STUDI KASUS · SISTEM KONTROL
Alat Terapi Lutut dengan Kontrol Suhu, PWM, dan Timer
Prototipe terapi panas dengan sensor suhu, heater berbasis PWM, pengereman mendekati target, timer countdown, alarm baterai, dan kontrol web.
Tujuan sistem
Alat terapi panas membutuhkan kontrol yang cepat tetapi tidak boleh menghasilkan overshoot berlebihan. Tantangannya adalah karakter heater, posisi sensor, perpindahan panas ke media, keterlambatan pembacaan, dan perubahan tegangan baterai.
Pendekatan kontrol
PWM digunakan untuk mengatur daya rata-rata heater. Saat suhu masih jauh dari target, duty cycle dapat dibuat tinggi. Ketika suhu masuk ke zona pendekatan, daya dikurangi bertahap. Di dekat target, sistem menggunakan histeresis dan batas duty cycle agar tidak terus mendorong panas yang masih tersimpan pada elemen dan media.
Fitur prototipe
- Pemilihan suhu dan durasi terapi.
- Preheat dan countdown saat terapi berjalan.
- Sensor DS18B20 dengan pemeriksaan nilai tidak valid.
- Driver MOSFET dan PWM terukur.
- Alarm baterai rendah intermiten serta penguncian tombol mulai.
- Indikator baterai dengan kalibrasi divider.
- Dashboard web untuk status suhu, target, timer, dan kontrol dasar.
Pengujian penting
Pengujian dilakukan pada beberapa target dan kondisi awal. Catat waktu naik, overshoot, waktu stabil, siklus PWM, temperatur permukaan, dan perilaku saat sensor dilepas. Sistem harus masuk ke kondisi aman ketika sensor gagal atau pembacaan berada di luar rentang.