Reka Bentuk dan Teknologi Tingkatan 3 By Cikgu Hana

Hello!

Cikgu Hana@Smk Pusa Sarawak

Hi!

01 REKA BENTUK
MEKATRONIK

01 REKA BENTUK MEKATRONIK Menyatakan Maksud Reka
Bentuk Mekatronik
• Mekatronik – Aplikasi elektronik dan teknologi
komputer untuk mengawal pergerakan system 1
mekanikal pada sesuatu produk

• Reka bentuk mekatronik – Reka bentuk produk
atau sistem yang menggabungkan disiplin ilmu
elektrik, mekanikal, elektronik, kawalan dan
pengaturcaraan untuk mencapai tujuan yang
dikehendaki pada sesebuah produk

• Pengguna mungkin perlu menekan suis dan
produk akan bekerja sendiri sehingga tugasya
selesai. Produk akan mematikan operasinya
sendiri setelah tugasan selesai. Contoh produk
mekatronik ialah mesin fotokopi

Mengenal Pasti Elemen Mekatronik

• Elemen mekatronik mengintegrasikan
semua elemen asas kejuruteraan seperti
yang berikut:
- Sistem elektrik
- Sistem elektronik
- Sistem mekanikal
- Sistem kawalan dan pengaturcaraan

• Produk mekatronik dapat berfungsi dengan
sempurna, cekap, produktif dan berkesan
sekiranya elemen asas ini digabungkan
dengan kawalan sama ada secara automatik
atau separa automatik

2

Elemen Huraian
Mekatronik
Sistem elektrik Sumber bekalan kuasa bagi system yang menggunakan arus elektrik, iaitu
sama ada arus terus (AT) atau arus ulang alik (AU). Sistem ini perlu
Sistem elektronik mengambil kira aspek keselamatan, kedudukan peranti (mudah
dikendalikan), dan sambungan litar yang betul
Sistem
mekanikal Susunan dan sambungan fizikal komponen elektronik dalam suatu litar bagi
menjalankan operasi sesuatu system. Antara komponen elektronik ialah
Sistem kawalan kapasitor, diod, penderia, suis, papan litar, transistor dan lain-lain.
dan
pengaturcaraan Gabungan komponen mekanikal yang berfungsi sebagai penghantar/
penggerak/pemindahan sumber tenaga atau gerakan kepada Gerakan lain
pada keupayaan yang baik. Contohnya tali sawat dan gear digunakan 3
dalam pemain DVD agar boleh dibuka/ditutup

Sistem kawalan
Kaedah untuk mengurus. Mengarah, memantau dan mengawal atur
tindakan bagi memastikan produk mekatronik berfungsi secara automatic
dengan sempurna
Pengarturcaraan computer
Arahan untuk membangunkan atur cara computer dengan menggunakan
Bahasa pengaturcaraan seperti C++, Java. Python, dan Visual Basic. Setiap
Bahasa pengaturcaraan mempunyai sintaks dan semantic masing-masing;
peraturan ini dapat menetapkan cara menulis arahan untuk mikropengawal

Produk:Pintu pagar automatik Menerangkan Fungsi Elemen
Mekatronik pada Produk Sedia Ada

Fungsi Elemen Bahagian Terlibat Tugas
Mekanikal Daun pintu gelangsar Membuka dan menutup pagar

Motor elektrik Menggerakkan gear pinan ke arah mara/songsang
Sistem gear Memindahkan Gerakan gear pinan ke gear rak dan seterusnya ke daun pintu
Roda dan rel Memudahkan pintu pagar bergerak
Rangka/struktur Memegang komponen mekanikal agar boleh dipasang/cagak
pagar
Elektronik Penahan hujung Menahan gerakan daun pagar
Elektrik Mikropengawal Mengawal operasi motor dan keseluruhan system automasi
Penderia Mengesan kehadiran kereta/orang dan memberi isyarat kepada mikropengawal
Sistem bekalan Mmeberi bekalan kepada seluruh system yang memerlukan bekalan elektrik
elektrik
Loceng/pembaz Memberi penggera tantang kehadiran tetamu
Pemacu motor
Mmebolehkan motor dikendali pada voltan/arus yang tinggi dan mengawal gerakan
motor

Lampu tiang pagar Menerangi kawasan sekitar pagar
Mikropengawal
Kawalan dan Mengawal keseluruhan operasi melalui pengaturcaraan yang disimpan dalam 4
pengaturcaraan Penderia mikropengawal

Mengesan kehadiran kereta/orang

02 MENGHASILKAN GAMBAR

RAJAH BLOK (BLOCK DIAGRAM)

