A. Tujuan

1. Memberikan pengetahuan praktikal mengenai digital input dengan hasil proses berupa analog output.
2. Memberikan pengetahuan dasar mengenai hardware Arduino.
3. Memberikan pengetahuan teori dan praktikal mengenai MOSFET.
4. Memberikan pengetahuan praktikal pengendalian aktuator dengan PWM.

B. Alat dan Bahan

1. Arduino MKR1000 Development Board @ 1 unit
2. DFRobot Digital Push Button Module @ 3 unit
3. DFRobot 130 DC Motor Module V1.0 @ 1 unit
4. RDD Tech Arduino MKR IoT Training Module @ 1 unit
5. Kabel dan konektor @ secukupnya
6. Kabel USB Arduino Development Board @ 1 unit
7. Arduino IDE
8. PC @ 1 unit
9. Power Supply 12V @ 1 unit

C. Teori Singkat

Pada bagian teori singkat ini akan dibahas beberapa hardware yang akan digunakan pada latihan ini diantaranya sebagai berikut:

1. MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)

Metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) memiliki kaki atau terminal source, gate, dan drain seperti yang ditunjukan gambar dibawah. MOSFET berbeda dengan JFET, perbedaannya terletak pada gate yang terinsulasi dari kanalnya (channel). Oleh karena itu MOSFET memiliki arus gate yang lebih kecil daripada JFET. MOSFET juga disebut IGFET atau insulated field effect transistor.

A. Malvino dan D. J. Bates, Electronic Principles, New York: McGraw-Hill, 2006.

MOSFET terbagi menjadi dua jenis yakni, tipe depletion-mode dan tipe enhancement-mode seperti yang ditunjukkan pada gambar II.21. MOSFET berjenis enhancement-mode sangat luas digunakan baik dalam sirkuit diskrit maupun sirkuit terintegrasi (IC). Pada sirkut diskrit MOSFET jenis ini sering digunakan untuk menyalakan atau menghidupkan beban dengan kebutuhan arus yang besar, sedangkan pada sirkuit terintegrasi digunakan sebagai saklar digital yang merupakan proses dasar dari komputer-komputer modern. MOSFET berjenis depletion-mode digunakan pada sirkuit  komunikasi front-end berfrekuensi tinggi seperti penguat RF (Radio Frequency).

A. Malvino dan D. J. Bates, Electronic Principles, New York: McGraw-Hill, 2006.

MOSFET memiliki beberapa kelebihan diantaranya sebagai berikut:

MOSFET memiliki beberapa kelebihan diantaranya adalah fast switching, disipasi daya yang rendah, dan mampu beroperasi pada suhu kerja maksimum 175°C.

M. H. Rashid, Power Electronics Handbook, Canada: Academic Press, 2001.

Prinsip kerja MOSFET berjenis N-channel enhancement-mode adalah sebagai berikut:

1. Apabila V_DS < V_Gs-V_Th untuk V_GS > V_Th maka MOSFET bekerja didaerah aktif namun tidak mengalirkan arus dari drain ke source.
2. Apabila V_DS > V_Gs-V_Th untuk V_GS > V_Th maka MOSFET bekerja didaerah aktif mengalirkan arus dari drain ke source.
3. Apabila V_GS < V_Th maka MOSFET tidak bekerja (non-aktif).
4. Apabila V_GS > V_Th maka MOSFET bekerja didaerah aktif.

Dibawah ini merupakan kurva karakteristik N-channel enhancement-mode MOSFET:

2. DFRobot 130 DC Motor Module

Pada modul ini telah terpasang driver MOSFET sehingga kecepatan motor dapat dikendalikan dengan memberikan sinyal PWM. Berikut spesifikasinya:

• Operating Voltage: 5v
• Interface type: Gravity 3-pin digital sensor interface
• Dimension: 2 * 1 in (52 * 27 mm)
• Weight: 40 g

D. Langkah Keselamatan Latihan

1. Pastikan pemasangan kabel penguhubung telah benar sesuai dengan kode warna yang diberikan modul DFRobot.
2. Pastikan polaritas power supply tidak terbalik.
3. Jika menggunakan beban dengan tegangan jala-jala 220VAC. Pastikan tidak ada kabel yang terkelupas atau serabut yang mencuat saat memasang beban pada modul relay.
4. Lepas catu dari papan mikrokontroler baik dari kabel usb maupun dari power supply sebelum merubah rangkaian.

E. Langkah – Langkah Latihan

1. Siapkan alat dan bahan seperti yang telah dituliskan diatas.
2. Pasang Arduino MKR1000 pada RDD Tech Arduino MKR IoT Training Module.
3. Pasangkan jack DC power supply pada jack DC input RDD Tech Arduino MKR IoT Training Module.
4. Rangkailah rangkaian seperti pada gambar latihan 1.1.
5. Buatlah satu button untuk menyalakan, satu untuk memadamkan, dan satu lagi untuk menambah kecepatan putaran motor dan tampilkan datanya pada serial monitor. Rangkaiannya dapat dilihat pada gambar latihan 1.1 dan hasilnya dapat dilihat pada video latihan 1.1.

Tetap Semangat dan Selamat Mencoba! (RDD Team)