desintegration tester

1

DESINTEGRATION TESTER

BERBASIS MIKROKONTROLER AT89s51

Oleh:

ZULFI CHUMAIDIP27 838 007 092

KEMENTERIAN KESEHATAN POLITEKNIK KESEHATAN SURABAYA

JURUSAN TEKNIK ELEKTROMEDIKSURABAYA

2011

2


BERBASIS MIKROKONTROLER AT 89s51

Karya Tulis Ini Sebagai Salah Satu SyaratUntuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III

Politeknik Kesehatan kemenkes SurabayaJurusan Teknik Elektromedik

Oleh :

ZULFI CHUMAIDI

P27 838 007 092

KEMENTERIAN KESEHATAN POLITEKNIK KESEHATAN SURABAYA

JURUSAN TEKNIK ELEKTROMEDIKSURABAYA

2011

3

LEMBAR PERSETUJUAN


BERBASIS MIKROKONTROLER AT89s51

Disahkan Dan Telah Diuji Sebagai Persyaratan Untuk Menyelesaikan

Pendidikan Diploma III Pada Politeknik Kesehatan Surabaya

Jurusan Teknik Elektromedik

2011

Menyetujui,

Mengetahui,Ketua Jurusan Teknik Elektromedik

Politeknik Kesehatan Kementerian Kesehatan Surabaya

Hj. Her Gumiwang Ariswati , ST. MT NIP. 19591128 198401 2 001

Pembimbing I

Triwiyanto,S.Si. MT

Pembimbing II

Torib Hamzah, S.PdNIP. 19670910 200604 1 001

4

LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI TEORI

DESINTEGRATION TESTERBERBASIS MIKROKONTROLER AT89s51




2011

Mengesahkan :

1. Ketua Penguji

Nama : Ir. Priyambada C. Nugraha,MT

NIP : 19670719 199803 1 002

Tanda Tangan :

2. Anggota Penguji I

Nama : Endang Dian Setioningsih,ST,MT

NIP : 19760727 199803 2 001

Tanda Tangan :

3. Anggota Penguji II

Nama : Triwiyanto,S.Si. MT

NIP : 19670910 200604 1 001

Tanda Tangan :

5

LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI PRAKTEK

DESINTEGRATION TESTERBERBASIS MIKROKONTROLER AT89s51




2011

Mengesahkan :

1. Ketua Penguji

Nama : Ir. Priyambada C. Nugraha,MT

NIP : 19670719 199803 1 002

Tanda Tangan :

2. Anggota Penguji I

Nama : Torib Hamzah,S.Pd

NIP : 19670910 200604 1 001

Tanda Tangan :

3. Anggota Penguji II

Nama : Singgih Yudha Setiawan,SST

NIP : 19851026 200912 1 002

Tanda Tangan :

6

ABSTRAK

Dalam pengujian tablet memerlukan beberapa tahapan untuk memenuhi kriteria tablet yang standart, antara lain: (1) uji keseragaman ukuran; (2) uji keseragaman sediaan; (3) uji kekerasan; (4) uji kerenggasan; (5) uji waktu hancur; (6) penetapan kadar. Disintegration tester adalah alat laboratorium farmasi yang digunakan untuk menguji waktu hancur pada tablet. Tablet memenuhi standar jika tablet mampu hancur dalam suhu tubuh.

Pada laboratorium farmasi masih banyak terdapat cara pengujian pada tablet yang masih menggunakan proses secara manual. Pada proses secara manual adalah tablet dicelupkan kedalam air hangat selama waktu sesuai dengan bentuk tablet yang diuji, pada pengujian seperti ini akan membutuhkan banyak tenaga dan tidak efisien. Karena pada pengujian tersebut terdapat dua hal yang mempengaruhi proses pengujian yaitu pengaturan suhu dan waktu. oleh karena itu penulis akan membuat alat tester waktu hancur tablet yang bekerja secara otomatis dan suhu serta waktu dapat dipantau sehingga user mengetahui berapa suhu yang ada pada chamber, penulis membuat alat tersebut bertujuan agar user bekerja bertambah efektif dan efisien.

Dari acuan diatas maka penulis membuat Desintegration tester berbasis mikrokontroler at89s51, yang system bekerjanya secara otomatis. Pada alat ini terdapat setting suhu 35 ºC dan 37 ºC. Desintegration Tester menggunakan LM 35 sebagai sensor suhu yang datanya akan dikonversi oleh rangkaian ADC (analog to digital converter) yang kemudian diolah Mikrokontroler AT89s51 dan hasil suhu ditampilkan pada LCD. Dan juga terdapat setting waktu sesuai dengan jenis tablet yang akan diuji. Dalam proses pembuatan modul ini terdapat berbagai kekurangan yaitu salah satunya desain box yang kurang bagus, serta mekanik yang kurang maksimal.

Setelah desintegration tester telah dibuat dan di uji maka Dari hasil pengukuran suhu, menunjukkan kesalahan untuk suhu yang di kehendaki tidak melebihi 5%, untuk suhu 35 derajat celcius tingkat kesalahan sebesar 0,45%, dan untuk suhu 37 sebesar 0,43%, Untuk waktu 15 menit nilai kesalahan 0%, dan Untuk waktu 60 menit nilai kesalahan 0%. Mekanik mampu bekerja apabila suhu yang telah disetting pada chamber sudah tercapai.

Berdasarkan dari hasil-hasil percobaan maka desintegration tester layak untuk digunakan, karena system telah berjalan sesuai dengan yang diharapkan yaitu mikrokontroler mampu mengontrol dari seluruh rangkaian dan Untuk pengukuran sudah memenuhi standart karena nilai eror kurang dari 5%.

Kata kunci : Desintegration Tester, LM 35,ADC, Mikrokontroler AT89s51, LCD.

7

ABSTRACT

In testing the tablet requires several steps to meet the standard criteria of tablets

,among other things: (1) test the uniformity of size, (2) uniformity test preparation, (3) hardness, (4) kerenggasan test, (5) disintegration time test, (6) determination. Disintegration tester is a pharmaceutical laboratory equipment used for testing the disintegration time of tablets. Tablet meet the standard if the tablets are able destroyed in body temperature.

In pharmaceutical laboratories there are still many ways of testing the tablets are still using manual processes. In the process manually is a tablet is dipped into warm water for a time in accordance with the form of tablets which were tested, in this testing will require a lot of energy and inefficient. Because the test there are two things that affect the testing process that is time and temperature settings. therefore, the author will make a tablet disintegration tester tool that works automatically and the temperature and time can be monitored so that the user knows what the temperature is in the chamber, the author makes the tool aims to allow users to work effectively and efficiently increases.

From the above, the author makes reference Desintegration AT89S51 microcontroller-based tester, the system works automatically. In this tool there is the setting temperature of 35 º C and 37 º C. Desintegration Tester using LM 35 as a temperature sensor for which data are converted by a series of ADC (analog to digital converter) which is processed and the results Microcontroller AT89s51 temperature displayed on the LCD. And there is also the setting time in accordance with the type of tablet to be tested. In the process modules have various shortcomings that is one less good box design, and mechanics less than the maximum.

After desintegration tester has been created and tested the results of measurements of temperature, indicating an error to the desired temperature does not exceed 5%, temperature 35 degrees Celsius for an error rate of 0.45% and 0.43% at 37, For 15 minutes of error of 0%, and 60 minutes for the error value of 0%. Mechanical able to work when the temperature has been reached gives a chance to chamber.

Based on the experimental results, the tester desintegration feasible to use, because the system has been running as expected of a microcontroller capable of controlling the entire chain and already meet the standard for measurement error because the value is less than 5%.

Keywords: Desintegration Tester, LM 35, ADC, microcontroller AT89s51, LCD.

8

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT yang telah

melimpahkan segala anugerah, rahmat serta hidayah – NYA sehingga penulis

dapat menyelesaikan pembuatan Karya Tulis Ilmiah ( KTI ) dengan judul :

“DESINTEGRATION TESTER

BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51”

Tugas akhir ini merupakan salah satu persyaratan akademik untuk

menyelesaikan studi Diploma III jurusan Teknik Elektromedik Politeknik

Kesehatan Surabaya. Di dalamnya akan dibahas mengenai Desintegration tester

Berbasis Mikrokontroler AT89s51, dan penulis menyadari bahwa segala sesuatu

yang telah penulis lakukan dalam penyusunan Karya Tulis Ilmiah ini jauh dari

kesempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran

yang dapat berguna bagi penyempurnaan KTI ini di masa yang akan datang.

Semoga segala sesuatu yang telah penulis kerjakan selama ini dapat bermanfaat

bagi pembaca atau pihak lain yang bersangkutan.

Surabaya, Januari 2011

\

Penulis

9

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur ALHAMDULILLAH kehadirat Allah SWT Yang tak akan

pernah berhenti sampai kapanpun karena berkat Rahmad taufik dan Hidayah –

NYA lah penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Serta

Sholawat dan Salam kita panjatkan pada junjungan kita baginda Rosul Nabi

Muhammad SAW karena tuntunannya penulis mendapat kecerahan rohani dan

dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul,

“DESINTEGRATION TESTER

BERBASIS MIKROKONTROLER AT89s51”

Penyusunan Karya Tulis Ilmiah Ini merupakan akhir dari proses belajar mengajar

yang harus dilaksanakan oleh setiap mahasiswa guna menyelesaikan pendidikan

Diploma III Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan Surabaya.

Pada kesempatan ini penulis sampaikan terima kasih yang sebesar –

besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Karya

Tulis Ilmiah ini baik secara moril maupun spirituil, ucapan terima kasih kepada :

1. Bundaku tercinta…, tiada kata yang sanggup untuk mengucapkan rasa

terima kasihku untuk mu. (Salut atas ketegaranmu Bun)

2. Ayah kuw yang selalu memberi dukungan dan semangat ( maafkan

anakmu ini belum bisa membuatmu bangga ).

10

3. Ibu Hj. Her Gumiwang Ariswati, ST. MT selaku ketua Jurusan Teknik

Elektomedik Kesehatan Surabaya.

4. Bapak Triwiyanto,S.Si.MT selaku dosen pembimbing Tugas Akhir, terima

kasih atas bimbingan dan bantuannya selama pembuatan Tugas Akhir ini

dapat terselesaikan dengan baik.

5. Bapak Torib Hamzah,S.Pd selaku dosen pembimbing Tugas Akhir, terima

kasih atas bimbingan dan bantuannya selama pembuatan Tugas Akhir ini

dapat terselesaikan dengan baik.

6. Rekan-rekan Juruasan Teknik Elektromedik pada umumnya dan EM13

khususnya…maaf atas segala hilaf yang telah tertoreh pada lembaran

cerita kehidupan kita selama perkulihan di kampus tercinta kita ini.

7. Terima kasih buat sOelmate kuw dia satu”nya wanita yang selalu ada

untukku, selalu memberikan semangat disaat akuw rapuh dan lemah,

semoga dengan kita lulus ada kehidupan selanjutnya yang bisa

mempersatukan kita.. amin1000x,

Harapan penulis semoga Allah SWT membalas jasa baik mereka dengan

pahala yang berlipat ganda dan mendapat Ridho-Nya “Amin”

11

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.............................................................................................................

ii.............................................................................................................................................

