perancangan alat pengukursuhu bantalan motor

11
Prosiding Seminar Nasional Teknologi dan Aplikasi Reak/or Nuklir PRSG Tahun 2012 ISBN 978-979-17109-7-8 PERANCANGAN ALAT PENGUKURSUHU BANTALAN MOTOR SISTEM PENDING IN PRIMER RSG-GAS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 Ranji Gusman, Cahyana, Heri Suherkiman, Sukino ABSTRAK PERANCANGAN ALA T PENGUKUR SUHU BANT ALAN MOTOR SISTEM PENDINGIN PRIMER RSG-GAS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535. Pengontrolan pada bantalan dari suatu motor Iistrik adalah hal yang sangatIah penting dilakukan, agar kinerja dari motor Iistrik yang digunakan tetap terjaga. Salah satu parameter yang dapat dikendalikan adalah suhu kerja dari bantalan motor Iistrik tersebut. Bantalan dari motor Iistrik memiliki 3 (tiga) daerah kerja suhu, yaitu daerah kerja normal «45°C), daerah kerja kritis (45-50 0c) dan daerah kerja shutdown (>50 0C). Pada perancangan ini, motor listrik akan dikendalikan pada tiga daerah kerja tersebut. Perangkat pengendali yang digunakan pada perancangan alat ini adalah mikrokontroler ATMEGA 8535. Mikrokontroler ini berfungsi mengendalikan besaran input berupa suhu bantalan motor yang kemudian akan mengolahnya dan akan ditampilkan ke perangkat keluaran berupa penampil LCD, lampu indikator dan buzzer. Pada perancangan ini telah diperoleh rancangan casing, rangkaian catu daya, port mikrokontroler, rangkaian driver buzzer, rangkaian lampu indikator dan relay, serta unit penampil LCD dan diagram alir. Dari rancangan-rancangan tersebut akan dilanjutkan ke tahap pembuatan pada kegiatan berikutnya. Kata kunci: perancangan, suhu, bantalan motor, mikrokontroler ATMEGA 8535 ABSTRACT DESIGN OF TEMPERATURE MEASURING INSTRUMENT OF THE PRIMARY COOLING SYSTEM BEARING MOTOR AT THE RSG-GAS BASED ON MICROCONTROLLER ATMEGA 8535. Controlling on the bearing of an electric motor is the thing that important to do, to know the performance of an electric motor is staying awake. One of the parameters that can be controlled is temperature of bearing electric motor. The bearing of an electric motors has three areas of work, namely the normal working temperature area «45°C), working area (45-50 0c) and critical shutdown area «50°C). On the design of this tool-making, we are going to control the electric motor on that condition. The microcontroller ATMEGA 8535 is used as a controller. Microcontroller serve control the input in the form of temperature bearing motor then cultivate it and will be displayed to output devices such as the LCD viewer, lights indicators and buzzer. On this design has the design of casing, power supply circuit, microcontroller port, buzzer driver circuit, indicator light and relay circuits, as well as the LCD viewer circuit and flow chart. On the next activity, the design will be submitted to the manufacturing stage. Keywords: design, temperature, bantalan motor, microcontroller ATMEGA 8535 PENDAHULUAN Dalam rangka mengupayakan peningkatan kinerja dari pengoperasian sistem pendingin primer RSG-GAS maka pada makalah ini penulis akan melakukan perancangan alat pengukur suhu bantalan (bearing) motor sistem pendingin primer RSG-GAS berbasis mikrokontroler ATMEGA 8535. Suhu bantalan motor Iistrik sangatlah penting untuk diamati dan dicatat. Apabila bantalan motor Iistrik dipaksakan bekerja diluar suhu kerjanya, maka akan dapat berdampak ke kinerja motor, selanjutnya dapat 219 pula berdampak ke proses pendinginan reaktor. Perancangan alat pengukur suhu bantalan motor sistem pendingin primer RSG-GAS berbasis mikrokontroler ini dirancang untuk mempermudah dalam pembuatan alat ukur suhu bantalan motor, sehingga dapat berguna untuk proses perawatannya. Sistem pendingin primer memiliki komponen utama yaitu terdiri dari motor listrik 3 phasa yang terhubung pada pompa sentrifugal, alat penukar panas, katup, pip!!, tangki tunda (delay chamber), dan berikut aksesoris lainnya seperti peralatan elektrik, instrumentasi dan monitor radiasi.