PRODUK MEKATRONIK SEDIA
ADA

• Gambar rajah blok – Merupakan lukisan yang mewakili litar/elemen yang dillukis dalam bentuk blo
• Urutan blok ditunjukkan menggunkan tanda anak panah serta dilabel mengikut fungsi sertan

elemen/litar yang terlibat

Input Proses Output

Pengaturcaraan

Peranti kemasukan Pengawal Peranti keluaran

Menerima dan menghantar Isyarat diproses mengikut Mengeluarkan hasil kerja
isyarat dari penganti pengaturcaraan. Melibatkan yang dikehendaki sama ada
masukan ke bahagian elemen elektronik, kawalan
dalam bentuk mekanikal,
pengawal untuk diproses. dan pengaturcaraan elektrik atau elektronik atau
Dilakukan oleh elemen
elektrik dan elektronik data

5

Blok Blok kawalan jauh – INPUT
bekalan Pemancar frekuensi radio Blok bekalan
elektrik
Blok kawalan jauh – Isyarat elektrik
Blok Pemancar frekuensi radio
bekalan PROSES
elektrik Mikropengawal Blok kawalan dan
pengaturcaraan
Blok Pemacu motor
bekalan OUTPUT
elektrik Motor Blok mekanikal
Gear pinan di aci motor
Gerakan
Gear rak di daun pintu pagar mekanikal
- Berputar
Galas, roda dan rel dan lelurus

Penahan hujung 6

Blok kendalian sistem pagar gelongsor
– Jenis gear

Menghasilkan Lakaran Bahagian Reka Bentuk Produk yang akan Diubah Suai Berdasarkan
Gambar Rajah Blok yang Terlibat

Pengubahsuaian Berdasarkan gambar rajah
di sini blom (model fungsi) terdapat
banyak bahagian yang boleh
Sumber elektrik Hujan diubah suai. Iaitu pada
Motor hubungan yang
Penderia Mikropengawal Pemacu Gear berbahaya
Orang Roda
Keganasan Kelembapan Lantai Untuk menjimatkan masa,
Daun pagar hanya pengubahsuaian kecil
dilakukan pada atur cara
Gambar rajah blok pintu pagar automatik yang menunjukkan (lihat bulatan lonjong), iaitu
bahagian yang akan diubah masih berlaku
kekurangan

Pengubahsuaian yang dibuat
adalah atur cara, iaitu pagar
akan dibuka luas Ketika ramai
orang dan sebaliknya semasa
orang sedikit (masalah
inventif)

Hal ini dapat dilakukan
dengan memasang penderia
kedua yang digunakan untuk

mengesan bilangan arus 7

c

Komponen dalam sistem
pintu pagar automatik

8

Membuat Penambahbaikan kepadaDpibrcoudautk Berdasarkan Lakaran yang telah

Kawalan atur cara

Menggunakan Pengguna Hasilnya
satu suis input ramai/sedikit

Kawalan atur cara

Menggunakan Pengguna Hasilnya
dua suis input; ramai/sedikit
kedua-duanya
aktif

Kawalan atur cara

Menggunakan Pengguna Hasilnya
dua suis input; ramai/sedikit
yang aktif satu
sahaja

9

Membuat Penilaian Kefungsian kepada produk
yang telah diubah suai.

Elemen Item/Komponen Fungsi Status
Mekatronik

Elektrik • Bekalan elektrik 240 V AU Membekalkan tenaga elektrik kepada sistem dan Ya, diuji voltannya
• Bateri 12 V Bersama bateri 12 V jika berlaku kegagalan
bekalan utama ke litar

Elektronik • Papan kawalan mikro • Menyediakan perkakasan untuk kawalan Ada dan masih elok
• Penderia cahaya, suis • Mengesan kehadiran kenderaan dan

kawalan jauh mengawal pintu pagar dibuka/ditutup
• Pemacu motor • Membolehkan motor berkendali pada

arus/voltan yang lebih tinggi dari

mikropengawal

10

Membuat Penilaian Kefungsian kepada Produk
yang telah Dibah Suai.

Elemen Item/Komponen Fungsi Status
Mekatronik
Mekanikal • Rantai atau gear • Memindahkan gerakan berputar ke lelurus Gerakan pintu pagar
• Galas, roda, rel • Melicinkan gerakan pintu pagar buka/tutup berlaku
Kawalan dan • Pintu pagar • Menutup dan mebuka pintu pagar dengan lancar
pengaturcara • Penahan hujung • Memberhentikan pergerakan pinti pagar
an • Pemandu atas • Mengawal agar pintu pagar tidak tertanggal Boleh melakukan
• Skru • Memegang/mengikat komponen mekanikal kawalan jauh dan
• Peruah unit pengendali pintu • Melindungi pengendali pintu pagar dari menutup pintu pagar
secara automatic apabila
pagar persekitaran suis kawalan
dikendalikan.
• Kawalan mata songsang • Melakukan kawalan ke atas motor dan
• Kawalan penderia penderia yang digunakan 11
• Kawalan masa
• Atur cara kawalan mara- • Mengesan kehadiran dan bilangan pengguna
• Mengawal tempoh masa tutup semua pintu
songsang melalui penderia • Melakukan kawalan yang dikehendaki
Bersama kawalan pemasa
kendalian buka/tutup pintu menggunakan atur cara
pagar

Terima Kasih

Hello!