LEMBAR PERSETUJUAN..................................................................................................

iii

LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI TEORI.....................................................................

iv

LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI PRAKTEK..............................................................

v

ABSTRAK.............................................................................................................................

vi

ABSTRACT...........................................................................................................................

vii

KATA PENGANTAR ..........................................................................................................

viii

UCAPAN TERIMA KASIH .................................................................................................

ix

DAFTAR ISI..........................................................................................................................

xi

12

DAFTAR GAMBAR.............................................................................................................

xv

DAFTAR TABEL..................................................................................................................

xvi

BAB I : PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang.....................................................................................................

1

1.2 Identifikasi masalah.............................................................................................

2

1.3 Pembatasan masalah............................................................................................

2

1.4 Rumusan masalah................................................................................................

3

1.5 Tujuan..................................................................................................................

3

1.6 Manfaat................................................................................................................

4

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Prinsip dasar Desintegration Tester....................................................................

5

2.2 Komponen dasar untuk Desintegration Tester....................................................

6

13

2.2.1 Motor DC..............................................................................................

6

2.2.2 Rangkain Mikrokontroller....................................................................

6

2.2.3 Rangkain ADC (Analog to Digital Converter).....................................

11

2.2.4 Rangkain LCD Character 2 x 16...........................................................

13

2.2.5 Transistor Sebagai Saklar.....................................................................

17

2.2.6 Rangkain Driver IC PC 817..................................................................

18

2.2.7 Rangkaian Sensor Suhu LM 35............................................................

19

2.2.8 Solid State Relay...................................................................................

19

2.2.9 IC Op-Amp 741 sebagai buffer.............................................................

21

2.2.9 IC Op-Amp 741 sebagai Adder............................................................

22

2.2.9 IC Op-Amp 741 sebagai Inverting........................................................

23

BAB III : KERANGKA KONSEPTUAL

14

3.1 Diagram Mekanik................................................................................................

25

3.2 Diagram Blok.......................................................................................................

25

3.3 Cara Kerja Blok Diagram....................................................................................

26

3.4 Diagram alir.........................................................................................................

27

3.5 Cara Kerja Diagram alir.......................................................................................

28

BAB IV : METEDOLOGI PENELITIAN

4.1 Urutan Kegiatan................................................................................................

30

4.2 Jenis Kegiatan..................................................................................................

30

4.3 Analisa Data.....................................................................................................

30

4.3.1 Variabel bebas.........................................................................................

30

4.3.2 Variabel terikat........................................................................................

31

4.3.3 Variabel Terkendali.................................................................................

31

15

4.4 Devinisi Operasional Variabel.........................................................................

31

4.5 Dafter Komponen.............................................................................................

31

4.6 Peralatan yang digunakan................................................................................

31

4.7 Jadwal Kegiatan...............................................................................................

31

BAB V : HASIL PENGUKURAN DAN ANALISIS

5.1 Hasil pengukuran pada disintegration tester.....................................................

33

5.1.1 Hasil pengukuran setting timer dibandingkan dengan

stopwacth.................................................................................................

33

5.1.2 Hasil pengukuran setting suhu dengan termometer................................

33

5.2 Analisis Data....................................................................................................

33

5.2.1 Analisis data pada pengukuran timer......................................................

35

5.2.2 Analisis data pada pengukuran suhu.......................................................

40

BAB Vl : PEMBAHASAN

16

6.1 Pembahasan Rangkaian ...................................................................................

45

6.1.1 Rangkaian Keseluruhan ..........................................................................

45

6.1.2 ADC 0804 ...............................................................................................

47

6.1.3 Listing Program ADC 0804 ....................................................................

48

6.1.4 Driver Heater ..........................................................................................

48

6.1.5 Listing Program untuk memberikan inputan pada PC 817 .....................

49

6.1.6 Rangkaian Driverv Motor .......................................................................

49

6.1.7 Listing Program Driver Motor ................................................................

50

6.1.8 Rangkain Driver Buzzer .........................................................................

50

6.1.9 Listing Program Driver Buzzer................................................................

51

6.1.10 Rangkain Zero and Span .......................................................................

52

17

6.1.11 Pembahasan Timer ................................................................................

54

BAB Vll : KESIMPULAN AND SARAN............................................................................

59

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

18

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Motor Dc........................................................................................................

6 ........................................................................................................................

Gambar 2.2 Pin Konfigurasi At89s51................................................................................

8

Gambar 2.3 Rangkaian Adc 0804.....................................................................................

13

Gambar 2.4 Rangkaian Lcd 2 X 16...................................................................................

16

Gambar 2.5 Rangkain Transistor Sebagai Saklar..............................................................

18

Gambar 2.6 Rangkain Driver Pc 817.................................................................................

18

Gambar 2.7 Skematik Lm35..............................................................................................

19

Gambar 2.8 Solid State Relay............................................................................................

19

Gambar 2.9 Rangkaian Solid State Relay..........................................................................

21

Gambar 2.10 Penerapan Rangkaian Buffer.........................................................................

22

19

Gambar 2.11 Penerapan Rangkaian Adder..........................................................................

23

Gambar 2.12 Rangkaian Dasar Inverting Amplifier............................................................

24

Gambar 2.13 Rangkaian Inverting Amplifier......................................................................

24

Gambar 3.1 Diagram Blok.................................................................................................

25

Gambar 6.1 Rangkaian Keseluruhan.................................................................................

45

Gambar 6.2 Rangkaian Adc 0804......................................................................................

47

Gambar 6.3 Rangkaian Driver Heater...............................................................................

48

Gambar 6.4 Rangkaian Driver Motor................................................................................

49

Gambar 6.5 Rangkaian Driver Busser...............................................................................

50

Gambar 6.6 Rangkaian Zero And Span.............................................................................

51

DAFTAR TABEL

20

Tabel 2.1 Port Pin (P1) Alternate Functions..................................................................

9 ........................................................................................................................

Tabel 2.2 Port Pin (P3) Alternate Functions..................................................................

11

Tabel 2.3 Fungsi Pin Pada LCD.....................................................................................

14

Tabel 2.4 Penunjukkan cursor........................................................................................

17

Tabel 2.5 kateristik solid state relay SSRD 240D40......................................................

21

Tabel 4.1 Jadwal Kegiatan.............................................................................................

32

Tabel 5.1 Pengukuran Timer..........................................................................................

33

Tabel 5.2 Pengukuran Sensor Suhu...............................................................................

33

Tabel 5.3 Hasil Analisis data pada pengukuran waktu..................................................

39

Tabel 5.4 Hasil Analisis data pada pengukuran sensor suhu.........................................

44

21

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan dan kemajuan sarana dan alat-alat kesehatan dewasa ini

sudah sedemikian pesatnya. Peningkatan mutu instrumen medis tersebut

disebabkan karena perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang sangat

signifikan grafik peningkatannya, hingga tersebar mengimbangi kemajuan IPTEK

tersebut. Hampir diseluruh pelayanan kesehatan seperti rumah sakit maupun

klinik-klinik telah banyak menggunakan peralatan kesehatan yang canggih.

Dari latar belakang diatas maka peralatan kesehatan menjadi sangat penting,

karena bagian yang satu dengan yang lainnya saling berkaitan bahkan saling

membutuhkan. Dari berbagai macam alat kesehatan salah satu contohnya adalah

alat Desintegration tester yang sering digunakan atau dibutuhkan dalam bidang

kesehatan khususnya farmasi.

22

Pada bidang farmasi ada suatu pengujian tablet, salah satunya adalah

pengujian waktu hancur pada tablet itu sendiri. pengujian dengan cara meletakkan

tablet di atas kasa yang tahan karat, kemudian dimasukkan dalam air yang

suhunya 35 C dan 37 C. dan naik turunkan keranjang + 20 kali dalam satu

menit. Oleh karena itu penulis merencanakan dan membuat alat dengan judul,

Desintegration Tester Berbasis Mikrokontroler AT 89s51, dimana dengan

membuat alat ini pngujian waktu hancur pada tablet dapat dilakukan secara

otomatis agar lebih mudah, efektif dan efisien.

1.2 Identifikasi Masalah

Pada kesempatan ini penulis akan membahas tentang Desintegration tester

yang dimana berfungsi sebagai tes kelanyakan fisik tablet sesuai dengan prosedur

yang telah ditentukan, salah satunya yaitu mengukur waktu hancur tablet sebelum

dikonsumsi oleh pasien, proses ini caranya adalah tablet dimasukkan kedalam

penampang kasa tahan karat, kemudian dimasukkan kedalam gelas ukur, lalu isi

air dan panaskan air sampai suhunya 35 C dan 37 C, lalu naik turunkan kasa

tersebut sampai kurang lebih 15 menit dan 60 menit.

Untuk mengatasi masalah-masalah tersebut, penulis akan membuat alat yang

berfungsi untuk pengujian waktu hancur tablet secara otomatis, yang dikontrol

oleh mikrokontroler, dengan control suhu dan setting waktu.

1.3 Pembatasan Masalah

Dalam hal ini penulis membatasi masalah pada :

23

- Penggunaan motor DC untuk menggerakkan lengan mekanik dan dikontrol

oleh mikrokontroler.

- Penggunaan sensor LM35 sebagai kontrol suhu 35 C dan 37 C.

- Penggunaan timer sebagai setting waktu 15 dan 60 menit.

- Penggunaan display LCD character sebagai tampilan waktu 15 menit,

60 menit, suhu 35 C dan 37 C.

1.4 Rumusan Masalah

Pada pembuatan modul ini, penulis menetapkan beberapa rumusan masalah

sebagai berikut :

1.Bagaimana kerja dari Mikrokontroler AT 89s51 dalam mengontrol dari

keseluruhan rangkaian hingga proses akhir dari Desintegration tester ?

2. Mampukah mekanik

menggerakkan kasa penampang ?

3. Mampukah LM35

mengontrol suhu pada air ?

4. Mampukah timer bekerja

sesuai dengan setting waktu yang telah ditentukan?

1.5 Tujuan

1.5.1 Tujuan Umum

Dibuatnya Alat. Desintegration tester Berbasis Mikrokontroler AT89s51.

24

1.5.2 Tujuan Khusus

Dengan acuan permasalahan tersebut diatas, maka secara operasional

tujuan khusus pembuatan alat ini antara lain :

1. Membuat rangkaian driver motor DC.

2. Membuat rangkaian mikrokontroler AT89s51.

3. Membuat rangkaian LCD Character untuk menampilkan waktu dan suhu.

4. Membuat software pada mikrokontroler AT89s51.

5. Membuat setting waktu dan setting suhu.

1.6 Manfaat

1.6.1 Manfaat Teoritis

Menambah wawasan dan pengetahuan tentang alat-alat kesehatan dalam

kampus Jurusan teknik elektromedik Surabaya khususnya pada alat

Desintegration tester Bersasis Mikrokontroler AT89s51.

1.6.2 Manfaat Praktis

Dengan adanya alat ini diharapkan dapat memudahkan user dalam

melakukan pekerjaannya dan dapat menyelesaikan tugas fungsionalnya dengan

cepat, efisien, dan akurat.

25

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Prinsip dasar Desintegration tester

Pesawat Desintegration tester merupakan salah satu peralatan kesehatan

khususnya farmasi yang digunakan untuk pengujian waktu hancur pada tablet.

Pada alat generasi sebelumnya DT1-IS yaitu alat berupa rakitan komponen

elektronika yang disusun secara digital, pemilihan hanya menggunakan timer

mekanik, dan system alat bekerja secara terus menerus tanpa adanya controlbit

apabila suhu setting tercapai, dan suhu serta waktu yang telah disetting tidak

ditampilkan.

