DESAIN VHDL MULTI-CHANNEL PWM GENERATOR TERKONFIGURASI MELALUI KOMUNIKASI SERIAL

Authors

  • Stefanus Dion Finnadi Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
  • Adharul Muttaqin Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Abstract

Sinyal PWM adalah salah satu metode yang digunakan untuk menggerakkan motor servo, yang biasa digunakan menjadi aktuator robot humanoid. Salah satu contoh robot humanoid yang menggunakan motor servo sebagai aktuator adalah robot seni tari. Robot seni tari membutuhkan pergerakan yang halus dan indah, oleh karena itu sinyal PWM untuk setiap motor servo harus disinkronkan. Membangkitkan sinyal PWM menggunakan software dengan mikrokontroler memiliki kekurangan yaitu sinyal tidak dapat dibangkitkan secara serentak dan sinkron, serta terdapat jitter pada sinyal PWM. Hal ini mengakibatkan gerakan robot menjadi kurang halus dan mengurangi nilai keindahan. Solusi dari permasalahan ini adalah dengan menggunakan hardware pembangkit PWM terpisah dari mikrokontroler yang dapat membangkitkan sinyal PWM secara serentak dan sinkron. Untuk membuat hardware PWM dapat menggunakan FPGA karena hardware yang akan dibuat dapat disesuaikan dengan program. Hardware PWM yang dirancang menggunakan komunikasi serial untuk berkomunikasi dengan mikrokontroler. Berdasarkan hasil perancangan sistem yang dirancang, dapat menerima paket data serial dalam waktu 20,1 ms pada baud rate 38400, 14,15 ms pada baud rate 57600, 7,4 ms pada baud rate 76800. Hasil simulasi baud rate 57600 menunjukkan hasil yang paling baik. Sistem yang dirancang terdiri dari empat modul utama yaitu serial receiver, data holder, data synchronizer, dan PWM generator. Sistem yang dirancang berhasil menerima data serial dan membangkitkan sinyal PWM secara serentak dengan duty cycle yang akurat serta mempunyai periode yang teteap yaitu 20 ms. Kata Kunci : Hardware PWM, Motor Servo, Sinkron, Komunikasi Serial ABSTRACT PWM signals are one of the methods used to drive servo motors, commonly used as humanoid robot actuators. One example of a humanoid robot that uses servo motors as actuators is a traditional dancing robot. The traditional dancing robot requires smooth and beautiful movement, therefore the PWM signal for each servo motor must be synchronized. Generating a PWM signal using software with a microcontroller has a drawback that the signal can’t be generated synchronously and simultaneously, and there is jitter on the PWM signal. This results in the movement of the robot becomes less smooth and reduce the value of beauty. The solution to this problem is to use a separate PWM generator hardware from a microcontroller which can generate PWM signals synchronously and simultaneously. To make hardware PWM, can use FPGA because the hardware to be made can be adjusted with the program. Hardware PWM designed using serial communication to communicate with microcontroller. Based on the results of the designed system design, it can receive serial data packets in 20.1 ms at a baud rate of 38400, 14.15 ms at a baud rate of 57600, 7.4 ms at a baud rate of 76800. The baud rate simulation results of 57600 show the most good. The designed system consists of four main modules, namely serial receiver, data holder, data synchronizer, and PWM generator. The successfully designed system receives serial data and generates PWM signals simultaneously with an accurate duty cycle and has a good period of 20 ms. Keywords: Hardware PWM, Servo Motor, Sync, Serial Communication

Downloads

Published

2018-08-07

Issue

Section

Articles