi atau tersambung langsung dengan listrik jaringan PLN sehingga semua komponen tidak boleh anda sentuh saat beroperasi karena tentu saja anda dapat kesetrum. Itulah sebab mengapa semua kabel kami isolasi dengan rapat termasuk yang masuk ke microswith. Kami sarankan untuk selalu memakai sandal saat memasang dan menguji coba peralatan yang menerapkan listrik PLN, karena sandal dapat mengisolasi tegangan positif PLN dengan ground yang ada di tanah sehingga mencegah listrik mengalir dari komponen yang tidak sengaja anda sentuh ke ground/tanah melalui badan anda. Selain itu dengan memakai sandal, anda tidak akan mudah kena jamuran dan cacingan .. (mulai ngawur ini ...). Setelah anda mematikan sumber listrik dan merobah PIN timer, tunggu minimal 15 detik sebelum menghidupkan lagi, karena kalau kurang dari itu, maka sisa energi yang ada dalam kapasitor dalam catu daya sistem masih menghidupi uC walaupun sumber listrik telah dicabut, sehingga nilai timer yang lama yang masih berlaku.
Sangat membahayakan? Bisa ia bisa tidak. Rangkaian microswith pada sistem thermostat wafer juga mengalirkan listrik tegangan AC220v, sama saja. Bahkan hair dryer dan kipas angin yang anda pakai juga mengalirkan tegangan AC220V pada kabelnya. Semua hanya tergantung sebagaimana rapat kita menutup kabel agar tidak terbuka dan mengakibatkan kita kesetrum.
Rangkaian modul harus anda tutup dengan sistem yang aman dan hendaknya selalu mematikan sistem apabila hendak merobah pin pada DIP switch.
Apabila anda produsen mesin tetas, tanya konsumen anda berapa lama waktu putar yang dia inginkan dan andalah yang memposisikannya untuk mereka. Kemudian segel rangkaian dan berikan stiker peringatan agar tidak dibuka dan diperbaiki sendiri (beri peringatan : do not open, dangerious, no serviceable parts inside). Simpel. Kalau konsumen anda nekat membuka sendiri, sama saja dengan mereka membuka charger HP atau bahkan televisi dan kesetrum akibat ulahnya sendiri. Semoga tidak terjadi tentunya karena alat apapun yang menggunakan listrik AC tegangan tinggi kalau diotak-atik sendiri oleh yang tidak kompeten akan beresiko bagi mereka sendiri.
Rangkaian yang menggunakan trafo lebih aman?
Tidak juga, bagaimana kalau orang yang tidak berkompenten menyentuh port trafo yang terhubung dengan tegangan PLN? sama juga kesetrum. Namun rangkaian ini bisa lebih aman bila terlindung dalam kemasan yang baik tentunya.
Namun demikian, bila anda peminat individual dan tidak berencana untuk memproduksi dalam jumlah besar, disarankan untuk memakai modul dengan kelengkapan trafo dan telah tercasing sempurna demi keamanan dan kemudahan anda. Biaya sedikit lebih mahal tentunya namun sebanding dengan yang anda dapatkan. Adapun bentuk fisik modul yang telah tercasing dan emiliki power supply dari trafo ini adalah seperti dibawah ini :
Pada modul diatas, perbakelan dari mikroswitch atau limir switch sudah terpisan dari tegangan tinggi AC220V dan tidak membahayakan bila tersentuh. Namun demikian karena output tetap AC220V via relay, maka output ini harus terisolasi dengan baik asmbungannya dengan motor AC.
Adapun bila anda ingin menggunakan motor DC, anda dapat klik DISINI.