Pada alat yang penulis buat Prinsipnya adalah meletakkan tablet di atas

kasa yang tahan karat, kemudian dimasukkan dalam air. Dan untuk pengujian

selanjutnya adalah air dipanaskan dengan menggunakan heater, untuk tablet

bersalut air dipanaskan sampai suhunya 35 C, air dalam chamber dikontrol

sampai suhu yang telah ditentukan tercapai, apabila sudah tercapai maka lengan

26

mekanik mulai bergerak dan naik turunkan keranjang, ini berfungsi agar tablet

mendapat gaya dorong dan pengaruh oleh suhu yang ada pada air tersebut, proses

ini akan berlagsung selama 60 menit, dan untuk tablet tidak bersalut air

dipanaskan sampai suhunya 37 C, air dalam chamber dikontrol sampai suhu yang

telah ditentukan tercapai, apabila sudah tercapai maka lengan mekanik mulai

bergerak dan naik turunkan keranjang, ini berfungsi agar tablet mendapat gaya

dorong dan pengaruh oleh suhu yang ada pada air tersebut, proses ini akan

berlagsung selama 15 menit. apabila tablet yang diuji telah memenuhi prosedure

yang telah ditentukan maka tablet tersebut memenuhi standart. dan apabila tidak

sesuai dengan ketentuan tersebut maka tablet belum aman dikonsumsi.

2.2 Komponen dasar untuk Desintegration tester

Sebelum merencanakan pembuatan modul, terlebih dahulu akan dibahas

secara singkat komponen-komponen dasarnya, antara lain :

2.2.1 Motor DC

Motor DC adalah motor yang mempunyai dua arah putaran, yang tergantung

dari fase yang diberikan. Sumber tegangan yang digunakan adalah DC, putaran

motor dapat dikendalikan dengan pengaturan besar kecilnya tegangan melalui

resistansi. Prinsip dasar dari motor DC adalah terdapatnya kumparan yang

bergerak terhadap medan magnet.

W

S

N

E

27

Gambar 2.1. Motor DC

Motor DC ini merupakan komponen utama pada pesawat desintegration

tester. Dimana motor akan bekerja setelah suhu tercapai (motor berputarCW),

motor ini akan berputar selama waktu yang telah ditentukan.

2.2.2 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51

IC mikrokontroller terdiri dari beberapa jenis dan karakter diantaranya

AT89S51, AT89S52, AT89S53, AT89C51, AT89C52, AT89C2051, AT89C4051,

AT89C55 yang membedakan adalah memory untuk konfigurasi program dan

karakter yang lainnya. Dalam pembuatan modul alat ini menggunakan IC

mikrokontroller AT89S51 karena penggunaannya sudah cukup dengan memory

yang ada, selain itu juga sudah diajarkan dalam kuliah mikrokontroller.

IC Mikrokontroller AT 89s51 adalah komponen produksi Atmel yang

berorientasi pada kontrol dengan level logika CMOS. Komponen ini termasuk

keluarga MCS’51. Rangkaian integrasi tersebut memiliki perlengkapan single

chip mikrokomputer. Perlengkapan yang dimaksud adalah CPU (Central

Processing Unit) yang terdiri dari komponen yang saling berhubungan dengan

komponen yang lain. Diantaranya Register, ALU (Arithmatic Logic Unit), Unit

Pengendali. Masing-masing mempunyai fungsi yang berbeda-beda.

a. Register

Sebagai memori sementara di dalam CPU. Beberapa register mempunyai

fungsi tertentu, seperti program counter dan code register, yang lain bersifat lebih

umum akumulator, B register. Tiap-tiap komputer memiliki panjang kata yang

merupakan karakteristik dari CPU. Seperti pada keluarga MCS ’51 ini besarnya

ditentiukan oleh bus dan memori internal, oleh karenanya mikrokontroller

keluarga MCS ’51 ini memiliki kemampuan menyimpan data 8 bit.

b. ALU (Arithmatic Logic Unit)

Dari namanya dapat diketahui bahwa ALU mampu menjalankan operasi

aritmatika dan logika dengan bilangan-bilangan biner. Dalam keluarga MCS ’51

operasi ALU datanya terbatas pada jumlah bilangan biner 8 bit, tidak sampai pada

operasi floating point (angka mengambang).

28

c. Unit Pengendali

Unit pengendali digunakan untuk menyerempakkan kerja yang sangat

diperlukan oleh setiap prosessor. Sebuah instruksi diambil dan didekode, setelah

prosessor mengetahui apa yang dimaksud dengan instruksi, maka unit pengendali

akan memberikan signal pada aksi yang dimaksud.

Mikrokontroller AT 89s51 memiliki beberapa fasilitas yang dapat dipakai

oleh pengguna. Fasilitas yang dimaksud antara lain :

1. Flash program memori ROM internal sebesar 4 Kbyte. Dengan flash

PEROM ini mikrokontroller mampu diprogram dan dihapus hingga

1000 kali.

2. Memori data RAM internal sebesar 128 Byte.

3. Kemampuan kerja clock internal dari 0 hingga 24 M Hz.

4. Terdapat 2 buah timer/counter yang dapat dipakai hingga 16 Bit.

5. Kemampuan mengalamati memori program dan data maksimum 64

Kbyte eksternal.

6. Dua buah tingkat prioritas interupsi.

7. Lima buah interupsi, yaitu 2 buah interupsi eksternal dan 3 buah

interupsi internal.

8. Empat buah I/O masing-masing 8 Bit.

9. Port serial full duplex UART (Universal Asincronous Receive

Transmit), dengan kemampuan pendeteksian kesalahan.

10. Mode pengontrolan daya, yaitu :

Mode Idle (daya akan berkurang jika CPU dikehendaki stad by).

Mode Power Down (oscillator berhenti yang berarti daya akan

berkurang karena intruksi yang dieksekusi menghendaki power

down)

11. Pengembalian ke mode normal setelah power down karena adanya

interupsi.

12. Dapat diprogram per bit sehingga pemrograman akan lebih leluasa

dan efektif.

29

Gambar 2.2. Pin Konfigurasi AT89S51

Dalam IC program AT89S51 terdapat beberapa port dan program-program

lain. Diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Port 0

Port 0 adalah 8 bit open drain bi-directional port 1/0. Pada saat sebagai port

out, tiap pin dapat dilewatkan ke 8 input TTL. Ketika logika 1 dituliskan pada port

0, maka pin-pin ini dapat digunakan sebagai input yang berimpedansi tinggi. Port

0 dapat dikonfigurasikan untuk dimultiplex sebagai jalur data/address bus selama

membaca program external dan memori data. Pada mode ini P0 mempunyai

internal pull up. Port 0 juga menerima kode bit selama pemprograman flash. Dan

megeluarkan kode bit selama verifikasi program.

2. Port 1

Port 1 adalah 8-bit bidirectional Port 1/0 dengan internal pull up. Port 1

mempunyai buffer output yang dapat dihubungkan dengan 4 TTL input. Ketika

logika 1 dituliskan ke port 1, pin ini dipull high dengan menggunakan internal pull

up dan dapat digunakan sebagai input. Ketika sebagai input, pin port 1 yang

30

secara eksternal dipull low akan mengalirkan arus 1 L karena internal pull up. Port

1 juga menerima address bawa selama pemrograman flash dan ferifikasi.

Tabel 2.1 Port Pin (P1) Alternate Functions

3. Port 2

Port 2 adalah 8 bit bi-directional port 1/0 dengan internal pull up. Port 2

output buffer dapat melewatkan 4 TTL input. Ketika logika 1 dituliskan ke port 2,

maka mereka dipull high dengan internal pull up dan dapat digunakan sebagai

input.

4. Port 3

Port 3 adalah 8 bit bi-directional port 1/0 dengan internal pull up. Output

buffer dari port 3 dapat dilewati 4 input TTL. Ketika logika 1 dituliskan keport 3

maka mereka akan dipull high dengan internal pull up dan dapat digunakan

sebagai input. Port 3 juga mempunyai berbagai macam fungsi atau fasilitas. Port 3

juga menerima beberapa sinyal kontrol untuk pemrograman flash dan ferifikasi.

5. RST

Input reset. Logika high pada pin ini akan mereset siklus mesin.

6. ALE/PROG

Pulsa Output Address Latch Enable digunakan untuk lacthing bit bawah dari

address selama mengakses keeksternal memori. Pin ini juga merupakan input

pulsa program selama pemrograman flash. Operasi normal dari ALE dikeluarkan

pada laju konstan 1/6 dari frekuensi oscilator, dan dapat digunakan untuk pewaktu

eksternal atau pemberian pulsa. Jika dikehendaki, operasi ALE dapat didisable

dengan memberikan setting bit 0 dari SFR pada lokasi 8 EH. Dengan bit set, ALE

dapat diiaktifkan selama instruksi M0VX atau MOVC. Dengan mensetting ALE

Port Pin Alternate Functions

P1.5 MOSI (used for In-System Programming)

P1.6 MISO (used for In-System Programming)

P1.7 SCK (used for In-System Programming)

31

disabled, tidak akan mempengaruhi jika mikrokontroler pada mode eksekusi

eksternal.

7. PSEN

Program store enable merupakan sinyal yang digunakan untuk membaca

program pada memori eksternal. Ketika 8951 mengeksekusi kode dari program

memori eksternal, PSEN diaktifkan 2 kali setiap siklus mesin, kecuali bahwa 2

aktifasi PSEN terlewati selama pembacaan ke memori data eksternal.

8. EA/VPP

Eksternal Access enable. EA harus diposisikan ke GND untuk

mengaktifkan divais untuk mengumpankan kode dari program memori yang

dimulai pada lokasi 0000H sampai dengan FFFFH. EA harus diposisikan ke VCC

untuk eksekusi program internal. Pin ini juga menerima tegangan pemrograman

12 Volt (VPP) selama pemrograman flash.

9. Port Pin Alternate Functions

Port Pin Alternate Functions seperti yang ditunjukkan dalam table berikut:

Tabel 2.2 Port Pin (P3) Alternate Functions

10. XTAL 1

Input

oscilator inverting amplifier dan input untuk internal clock untuk pengoperasian 2.

11. XTAL 2

Output dari inverting oscilator amplifier

Port Pin Alternate Functions

P3.0 RXD (serial input port)

P3.1 TXD (serial output port)

P3.2 INT0 (external interrupt 0)

P3.3 INT1 (external interrupt 1)

P3.4 T0 (timer 0 external input)

P3.5 T1 (timer 1 external input)

P3.6 WR (external data memory write strobe)

P3.7 RD (external data memory read strobe)

32

2.2.3 Rangkaian ADC (Analog to Digital Converter)

ADC merupakan salah satu piranti penting dalam suatu sistem akuisi data

analog menjadi data digitakl untuk kemudian diolah dalam perangkat yang

berbasis digit. ADC dituntut mampu mengubah data analog menjadi data digital

dengan kepresisian yang tinggi dimana sampling analog yang diambil harus

mampu mewakili kondisi analog yang sebenarnya sehingga ketika data diubah

informasinya yang ditampilkan dalam bentuk digital memiliki error yang sangat

kecil terhadap kondisi sebenarnya. Selain itu kecepatan konversi juga menjadi

perhatian, karena semakin cepat konversi yang real time akan dapat terpenuhi

ADC yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah jenis ADC 0804 yang

mempunyai resolusi 8 bit dan waktu konversi 100 mikro second. Kecepatan

konversi ADC 0804 ini dapat ditentukan oleh frekwensi clock yaitu dengan

menggunakan resistor dan kapasitas eksternal. Nilai resistor yang digunakan

sebesar 150 pf, dengan persamaan berikut :

Fclk : 1 / ( 1.1 R.C )

: 1 / ( 1.1 . 1000 . 150 . 10 )

: 606060,6061 Hz

: 606 KHz

ADC 0804 memepunyai tegangan referensi yang digunakan untuk mengatur

tegangan input pada vi + dan vi -, hal ini bertujuan agar inputan maksimal, maka

data digital juga akan maksimal, data ditentukan dengan persamaan berikut ini :

Vref = 1/2 Vin maks

= 1/2 x 5volt

= 2,5 volt

Vresolusi = Vin maks / 255

= 5 volt / 255

= 0,0196078431

Chip reset fungsinya untuk mengaktifkan ADC yang diaktifkan dengan

logika low. Read adalah inputan yang digunakan untuk membaca data digital hasil

33

konversi yang aktif pada kondisi logika low, write ( WR ) berfungsi untuk

melakukan start konversi ADC diaktifkan pada kondisi logika low. Instruksi untuk

mendeteksi apakah konversi telah selesai, maka pin instruksi akan mengeluarkan

logika low. Data outputan digital sebanyak 8 bit ( DBO – DB7) biner 00000000

sampai 11111111, sehingga kemungkinan angka desimal yang akan muncul

adalah 0 sampai 255 dapat diambil pada DBO – DB7.

Gambar 2.3. Rangkaian ADC 0804

2.2.4 Rangkaian Display Lcd Karakter 2x16

LCD adalah sebuah display dot matrix yang difungsikan untuk

menampilkan tulisan berupa angka atau huruf sesuai dengan yang diinginkan

(sesuai dengan program yang digunakan untuk mengontrolnya). Pada tugas akhir

ini penulis menggunakan LCD dot matrix dengan kharakter 2 x 16, sehingga kaki-

kakinya berjumlah 16 pin.

LCD yang penulis gunakan adalah M1632, yang mana digunakan untuk

menampilkan hasil proses pada Mikrokontroller AT89S51. LCD ini hanya

memerlukan daya yang sangat kecil, tegangan yang dibutuhkan juga sangat

rendah yaitu +5 VDC. Panel TN LCD untuk pengaturan kekontrasan cahaya pada

display dan CMOS LCD drive sudah terdapat di dalamnya. Semua fungsi display

dapat dikontrol dengan memberikan instruksi dan dapat dengan mudah dipisahkan

R 4 1 0 K

J 2

I N P U T

12

C 11 5 0 P

R 12 2 0

p 1 . 0

J 3

C O N 8

12345678

R 31 0 K

13

2D 2

3 V

V C C

U 1

A D C 0 8 0 4

67

8

9

10

1 11 21 31 41 51 61 71 8

1 9

20

4

5

123

+ I N-I N

GN

D

V R E F / 2

GN

D

D B 7D B 6D B 5D B 4D B 3D B 2D B 1D B 0

C L K R VC

C/V

RE

F

C L K I N

I N TR

C SR DW R

p 1 . 1

V C C

34

oleh MPU. Ini membuat LCD berguna untuk range yang luas dari terminal

display unit untuk mikrokomputer dan display unit measuring gages.

Tabel 2.3. Fungsi Pin Pada LCD

No. Symbol Level Keterangan

1 Vss - Dihubungkan ke 0 V (Ground)

2 Vcc -Dihubungkan dengan tegangan supply +5V dengan

toleransi ± 10%.

3 Vee - Digunakan untuk mengatur tingkat kontras LCD.

4 RS H/LBernilai logika ‘0’ untuk input instruksi dan bernilai

logika ‘1’ untuk input data.

5 R/W H/LBernilai logika ‘0’ untuk proses ‘write’ dan bernilai

logika ‘1’ untuk proses ‘read’.

6 E HMerupakan sinyal enable. Sinyal ini akan aktif pada

failing edge dari logika ‘1’ ke logika ‘0’.

7 DB0 H/L Pin data D0








15 V+BL -Back Light pada LCD ini dihubungkan dengan

tegangan sebesar 4 – 4,2 V dengan arus 50 – 200 mA

16 V-BL - Back Light pada LCD ini dihubungkan dengan

35

ground

Cara kerja menjalankan LCD :

Langkah 1 : Inisialisasi LCD.

Langkah 2 : Arahkan pada alamat yang dikehendaki (lihat tabel

alamat).

Langkah 3 : Tuliskan data ke LCD, maka karakter akan tampil

pada alamat tersebut.

Beberapa fungsi instruksi dari LCD, yaitu :

1. Display Clear.

RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

Display Clear membersihkan semua tampilan dan mengembalikan cursor

pada posisi semula (address 0). Ruang kode 20 (heksadesimal) ditulis ke semua

alamat dari DD RAM, dan alamat 0 dari DD RAM diset ke AC (Address

Counter). Jika diubah, display akan kembali ke posisi semula. Setelah perintah

eksekusi pada Display Clear, mode entry akan ditambahkan.

2. Cursor Home.


0 0 0 0 0 0 0 0 1 *

* : invalid bit

Cursor Home mengembalikan cursor ke posisi semula (address 0). DD

RAM alamat 0 diset ke AC dan cursor kembali ke posisi semula. Isi

DD RAM jangan dirubah. Jika cursor sedang ON, maka akan kembali ke sebelah

kiri.

3. Entry Mode Set.


0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S

U 3

LCD

V S S1

VC

C2

V E E3

R / W5

V +1 5

V -1 6

D O7

D 18

D 29

D 31 0

D 41 1

D 51 2

D 61 3

D 71 4

R S4

E N6

D 5 I N 4 1 4 8

V R

1 0 K

V C C

CHARACTER 2 X 16

36

Entry Mode Set diset untuk menunjukkan perpindahan cursor dan apakah

display akan dirubah.

I/D : ketika I/D = 1, alamat akan ditambah satu dan cursor

berpindah ke kanan. Ketika I/D = 0, alamat akan dikurangi satu dan

cursor berpindah ke kiri.

S : ketika S = 1 dan I/D = 1, display berpindah ke kiri.

ketika S = 1 dan I/D = 0, display berpindah ke kanan.

ketika S = 0 , display tak berpindah.

4. Display ON/OFF Control.


0 0 0 0 0 0 1 D C B

Display ON/OFF Control mengembalikan total dispay dan cursor

ON dan OFF, dan membuat posisi cursor mulai berkedip.

D : ketika D = 1, display ON

ketika D = 0, display OFF

C : ketika C = 1, cursor ditampilkan

ketika C = 0, cursor tidak ditampilkan

B : ketika B = 1, karakter pada posisi cursor berkedip.

ketika B = 0, karakter pada posisi cursor tidak berkedip.

Gambar 2.4. Rangkaian LCD 2 x 16

37

Operasi dari LCD M1632 terdiri dari empat kondisi, yaitu instruksi

mengakses proses internal, instruksi menulis data dan instruksi membaca

kondisi sibuk dan instruksi membaca data.

5. Cursor/ Display Shift.


0 0 0 0 0 1 S/C R/L * *

* : invalid bit

Cursor Disply Shift memindah cursor dan mengubah display tanpa

merubah isi dari DD RAM. Berikut ini tabel penunjukan cursor, yaitu

Tabel 2.4. Penunjukkan cursor

S/C R/LOperasi

0 0 Posisi cursor dipindah ke kiri

0 1 Posisi cursor dipindah ke kanan

1 0 Semua display dipindah ke kiri dengan cursor

1 1 Semua display dipindah ke kanan dengan cursor

6. Function Set.


0 0 0 0 1 DL 1 * * *

* : invalid bit

Function Set digunakan untuk mengeset pemisahan data length.

DL : ketika DL =1, data length diset untuk 8 bit (DB7 sampai DB0).

Ketika DL =0, data length diset untuk 4 bit (DB7 sampai DB4). Untuk bit

atas ditransfer lebih dulu, kemudian dilanjutkan bit bawah.

Tabel 2.3.4 Posisi Karakter Pada LCD Karakter 2 X 16

80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 8a 8b 8c 8d 8e 8f

C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 Ca Cb Cc Cd Ce Cf

38

2.2.5 Transistor sebagai saklar

Salah satu fungsi transistor adalah digunakan sebagai saklar. Syaratnya

adalah daerah kerja transistor harus pada daerah jenuh (saturasi) dan daerah

sumbat (cut off). Transistor sebagai saklar mempunyai kondisi bergantian yaitu

kondisi tertutup pada saat saturasi dan kondisi terbuka pada saat cut off.

Dimana transistor mendapatkan sulutan dari PC 817, apabila transmiter

memancarkan cahaya maka reciver mendriver dan memberikan tegangan pada

basis transistor sehingga transistor saturasi. Dan sebaliknya jika PC 817 tidak

mendapatkan sulutan maka pada basis tidak akan mendapatkan supply tegangan

sehingga transintor tidak satturasi.

R 1

1 K

J 1

S S R

12

Q 1B D 1 3 9

2

3

1

J 2

f ro m p c 8 1 7

1

+5 V

Gambar 2.5. Rangkain transistor sebagai saklar

2.2.6 Rangkain driver IC PC 817

Optocoupler merupakan piranti elektronik yang berfungsi sebagai pemisah

antara rangkaian power dan rangkaian control. Optocoupler memanfaatkan sinar

sebagai pemicu on/ off. Opto sebagai optic dan coupler sebagai pemicu.

Optocoupler terdiri dari transmiter dan receiver. Bagian transmiter dibangun oleh

led infra merah, receiver dibangun oleh transistor.

Dimana pada rangkain driver PC 817 ini aktif jika mendapatkan logika 0,

apabila mendapatkan logika 0 maka transmiter pada optocopler akan

memancarkan cahaya dan mendriver transistor saturasi dan beban bekerja, dan

sebaliknya jika PC 817 mendapatkan logika 1 maka transmiter tidak

memancarkan cahaya dan itu menyebabkan transistor tidak mendapat tegangan

sehingga transistor tidak saturasi dan beban tidak bekerja.

39

R 1

1 K

I S O 1p c 8 1 7

12

65

J 2

C O N 1

1

R 32 2 0

R 2

1 K

D 1

L E D

+5 V

Gambar 2.6. Rangkain driver PC 817

2.2.7. Rangkaian Sensor Suhu (LM 35)

Dalam pembuatan modul ini menggunakan IC LM 35 sebagai sensor suhu.

IC ini sangat peka terhadap perubahan suhu.IC LM 35 dikemas dalam bentuk

integrated yang harga tahanannya merupakan fungsi temperature. Energi panas

dari heater akan menyebabkan perubahan temperature yang selanjutnya merubah

harga tahanan . Karakteristik sensor ini mempunyai koefisien 10 mV/ ºC dimana

setiap terjadi perubahan suhu 1 ºC maka terjadi perubahan tegangan sebesar 10

mV dan bekerja pada suhu -55 ºC-150 ºC. Dipilihnya sensor ini karena mudah

diperoleh, mudah dikalibrasi, akurasinya baik, memiliki impedansi kecil (sebesar

0,1 ).

LM35 10 nF

100 Kohm

V C C

123

Ke Vin ADC

Gambar 2.7. Skematik LM35

2.2.8 Solid State Relay

40

Gambar 2.8. Solid State Relay

Solid State Relay dalam dunia elektronika adalah komponen keras yang

digunakan sebagai kontaktor dari DC untuk kontrol pada AC, dalam modul ini

penulis menggunakan SSR dikarenakan alat Desintegration tester ini sendiri

memakai heater dengan 1000watt, oleh karena itu penulis memakai SSR agar

heater bisa bekerja dengan maksimal, dan proteksi pengaman menjadi lebih aman

dibandingkan dengan rangkaian driver triac. karena SSR berupa komponen yang

berdiri sendiri tanpa ada kontak dengan rangkaian lainya dari DC ke AC.

Solid State Relay merupakan komponen yang difungsikan sebagai

kontaktor antara volt DC dan volt AC, pada umumnya mempunyai fungsi serupa

dengan relay, namun Solid State Relay lebih halus dan tidak menimbulkan kontak

antara vin dan beban, karena dalam SSR memanfaatkan optocopler sebagai

pemisah jalur DC dan AC, disini berfungsi sebagai pengaman pada rangkain,

apabila ada konsleting pada beban AC maka tidak sampai kontak pada jalur DC.

Pada alat desintegration Solid State Relay digunakan sebagai driver heater

yang berfungsi sebagai pemanas pada air yang ada dalam chamber, Solid State

Relay didriver oleh PC 817 yang mendapat logika dari port mikrokontroller.

Apabila PC 817 mendapat logika 0 maka control VDC Solid State Relay akan

mendapatkan supply tegangan sehingga optocopler akan memancarkan cahaya

41

sehingga akan mendriver dan beban akan nyala, dan sebaliknya apabila PC 817

mendapatkan logika 1 maka optocopler menyebabkan tidak bekerjanya beban

karena tidak memancarkan cahaya, Solid State Relay ini di aktifkan pada logika

’0’. Dalam Solid State Relay mempunyai rangkain sebagai berikut :

1 K

1 K

I S O 3p c 8 1 7

12

65

B D 1 3 9

2

3

1

R 4 52 2 0 K C 3 3

1 0 0 n / 4 0 0 V

U 1 0 1

26

4

R 4 4

1 0 K

V C C

Solid State Relay

V C C

o u t p u t A C

12

J 2 1

p 1 . 4

1

Gambar 2.9. Rangkaian Solid State Relay

Tabel 2.5. kateristik solid state relay SSRD 240D40

2.2.9 IC Op-Amp 741 sebagai buffer

Penguat Operasional atau Op-amp adalah rangkaian elektronik yang

dirancang dan dikemas secara khusus sehingga dengan menambahkan

komponen luar sedikit saja dapat dipakai untuk berbagai keperluan .Seri LM

741 adalah penguat operasi untuk keperluan umum yang penampilannya lebih

baik dari standart industri. Op-amp IC yang khas terdiri atas tiga rangkaian

dasar, yakni penguat diferensial masukan tinggi, penguat tegangan tinggi, dan

penguat keluaran impedansi rendah.

42

Secara umum Op-amp memerlukan catu positif dan catu negatif. Karena

catunya demikian, tegagan keluarannya dapat berayun positif atau negatif

terhadap bumi. Penguat ini memiliki sifat-sifat yang penerapannya selalu tepat

dan dapat memproteksi beban yang dimasukkan maupun dikeluarkan. Op-amp

LM 741 yang diproduksi oleh national semikonduktor. Op-amp ini mempunyai

1 buah Op-amp yang dioperasika dengan supplay ganda yaitu +12 V dan -12V.

R 1 17 5 0 o h m

+

-

U 3

L M 7 4 1

3

26

7 14 5

V C C -5 v

TP 1

TP S E N S O R

1

J 6

L M 3 5

123

t o ze ro a n d s p a n

1

V C C

C 41 u f

V C C

Gambar 2.10. Penerapan rangkaian buffer

2.2.10 IC Op-Amp 741 sebagai Adder

Rangkaian penjumlah atau rangkaian adder adalah rangkaian penjumlah

yang dasar rangkaiannya adalah rangkaian inverting amplifier dan hasil

outputnya adalah dikalikan dengan penguatan seperti pada rangkaian inverting.

Pada dasarnya nilai outputnya adalah jumlah dari penguatan masing masing dari

inverting, seperti :

43

Bila Rf = Ra = Rb = Rc, maka persamaan menjadi :

Vo = - (Va +Vb +Vc)

Rangkaian adder adalah lebih dikenal dengan penjumlah, dalam modul ini

rangkaian adder digunakan sebagai membatasi tegangan yang diinginkan, yaitu

0,2v = 0v dan 0,4v = 5v. dengan cara pada saat input 0,2v maka pada variable

resistor pada input kita adjust sampai hasil penjumlahan antara tegangan minus

dan input dari buffer bernilai 0v. dan apabila pada saat tegangan dari buffer

0,4v.maka kita menginkan output menjadi 5v, maka kita adjust pada variable

resistor yang ada pada penguatan sehingga input yang semula 0,4v akan dikuatkan

sampai 5v.

V C C -1 2 v

1 0 0 k

R 1 4

4 K 7

V C C -5 v

J 7

t o in v e rt in g

1f ro m b u f f e r

1

R 1 9 1 0 0 K

1 3

2

2 0 K

13

2

C 51 0 4

+

-

U 4 B

L M 7 4 7

6

71 0

9 54 8

1 0 0 k

V C C _ 1 2 v

Gambar 2.11. Penerapan rangkaian adder

2.2.11 ` IC Op-Amp 741 sebagai inverting

Inverting amplifier ini, input dengan outputnya berlawanan polaritas. Jadi

ada tanda minus pada rumus penguatannya. Penguatan inverting amplifier adalah

bisa lebih kecil nilai besaran dari 1, misalnya -0.2 , -0.5 , -0.7 , dst dan selalu

negatif. Rumus nya :

44

Gambar 2.12 Rangkaian Dasar Inverting Amplifier

Dimana pada rangkaian sebelumnya adalah input tegangan berupa

tegangan negatif, oleh karena itu output dari rangkaian adder tersebut di

inverting agar tegangan negatif dirubah menjadi tegangan positif sehingga

tegangan tersebut dapat diumpankan pada ADC (analog to digital circuits) untuk

dikonversi dan diolah oleh mikrokontroler.

V C C _ 1 2 v

t o in a d c 0 8 0 4

1

+

-

U 4 A

L M 7 4 1

2

11 2

13

34 1

4

C 6

1 0 4

R 1 2 1 0 K

1 0 K

V C C -1 2 v

1 0 K

R 1 3 1 0 K

f ro m a d d e r

1

Gambar 2.13. Rangkaian Inverting Amplifier

45

BAB III

KERANGKA KONSEPTUAL

3.1 Diagram mekanik

Tampak Depan

3.2 Diagram Blok

MikrokontrolerAT89S51

Start

LCD

Buzzer

Driver Heater

Indikator

Heater

Adc

Setting Suhu

Driver motor Motor

Setting Waktu

PROGRAM

Zero and SpanbufferLM 35

Tampilan Timer

Chamber

Tampilan Suhu

Lengan mekanik

Gelas Ukur

Sensor Suhu

46

Gambar 3.1 Diagram Blok

Tegangan dari jala-jala PLN disearahkan oleh rangkaian power supply

yang nantinya akan mensupply tegangan pada seluruh rangkaian. Kemudian

melakukan penyetingan suhu dan waktu yang kita kehendaki. Setelah itu tekan

tombol START, maka mikrokontroler akan memberikan logika ke driver heter,

kemudian heater menyala dan sensor suhu bekerja, proses ini akan berlangsung

sampai suhu tercapai sesuai yang telah disetting, dengan tercapainya suhu maka

memberi logika pada mikrokontroller.

Kemudian mikrokontroler akan mulai menghitung waktu dan memberikan

logika pada driver motor bekerja untuk menggerakkan mekanik, selama proses ini

berjalan suhu yang ada dalam chamber akan dipantau oleh LM 35, apabila suhu

air lebih tinggi dari setting maka mikrokontroler akan mematikan heater, apabila

suhu dalam air lebih rendah dari setting suhu, maka mikrokontroler akan

mengaktifkan heater kembali, proses ini berjalan selama timer belum habis,

apabila waktu yang telah disetting telah habis maka alat akan berhenti dan buzzer

berbunyi menandakan proses telah berakhir.

47

3.4 Diagram Alir

BEGIN

Inisialisasi LCD

START

Heater Bekerja

No

Yes

Suhu Tercapai ?

Yes

Motor OnTimer On

No

A

Timer habis ? No

Yes

time : ….. : …..

Suhu : 35 ?Suhu : 37 ?

48

Tegangan dari PLN masuk pada rangkaian power supply, yang berfungsi

sebagai penyearah tegangan, kemudian rangkaian mikrokontroller mendapat

tegangan sehingga program melakukan inisialisasi pada LCD character.

Setelah proses inisialisasi selesai maka tentukan suhu yang dibutuhkan

dan berapa waktu lama alat bekerja pada setting waktu dan setting suhu, apabila

sudah melakukan pengaturan suhu dan waktu maka tekan tombol start, lalu

kemudian heater menyala untuk memanaskan air dan indicator menyala, apabila

suhu sudah tercapai maka timer mulai menghitung sesuai yang telah ditentukan,

dan jika waktu belum habis maka mikrokontrler akan mengulangi terus menerus,

dan apabila waktu habis maka mikrokontroler akan mematikan driver motor

sehingga motor berhenti dan heaterpun berhenti, sebagai penanda proses telah

selesai maka mikrokontroler akan menyalakan buzzer. sehingga proses telah

selesai.

Motor off

A

Heater off

Buzzer on

END

49

Pada keterangan diagram blok dan diagram alir menunjukkan proses

alat disintegration tester bekerja, dan setelah melakukan beberapa

tahap percobaan maka dapat dikatakan mikrokontroler dapat

mengontrol seluruh rangkaian dan program yang telah diisikan.

mikrokontroler dapat mengolah data dari sensor lm35 dan ditampilkan

pada display

Pada saat suhu tercapai maka mikrokontroler member logika 0 dan

mampu menggerakkan motor sehinggga lengan mekanik mulai naik

turun.

50

BAB IV

METODOLOGI PENELITIAN

4.1 URUTAN KEGIATAN

Urutan kegiatan dalam pelaksanaan tugas akhir ini meliputi :

1. Mempelajari teori – teori yang berhubungan dengan

permasalahan yang dibahas melalui studi kepustakaan.

2. Mempelajari dan merancang teknis pembuatan modul tersebut.

3. Merencanakan anggaran biaya pembuatan modul.

4. Membuat diagram blok.

5. Membuat diagram alir.

6. Menyiapkan bahan berupa komponen, box dan peralatan yang

dibutuhkan dalam pembuatan modul.

7. Membuat jadwal kegiatan untuk mengatur waktu pembuatan

modul.

8. Membuat modul.

9. Melakukan pengukuran dan kalibrasi.

10. Membuat laporan.

4.2 JENIS PENELITIAN

Jenis penelitian untuk tugas akhir ini yaitu penelitian ekperimental.

4.3 ANALISA DATA

4.3.1 Variabel Bebas

Sebagai variabel bebas adalah tablet sebagai sampel.

51

4.3.2 Variabel Terikat

Sebagai Variabel terikat adalah Motor DC dan suhu.

4.3.2 Variabel Terkendali

Sebagai variabel terkendali adalah LCD karakter.

4.4 DEFINISI OPERASIONAL VARIABEL

Dalam kegiatan operasionalnya, variabel – variabel yang digunakan

dalam perencanaan pembuatan modul, baik variabel terkendali, terikat dan

bebas memiliki fungsi-fungsi antara lain :

Tablet berfungsi sebagai sampel.

Motor DC berfungsi sebagai penggerak mekanik.

LCD karakter berfungsi untuk menampilkan timer dan suhu dalam

chamber.

4.5 DAFTAR KOMPONEN

Adapun komponen-komponen penting yang akan kami gunakan dalam

pembuatan modul, antara lain :

Motor DC

LM 35

IC PC 817

Transistor

LCD 2X16

SSR

52

4.6 PERALATAN YANG DIPERGUNAKAN

Sebagai sarana pendukung dalam pembuatan tugas akhir ini dapat

kami sebutkan sebagai berikut :

Solder listrik

Soldering pump

Bread board

Tool set

Multimeter

4.7 JADWAL KEGIATAN

Jadwal kegiatan penulis susun menurut jadwal kalender Akademik

yang ada di Politeknik Kesehatan Jurusan Teknik Elektromedik Surabaya.

Tabel 4.1 Jadwal Kegiatan

Kegiata

n

Se

p

Ok

t

No

v

De

s

Ja

n

Fe

b

Ma

r

Ap

r

Me

i

Ju

n

Ju

l

I √ √

II √

III √ √ √ √ √ √

IV √ √ √

V √

Keterangan :I. Penentuan JudulII. Studi Literatur dan Pembuatan ProposalIII. Survey Bahan dan AlatIV. Pembuatan ModulV. Seminar

53

BAB V

HASIL PENGUKURAN DAN ANALISIS

5.1 Hasil pengukuran pada desintegration tester

5.1.1 Hasil pengukuran setting timer dibandingkan dengan

stopwatch

Tabel 5.1 Pengukuran Timer

Data Setting Timer

Data Ukur Setting Timer Dengan Stopwatch

(detik)

Uji 1 Uji 2 Uji 3 Uji 4 Uji 5 Uji 6

900 detik(15 menit)

900.0 900.0 900.0 900.0 900.0 900.0

3600 detik (60 menit)

3600.0 3600.0 3600.0 3600.0 3600.0 3600.0

5.1.2 Hasil pengukuran setting suhu dengan termometer

Tabel 5.2. Pengukuran Sensor Suhu

Display LCD Suhu ( °C )

Data Perbandingan LCD Dengan Termometer( °C )

Uji 1 Uji 2 Uji 3 Uji 4 Uji 5 Uji 635 C 36 35 35 35 35 35

37 C 38 37 37 37 37 37

5.2 Analisis Data

Pengukuran waktu dilakukan beberapa kali dalam melakukan percobaan.

Kemudian hasil pengukuran tersebut di bandingkan dengan angka standart

dan dicari berapa nilai standart deviasi (SD), dan akan diperoleh nilai error

dengan rumus sebagai berikut :

54

1. Rata-rata

Rata-rata dalam perkataan sehari-hari, orang sudah menafsirkan

dengan rata-rata hitung. Dan arti sebenarnya adalah bilangan yang

didapat dari hasil pembagian jumlah nilai data oleh banyaknya data

dalam kumpulan tersebut.

Rata – rata adalah nilai atau hasil pembagian dari jumlah data yang

diambil atau diukur dengan banyaknya pengambilan data atau

banyaknya pengukuran.

Rata – Rata ( ) =

2. Standart deviasi

Standart deviasi adalah suatu nilai yang menunjukan tingkat

(derajat) variasi kelompok data atau ukuran standart

penyimpangan dari meannya.

Standart Deviasi (STD) =

3. Error (rata-rata simpangan)

Error (rata-rata simpangan) adalah selisih rata-rata nilai dari harga

yang dikehendaki dengan nilai yang diukur.

Rumus error :

Error =

Persen error adalah nilai persen dari simpangan (error) terhadap

nilai yang dikehendaki.

Rumus % error :

55

% Error = x 100%

4. Ketidakpastian (Ua)

- adalah nilai disekitar hasil pengukuran yang didalamnya diharapkan

terdapat nilai sebenarnya dari nilai ukur

- Dirumuskan sebagai berikut :

Ua =

5. U95

- adalah tingkat kenyakinan akan keberadaan nilai sebenarnya pada

suatu tindakan pengukuran.U95 menunjukkan data yang dianggap benar

adalah 95%.

- Dirumuskan sebagai berikut :

U95 =

5.2.1. Analisis data pada pengukuran timer

Analisis data pada pengukuran timer 900 detik

1.Setting Waktu = 900 detik

waktu yang telah kita tentukan.

2. Rata – Rata ( ) =

=

= 900

56


diambil atau diukur dengan banyaknya pengambilan data atau banyaknya

pengukuran. Dalam perhitungan diatas didapatkan hasil 0. Hal ini terjadi

karena pengambilan sampel pengukuran hanya 6 kali.

3. Koreksi = Rerata – Setting Waktu

= 900-900 = 0

Perhitungan diatas didapatkan hasil 0. Dapat dikatakan selisih rata-rata

dengan waktu yang telah kita tentukan adalah 0

4. Kesalahan (Error%) =

=

= 0%

Berdasarkan hasil perhitungan waktu dibandingkan dengan stopwacth

mendapatkan hasil prosentase eror sebesar 0% sehingga layak digunakan,

karena toleransinya kurang dari 5%.

5. Standart Deviasi

= 0

57

Standart Deviasi yang didapat setelah melakukan perhitungan diatas

didapatkan hasil sebesar 0. Hasil tersebut menunjukkan bahwa penyebaran

hasil pengukuran merata.

6. Ua (Ketidak pastian) =

=

= 0

Dari hasil pengukuran diatas didapatkan hasil 0. Dimana 0 adalah daerah

nilai yang sebenarnya dari beberapa data pengukuran.

7. U95 (Kelayakan) = Ua x 2

= 0 x 2

= 0

Dimana hasil perhitungan diatas menunjukkan bahwa daerah nilai yang

sebenarnya 0, dimana hasil tersebut dipercaya 95% tingkat kebenaranya.

Analisis data pada pengukuran timer 3600 detik

1.Setting Waktu = 3600 detik

waktu yang telah kita tentukan.


=

= 3600

58



pengukuran. Dalam perhitungan diatas didapatkan hasil 0. Hal ini terjadi

karena pengambilan sampel pengukuran hanya 6 kali.

3. Koreksi = Rerata – Setting Waktu

= 3600-3600 = 0

Perhitungan diatas didapatkan hasil 0. Dapat dikatakan selisih rata-rata

dengan waktu yang telah kita tentukan adalah 0


=

= 0%

Berdasarkan hasil perhitungan waktu dibandingkan dengan stopwacth

mendapatkan hasil prosentase eror sebesar 0% sehingga layak digunakan,

karena toleransinya kurang dari 5%.

5. Standart Deviasi

= 0

59


didapatkan hasil sebesar 0. Hasil tersebut menunjukkan bahwa penyebaran

hasil pengukuran merata.


=

= 0

Dari hasil pengukuran diatas didapatkan hasil 0. Dimana 0 adalah daerah

nilai yang sebenarnya dari beberapa data pengukuran.


= 0 x 2

= 0


sebenarnya 0, dimana hasil tersebut dipercaya 95% tingkat kebenaranya.

Tabel 5.3. Hasil Analisis data pada pengukuran waktu

Display LCD

waktu (detik)

Data Perbandingan LCD waktu Dengan stopwatch( detik ) Rata -

RataSD

% Error

Ua U95

Uji 1

Uji 2

Uji 3

Uji 4

Uji 5

Uji 6

900 900 900 900 900 900 900 900 0 0% 0 0

3600 3600 3600 3600 3600 3600 3600 3600 0 0% 0 0

60

Dalam perhitungan diatas didapatkan hasil rata-rata sebesar 0. Hal ini

terjadi karena pengambilan sampel pengukuran hanya 6 kali. Standart

deviasi didapatkan hasil sebesar 0. Hasil tersebut menunjukkan bahwa

penyebaran hasil pengukuran merata. prosentase eror sebesar 0% sehingga

layak digunakan, karena toleransinya kurang dari 5%. Ua (ketidakpastian )

didapatkan hasil 0. Dimana 0 adalah daerah nilai yang sebenarnya dari

beberapa data pengukuran. U95 diatas menunjukkan bahwa daerah nilai

yang sebenarnya 0, hasil tersebut dipercaya 95% tingkat kebenaranya.

5.2.2. Analisis data pada pengukuran suhu

Analisis data pada pengukuran suhu 35 C

1. Suhu setting = 35 C

Suhu yang telah kita tentukan.


=

= 35,16



pengukuran. Dalam perhitungan diatas didapatkan hasil 35,16. Hal ini

terjadi karena pengambilan sampel pengukuran hanya 6 kali.

3. Koreksi = Rerata – Suhu setting

= 35,16 – 35 = 0.16

61

Perhitungan diatas didapatkan hasil 0,16. Dapat dikatakan selisih rata-rata

dengan suhu yang telah kita tentukan adalah 0,16


=

= 0,45 %

Berdasarkan hasil perhitungan dari sensor suhu dibandingkan dengan

thermometer mendapatkan hasil prosentase eror sebesar 0,45% sehingga

layak digunakan, karena toleransinya kurang dari 5%.

5. Standart Deviasi

= 0,408


didapatkan hasil sebesar 0,408. Hasil tersebut menunjukkan bahwa

penyebaran hasil pengukuran merata.

6. Ua (Ketidakpastian) =

=

= 0,167

62

Dari hasil pengukuran diatas didapatkan hasil 0,167. Dimana 0,167 adalah

daerah nilai yang sebenarnya dari beberapa data pengukuran.


= 0,167 x 2

= 0,334


sebenarnya 0,334, dimana hasil tersebut dipercaya 95% tingkat

kebenaranya.

Analisis perhitungan suhu 37 C

1. Suhu setting = 37 C

Suhu yang telah kita tentukan.


=

= 37,16



pengukuran. Dalam perhitungan diatas didapatkan hasil 37,16. Hal ini

terjadi karena pengambilan sampel pengukuran hanya 6 kali.

3. Koreksi = Rerata – Suhu setting

= 37,16 – 37 = 0.16

63

Perhitungan diatas didapatkan hasil 0,16. Dapat dikatakan selisih rata-rata

dengan suhu yang telah kita tentukan adalah 0,16


=

= 0,43 %

Berdasarkan hasil perhitungan dari sensor suhu dibandingkan dengan

thermometer mendapatkan hasil prosentase eror sebesar 0,45% sehingga

layak digunakan, karena toleransinya kurang dari 5%.

5. Standart Deviasi

= 0,408


didapatkan hasil sebesar 0,408. Hasil tersebut menunjukkan bahwa

penyebaran hasil pengukuran merata.


64

=

= 0,167

Dari hasil pengukuran diatas didapatkan hasil 0,167. Dimana 0,167 adalah

daerah nilai yang sebenarnya dari beberapa data pengukuran.


= 0,167 x 2

= 0,334


sebenarnya 0,334, dimana hasil tersebut dipercaya 95% tingkat

kebenaranya.

Tabel 5.4. Hasil Analisis data pada pengukuran sensor suhu

Display LCD Suhu ( °C )

Data Perbandingan LCD Dengan Termometer

( °C ) Rata - Rata

SD%

ErrorUa U95

Uji 1

Uji 2

Uji 3

Uji 4

Uji 5

Uji 6

35 36 35 35 35 35 35 35.16 0.408 0.45% 0.167 0.334

37 38 37 37 37 37 37 37.16 0.408 0.43% 0.167 0.334

Dalam perhitungan diatas didapatkan hasil rata-rata sebesar 35,17 dan

37,16. Hal ini terjadi karena pengambilan sampel pengukuran hanya 6

kali. Standart deviasi didapatkan hasil sebesar 0,408. Hasil tersebut

65

menunjukkan bahwa penyebaran hasil pengukuran merata. prosentase eror

sebesar 45% sehingga layak digunakan, karena toleransinya kurang dari

5%. Ua (ketidakpastian ) didapatkan hasil 0,167. Dimana 0 adalah daerah

nilai yang sebenarnya dari beberapa data pengukuran. U95 diatas

menunjukkan bahwa daerah nilai yang sebenarnya 0,334, hasil tersebut

dipercaya 95% tingkat kebenaranya.

BAB VI

PEMBAHASAN

6.1 PEMBAHASAN RANGKAIAN

6.1.1 RANGKAIAN KESELURUHAN

66

I S O 3p c 8 1 7

12

65

1 K

V C C

C 41 u f

V C C

J 6

L M 3 5

123

R 1 5

1 0 K

V C C

R 1 3 1 0 K

B D 1 3 9

2

3

1

1 K

U 1

A T8 9 S 8 2 5 1

91 81 9 2 9

3 0

3 1

4 0

12345678

2 12 22 32 42 52 62 72 8

1 01 11 21 31 41 51 61 7

3 93 83 73 63 53 43 33 2

R S TXTA L 2XTA L 1 P S E N

A L E / P R O G

E A / V P P

V C C

P 1 . 0 / T2P 1 . 1 / T2 -E XP 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4 / S SP 1 . 5 / M O S IP 1 . 6 / M I S OP 1 . 7 / S C K

P 2 . 0 / A 8P 2 . 1 / A 9

P 2 . 2 / A 1 0P 2 . 3 / A 1 1P 2 . 4 / A 1 2P 2 . 5 / A 1 3P 2 . 6 / A 1 4P 2 . 7 / A 1 5

P 3 . 0 / R XDP 3 . 1 / TXD

P 3 . 2 / I N TOP 3 . 3 / I N T1

P 3 . 4 / TOP 3 . 5 / T1

P 3 . 6 / W RP 3 . 7 / R D

P 0 . 0 / A D 0P 0 . 1 / A D 1P 0 . 2 / A D 2P 0 . 3 / A D 3P 0 . 4 / A D 4P 0 . 5 / A D 5P 0 . 6 / A D 6P 0 . 7 / A D 7

V C C

V C C -1 2 v

4 1 4 8

V C C -1 2 v

V C C

V C C _ 1 2 v

V C C -5

U 2

A D C 0 8 0 4

67

8

9

10

1 11 21 31 41 51 61 71 8

1 9

20

4

5

123

+I N-I N

GND

V R E F / 2

GND


C L K RVCC

/VR

EF

C L K I N

I N TR

C SR D

W R

R 4 4

1 0 K

1 K

V C C

V C C

1 K

V C C -5 v

3 V

V C C

TP 1

TP S E N S O R

1

V C C

C 6

1 0 4

C 51 0 4

B D 1 3 9

2

3

1

TP 3

TP o u t ze ro

1

+

-

U 3

L M 7 4 1

3

26

7 14 5

J 5

s u p p ly

12345

I S O 1p c 8 1 7

12

65

1 k

+

-

U 4 A

L M 7 4 7

2

11 2

13 34 14

C 3 3

1 0 0 n / 4 0 0 V

R 22 2 0

b u zze r

12

1 k

1 0 K

13

2

s w_ e n t e r

12

V C C

o u t p u t A C

12

V C C

1 0 K

R 4 52 2 0 K

V C C

2 0 K

13

2

s w_ u p

12

I S O 2p c 8 1 7

12

65

V C C -1 2 v

t ip 1 2 2

2

3

1

C 3

3 0 p

V C C _ 1 2 v

1 K

m o t o r

12

1 5 0 P

V C C _ 5 v

V C C _ 1 2 v

V C C -5 v

R 1 17 5 0 o h m

+

-

U 4 B

L M 7 4 7

6

71 0

9 54 8

1 K

V C C

C 23 0 p

J 2

123456789

1 01 11 21 31 41 51 6

s w_ d o wn

12

Solid S tate R elay

R 1 9 1 0 0 K

1 3

2

U 1 0 1

2

64

TP 2

TP o u t b u f f e r

1

R 1 4

4 K 7

R 1 2 1 0 K

1 0 K

13

2

1 0 K

Gambar 6.1. Rangkaian Keseluruhan

Alat ini bekerja apabila tegangan PLN masuk pada rangkaian

power supply. Rangkaian power supply berfungsi untuk mengubah

tegangan PLN yang berupa tegangan AC 220v menjadi tegangan DC,dan

tegangan DC tersebut berfungsi untuk mensupply seluruh rangkaian.

Rangakaian mikrokontroler berfungsi untuk mengatur keseluruhan kerja alat

dari pengaturan setting, pengatur suhu, pengatur waktu, dan pengatur

67

berbagai driver. Untuk pengaturan setting terdapat pengaturan setting untuk

suhu 35 dan 37 , dan pengaturan setting waktu 15 menit sampai dengan 60

menit. Setelah setting telah terpenuhi dan tombol start ditekan maka

mikrokontroler akan mengerakan masing – masing driver, dari driver

motor, driver heater, dan driver buzzer. Bekerjanya driver apabila

mikrokontroler memberikan logika 0. Selain menggerakan driver

mikrokontroler disini berfungsi untuk mengatur suhu sehinga suhu dapat

terjaga pada 35 C atau pada suhu 37 C sesuai dengan setting. Temperature

pada panas yang di hasilkan heater akan di sensor oleh LM 35 yang

kemudian akan diumpankan ke rangkaian zero and span. Rangkain ini

berfungsi untuk penggeser tegangan karena tegangan keluaran dari lm 35

sangat kecil ( berupa mV) , sehingga nantinya output dari sensor yang akan

masuk ke ADC dapat digeser sesuai dengan yang kita harapkan yaitu berupa

orde volt. Rangkaian ADC 0804 berfungsi untuk mengubah tegangan output

LM 35 yang berupa analog menjadi data digital yang nantinya akan

diumpankan ke rangkaian mikrokontroler. Data digital dari ADC 0804 yang

telah diumpankan ke mikrokontroller akan digunakan untuk menampilkan

suhu di LCD, dan untuk mengatur suhu agar terjaga sesuai dengan setting.

6.1.2 ADC 0804

68

R 4 1 0 K

J 2

I N P U T

12

C 11 5 0 P

R 12 2 0

p 1 . 0

J 3

C O N 8

12345678

R 31 0 K

13

2D 2

3 V

V C C

U 1

A D C 0 8 0 4

67

8

9

10

1 11 21 31 41 51 61 71 8

1 9

20

4

5

123

+ I N-I N

GN

D

V R E F / 2

GN

D


C L K R VC

C/V

RE

F

C L K I N

I N TR

C SR DW R

p 1 . 1

V C C

Gambar 6.2. Rangkaian ADC 0804

Cara kerja rangkaian : input ADC 0804 pada pin no 6 mendapatkan

inputan dari LM 35 yang merupakan sensor suhu. LM 35 mengelurkan

output sebesar 10mV untuk setiap kenaikan 1 derajat celcius. Output dari

ADC 0804 berupa bilangan biner 8 bit. Output max dari ADC 0804 dapat

diatur dari pin 9 yang merupakan Vref, dengan persamaan sebagai berikut

Vref = 1/2 Vin maks

= 1/2 x 5volt

= 2,5 volt

Vresolusi = Vin maks / 255

= 5 volt / 255

= 0,0196078431

CS dan RD pada ADC 0804 diatas dihubungkan dengan ground bertujuan

agar pin no 11 s/d 18 dapat mengelurakan output, apabila CS dan SD

mendapatkan logika 1 maka pada pin no 11 s/d 18 terjadi high impedanze.

6.1.3 LISTING PROGRAM ADC 0804

69

ADC : clr wradc

nop

nop

nop

setb wradc

eoc : jb intradc,eoc

mov A,P2

mov dataADC,A

clr wradc bertujuan untuk mereset output ADC 0804, nop adalah

waktu tunda sebesar 1 mikro sekon, setb wradc beretujuan untuk memulai

konversi pada ADC 0804. mov A,P2 adalah memindahkan data dari port 2

yang merupakan output ADC 0804 ke acumulator yang kemudian akan

dipindahkan ke dataADC pada listing mov dataADC,A.

6.1.4 DRIVER HEATER.

1 K

1 K

I S O 3p c 8 1 7

12

65

B D 1 3 9

2

3

1

R 4 52 2 0 K C 3 3

1 0 0 n / 4 0 0 V

U 1 0 1

2

64

R 4 4

1 0 K

V C C

Solid State Relay

V C C

o u t p u t A C

12

J 2 1

p 1 . 4

1

Gambar 6.3. Rangkaian Driver Heater

Apabila P1.4 mendapat logika 0 maka ir akan

memancarkan cahaya sehingga basis pada Q1 mendapatkan supply

tengangan,dengan saturasinya Q1 maka otomatis ssr mendapatkan

tegangan dan mengaktifkan heater,begitu juga sebaliknya jika P1.4

mendapatkan logika 1 maka ir tidak akan memancarkan cahaya sehingga

70

basis pada Q1 tidak mendapatkkan supply tegangan maka ssr tidak bekerja

dan heater mati.

6.1.5 LISTING PROGRAM UNTUK MEMBERIKAN INPUTAN PADA

PC817

ON_heater bit p1.4

saatnya : acall DIsplay2lcd_waktu

CLR ON_heater

acall ADC

acall DISPLAY2lcd_suhu

acall control_suhu2

sjmp saatnya

On_heater bit p1.4 berarti memberikan nama port 1.4 on_heater.

CLR On_heater adalah memberikan logika LOW pada port 1.4 yang

terhubung dengan PC817 mendapat logika 0.

6.1.6 RANGKAIAN DRIVER MOTOR.

R 5

1 K

Q 2TI P 1 2 2

2

3

1

+5 V

I S O 2p c 8 1 7

12

65

J 3

M O TO R

12

R 62 2 0

+5 V

D 2

L E D

R 4

1 K

P 1 . 2

Gambar 6.4. Rangkaian Driver Motor

Apabila P1.2 mendapat logika 0 maka ir akan memancarkan cahaya

sehingga basis pada Q1 mendapatkan supply tengangan,dengan

71

saturasinya Q1 maka otomatis motor mendapatkan tegangan dan

mengaktifkan motor,begitu juga sebaliknya jika P1.2 mendapatkan logika

1 maka ir tidak akan memancarkan cahaya sehingga basis pada Q1 tidak

mendapatkkan supply tegangan maka motor tidak bekerja.

6.1.7 LISTING PROGRAM DRIVER MOTOR

Motor bit p1.2

Forever: lcall adc

lcall display2lcd_adc

lcall ControlSuhu

lcall DisplayWaktu

clr motor

ljmp Forever

On_heater bit p1.2 berarti memberikan nama port 1.2 motor. CLR motor

adalah memberikan logika LOW pada port 1.2 yang terhubung dengan

PC817 sehinga basis PC817 mendapat logika 0.

6.1.8 RANGKAIAN DRIVER BUSSER

D 2

L E D

I S O 2p c 8 1 7

12

65

J 3

b u zze r

12

Q 2B D 1 3 9

2

3

1

R 4

1 K

+5 V

R 62 2 0

R 5

1 K

+5 V

P 1 . 3

Gambar 6.5. Rangkaian Driver Busser

Apabila P1.3 mendapat logika 0 maka ir akan memancarkan cahaya

sehingga basis pada Q2 mendapatkan supply tengangan, dengan

72

saturasinya Q2 maka otomatis busser mendapatkan tegangan dan

mengaktifkan busser,begitu juga sebaliknya jika P1.3 mendapatkan logika

1 maka ir tidak akan memancarkan cahaya sehingga basis pada Q1 tidak

mendapatkkan supply tegangan maka busser tidak bekerja.

6.1.9 LISTING PROGRAM DRIVER BUSSER

BUSSER BIT P1.3

selesai: acall init_lcd

lcall tul_iklan20

mov dptr,#tul_selesai

mov r1,#080h

acall write_inst

mov r3,#16

acall delay

acall WRITE_char

setb motor

setb heater

clr busser

On_heater bit p1.3 berarti memberikan nama port 1.3 busser. CLR busser

adalah memberikan logika LOW pada port 1.3 yang terhubung dengan

PC817 sehingga basis PC817 mendapat logika 0.

6.1.10 RANGKAIAN ZERO AND SPAN

73

1 0 0 k

1 0 K

R 1 4

4 K 7

R 1 2 1 0 K

V C C -1 2 v

R 1 3 1 0 K

V C C -5 v

V C C _ 1 2 v

R 1 5

1 0 K

V C C

+

-

U 4 B

L M 7 4 7

6

71 0

9 54 8

J 6

L M 3 5

123

+

-

U 3

L M 7 4 1

3

26

7 14 5

R 1 9 1 0 0 K

1 3

2

+

-

U 4 A

L M 7 4 7

2

11 2

13

34 1

4

V C C -1 2 v

C 41 u f

2 0 K

13

2

V C C -5 v

V C C

C 6

1 0 4

TP 2

TP o u t b u f f e r

1

TP 1

TP S E N S O R

1

C 51 0 4

1 0 0 k

TP 3

TP o u t ze ro

1

R 1 17 5 0 o h m

V C C _ 1 2 v

Gambar 6.6. Rangkaian Zero And Span

Rangkaian Zero and Span dalam desain perancangan pengendalian

suhu dalam desintegration tester digunakan sebagai pengkondisi signal

untuk mengadjust output tegangan sesuai yang diinginkan. Dalam proyek ini

rangkaian Zero and Span menggunakan sebuah op-amp LM747 yang

digunakan sebagai penggeser tegangan karena tegangan keluaran dari sensor

LM35 sangat kecil (berupa mV), sehingga nantinya output dari sensor yang

akan masuk ke ADC dapat digeser sesuai dengan yang kita harapkan yaitu

berupa orde volt.

Penggunaan IC LM747 sendiri karena karakteristik dari op-amp

tersebut mempunyai 2 op-amp didalamnya dan bersifat dual supply

sehingga cocok untuk diaplikasikan dalam rangkaian ini.

Rangkaian pengkondisi sinyal ini menerapkan metode span/ zero.

Yaitu penentuan batas suhu terendah yang diukur adalah 200C yang

outputnya akan diset = 0 Volt. Kemudian batas suhu tertinggi adalah 400 C

yang outputnya akan diset = 5 Volt.

Output sensor dihubungkan ke rangkaian buffer yang berfungsi untuk

mempertahankan tegangan inputan yaitu dari sensor, setelah itu output

buffer menuju rangkaian zero and span. Dalam rangkain zero and span

74

terdapat rangkaian adder dan penguatan inverting. Rangkaian adder

berfungsi menambahkan tegangan. Dalam alat ini, penulis menghendaki

batas bawah suhu adalah 0,2 volt dan batas atasnya 0,4 volt. sehingga R8 di

setting agar tegangan yang menuju R9 sebesar - 0,2 Volt. maka nilai R8 di

setting sebesar :

- 0,2 = R menuju Ground (Nilai settingan R8) x Vcc

R total / R8 Total

- 0,2 = R menuju Ground (Nilai settingan R8) x (- 5)

20000 Ohm

- 4000 = R menuju Ground (Nilai settingan R8) x (- 5)

R menuju Ground (Nilai settingan R8) = - 4000 : -5

= 800 Ohm

Saat output buffer bertegangan 0,2 volt masuk kerangkaian adder,

maka terjadi penambahan tegangan yaitu (0,2+(– 0,2)) sehingga pada kaki 7

IC LM747 tegangannya 0 volt. Kemudian saat suhu pada posisi batas atas

yaitu 0,4 volt, maka pada kaki 7 IC LM747 terdapat tegangan 0,4 + (-0,2)=

0,2 volt. Penulis menghendaki saat batas suhu atas output zero and span 5

volt. Sehingga dibutuhkan penguatan sebesar 25 kali agar input 0,2 volt bisa

menjadi 5 volt. nilai dari settingan R10 adalah :

M = - Rb : Ra Penguatan inverting

25 = -Rb : 800

Rb = 25 x 800

= 20 K

Sehingga saat output buffer 0,2 volt maka output LM747 kaki 10

bertegangan 0 volt. Saat output buffer 0,4 volt maka output LM747 kaki 10

bertegangan - 5 volt karena terjadi penguatan inverting. Kemudian masuk

kerangkaian penguatan inverting U3A. Rangkaian ini di desain untuk

membalik fase agar bernilai positif dengan penguatan 1 kali.

6.1.11 Pembahasan Timer

;==============================

75

Subrutine diatas berfungsi untuk inisialisasi kerja dari timer dengan

menggunakan mode 1timer 0 16 bit dan pengaktivan interupsi TF0.

;==============================

InitTimer: clr ControlBit

mov pencacah20,#20

acall UpdateDisplay

TMOD,#00000001b

mov tl0,#0afh

mov th0,#03ch

setb ET0

setb EA

setb TR0

reti

;==============================

Instruksi diatas digunakan untuk memberikan layanan interupsi, dan akan

terjadi setiap 0.05 detik. atau 50.000 udetik maka data yang harus diloadkan

65536- 50000 = 15536 d = 3CB0 h262B0h ke TL1 dan 3C ke TH1 Pada subrutine

ini pencacah20 akan didecrement sampaimenghasilkan nilai Pencacah 20=0, yang

terjadi setiap 20 X 50000 uS = 20 X 0,05s = 1 s,apabila ini terjadi maka akan

dipanggil subrutine jamdigital, untuk melakukan increment data detik, menit, atau

jam.

;==============================timerinterrupt:

mov tl0,#0b0hmov th0,#03chdjnz pencacah20,Endinterupsimov pencacah20,#20acall jamdigital

;==============================

;==============================

76

Subrutine diatas digunakan untuk menambah jumlah cacahan dari jam

digital Detik dan menit, bila detik sudah menunjukan 60 maka counter menit akan

bekerja untuk menambah jumlah hitungannnya Subritine ini akan dipanggil setiap

detik sesuai dg interupsi.

;==============================

jamdigital: mov a,#0cjne a,detik,mulamov detik,#1sjmp mula

mula: acall UpdateDisplaydec detikmov a,#0cjne a,detik,UpdateDisplaycjne a,menit,nextacall updatedisplayclr TR0clr EAclr ET0jmp endproses

endproses:ljmp selesai;next: mov detik,#60

mov a,#0cjne a,menit,satumenitmov menit,#1

satumenit: dec menitmov a,#0cjne a,menit,UpdateDisplaysjmp mula

;UpdateDisplay:

mov a,detikmov b,#10ddiv abmov detik1,bmov detik10,a

77

;mov a,menitmov b,#10ddiv abmov menit1,bmov menit10,a

;mov a,#30hadd a,Detik1mov detik1,a

;mov a,#30hadd a,Detik10mov detik10,a

;mov a,#30hadd a,menit1mov menit1,a

;mov a,#30hadd a,menit10mov menit10,aret

;==============================

6.1.12 Pembahasan Hasil Pengukuran dan Analisis Data

- Dari perhitungan hasil pengukuran didapatkan nilai porsentase eror pada

setting Timer menggunakan stopwatch:

- Pada timer 900 detik = 0%

Berdasarkan hasil perhitungan di dapatkan nilai prosentase error

0% dari setting timer dibandingkan dengan stopwatch sehingga

layak digunakan,karena toleransinya kurang dari 5%.

- Pada timer 3600 detik = 0%

78

Berdasarkan hasil perhitungan di dapatkan nilai prosentase error

0% dari setting timer dibandingkan dengan stopwatch sehingga

layak digunakan,karena toleransinya kurang dari 5%.

- Dari hasil perhitungan pada sensor Suhu menggunakan thermometer

didapatkan hasil sebagai berikut :


diambil atau diukur dengan banyaknya pengambilan data atau

banyaknya pengukuran. Hasil dari data yang diambil adalah

sebagai berikut :

Untuk suhu 35°C didapatkan rata-rata sebesar 35,16

Untuk suhu 37°C didapatkan rata-rata sebesar 37,16

Standart deviasi adalah suatu nilai yang menunjukan tingkat

(derajat) variasi kelompok data atau ukuran standart

penyimpangan dari meannya.

Untuk suhu 35°C didapatkan standart deviasi sebesar 0,4

Untuk suhu 37°C didapatkan standart deviasi sebesar 0,4

Berdasarkan hasil perhitungan dari sensor suhu dibandingkan

dengan termometer sehingga layak digunakan,karena toleransinya

kurang dari 5%.

Untuk suhu 35°C didapatkan nilai prosentase error sebesar

0,45%

Untuk suhu 37°C didapatkan nilai prosentase error sebesar

0,43%

79

Ketidakpastian (Ua) adalah nilai disekitar hasil pengukuran yang

didalamnya diharapkan terdapat nilai sebenarnya dari nilai ukur

Untuk suhu 35°C didapatkan Ketidakpastian (Ua) sebesar

0,167

Untuk suhu 37°C didapatkan Ketidakpastian (Ua) sebesar

0,167

Kelayakan U95 Adalah adalah tingkat kenyakinan akan keberadaan

nilai sebenarnya pada suatu tindakan pengukuran.U95 menunjukkan

data yang dianggap benar adalah 95%.

Untuk suhu 35°C didapatkan Kelayakan U95 sebesar 0.334

Untuk suhu 37°C didapatkan Kelayakan U95 sebesar 0.334

80

BAB VII

PENUTUP

7.1. Kesimpulan

Setelah melakukan proses pembuatan dan perencanaan, percobaan,

pengujian alat dan pendataan, penulis dapat menyimpulkan sebagai berikut:

1. Dapat dibuat alat Desintegration Tester Berbasis Mikrokontroller

AT89s51.

2. Berdasarkan hasil pengukuran timer 900 dan 3600 detik terdapat

prosentase kesalahan (error) sebesar 0%.

3. Berdasarkan hasil pengukuran suhu 35C dan 37 C terdapat prosentase

kesalahan (error) sebesar 0.52%.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa alat ini mampu berjalan dengan

baik dan dapat mendeteksi suhu, timer dengan baik karena prosentase

kesalahan error kurang dari 5%.

7.2. Saran

Selain itu penulis juga akan memberi saran yang berhubungan dengan

alat yang penulis buat.

Alat ini bisa diteruskan atau diperbaiki yaitu dengan penambahan

sensor deteksi tablet hancur, dan ditampilkan menit keberapa tablet tersebut

hancur, dan juga diberikan penyimpanan data agar tablet yang telah kita tester

bisa kita ambil datanya sewaktu-waktu untuk dibandingkan, ditambahkan dari

referensi penulis.

desintegration tester

Documents