Upload: duongkhanh

Post on 12-Jan-2017

246 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: PERANCANGAN ALAT PENGUKURSUHU BANTALAN MOTOR

Prosiding Seminar Nasional Teknologi dan Aplikasi Reak/or Nuklir

PRSG Tahun 2012

ISBN 978-979-17109-7-8

PERANCANGAN ALAT PENGUKURSUHU BANTALAN MOTORSISTEM PENDING IN PRIMER RSG-GAS

BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535

Ranji Gusman, Cahyana, Heri Suherkiman, Sukino

ABSTRAKPERANCANGAN ALA T PENGUKUR SUHU BANTALAN MOTOR SISTEM PENDINGINPRIMER RSG-GAS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535. Pengontrolan pada bantalandari suatu motor Iistrik adalah hal yang sangatIah penting dilakukan, agar kinerja dari motor Iistrik yangdigunakan tetap terjaga. Salah satu parameter yang dapat dikendalikan adalah suhu kerja dari bantalan motorIistrik tersebut. Bantalan dari motor Iistrik memiliki 3 (tiga) daerah kerja suhu, yaitu daerah kerja normal«45°C), daerah kerja kritis (45-50 0c) dan daerah kerja shutdown (>50 0C). Pada perancangan ini, motorlistrik akan dikendalikan pada tiga daerah kerja tersebut. Perangkat pengendali yang digunakan padaperancangan alat ini adalah mikrokontroler ATMEGA 8535. Mikrokontroler ini berfungsi mengendalikanbesaran input berupa suhu bantalan motor yang kemudian akan mengolahnya dan akan ditampilkan keperangkat keluaran berupa penampil LCD, lampu indikator dan buzzer. Pada perancangan ini telah diperolehrancangan casing, rangkaian catu daya, port mikrokontroler, rangkaian driver buzzer, rangkaian lampuindikator dan relay, serta unit penampil LCD dan diagram alir. Dari rancangan-rancangan tersebut akandilanjutkan ke tahap pembuatan pada kegiatan berikutnya.

Kata kunci: perancangan, suhu, bantalan motor, mikrokontroler ATMEGA 8535

ABSTRACTDESIGN OF TEMPERATURE MEASURING INSTRUMENT OF THE PRIMARY COOLING SYSTEMBEARING MOTOR AT THE RSG-GAS BASED ON MICROCONTROLLER ATMEGA 8535.Controlling on the bearing of an electric motor is the thing that important to do, to know the performance ofan electric motor is staying awake. One of the parameters that can be controlled is temperature of bearingelectric motor. The bearing of an electric motors has three areas of work, namely the normal workingtemperature area «45°C), working area (45-50 0c) and critical shutdown area «50°C). On the design ofthis tool-making, we are going to control the electric motor on that condition. The microcontroller ATMEGA8535 is used as a controller. Microcontroller serve control the input in the form of temperature bearingmotor then cultivate it and will be displayed to output devices such as the LCD viewer, lights indicators andbuzzer. On this design has the design of casing, power supply circuit, microcontroller port, buzzer drivercircuit, indicator light and relay circuits, as well as the LCD viewer circuit and flow chart. On the nextactivity, the design will be submitted to the manufacturing stage.

Keywords: design, temperature, bantalan motor, microcontroller ATMEGA 8535

PENDAHULUAN

Dalam rangka mengupayakan peningkatankinerja dari pengoperasian sistem pendingin primerRSG-GAS maka pada makalah ini penulis akanmelakukan perancangan alat pengukur suhu bantalan(bearing) motor sistem pendingin primer RSG-GASberbasis mikrokontroler ATMEGA 8535. Suhu

bantalan motor Iistrik sangatlah penting untukdiamati dan dicatat. Apabila bantalan motor Iistrikdipaksakan bekerja diluar suhu kerjanya, maka akandapat berdampak ke kinerja motor, selanjutnya dapat

219

pula berdampak ke proses pendinginan reaktor.Perancangan alat pengukur suhu bantalan motorsistem pendingin primer RSG-GAS berbasismikrokontroler ini dirancang untuk mempermudahdalam pembuatan alat ukur suhu bantalan motor,sehingga dapat berguna untuk proses perawatannya.

Sistem pendingin primer memiliki komponenutama yaitu terdiri dari motor listrik 3 phasa yangterhubung pada pompa sentrifugal, alat penukarpanas, katup, pip!!, tangki tunda (delay chamber),dan berikut aksesoris lainnya seperti peralatanelektrik, instrumentasi dan monitor radiasi.

Page 2: PERANCANGAN ALAT PENGUKURSUHU BANTALAN MOTOR

perancangan Afat Pengukur ... (Ranji Gusman, dkk)

Gambar 1. Unit Motor dan Pompa Sistem Pendingin Primer.

Pada setiap unit pompa primer terdapatkomponen roda angin (fly whel!) yang berfungsiuntuk memberikan daya dan putaran ke pompasehingga masih terdapat laju alir sebesar 15 % darilaju alir nominal selama selama kurang lebih 90detik setelah reaktor padam (scram). Laju alir dariproses ini bertujuan agar suhu elemen bahan bakardalam teras reaktor masih dapat dipertahankansampai batas aman sebelum proses pendinginandiambil alih oleh sistem pendingin darurat.

Dari gambar 1 dapat kita lihat bahwa antaramotor listrik dan pompa primer dipisahkan olehsistem transmisi yang terdiri dari dua buah koplinggesek otomatis dan didukung oleh dua buahbantalan. Pada makalah ini akan dilakukan

perancangan alat pengukur suhu kerja bantalan darimotor listrik penggerak pompa primer yang akandigunakan untuk mendukung kegiatan pcrawatanbantalan tersebut. Perawatan yang dilakukanterhadap bantalan motor pendingin primer RSG­GAS adalah kegiatan pengukuran dan pencatatansuhu kerja dari bantalan motor dengan waktu

pengukuran satu jam sebelum motor tersebut akanberhenti beroperasi.

PRARANCANGAN SISTEM

Prinsip kerja dari alat ini adalah mengukur danmemantau suhu kerja dari suatu bantalan yangterdapat pada motor sistem pendingin primer RSG­GAS. Rentang pengukuran suhu alat ini bekerjapada suhu 40 - 60 °e. Sistem ini terdapat 3 (tiga)kanal pengukuran suhu yang dapat digunakan untukmengukur suhu secara bersama-sama. Setiap kanalpengukuran digunakan sensor LM 35 untukmengukur suhu kerja bantalan kemudian keluarandari sensor ini akan diolah oleh mikrokontrolierATMEGA 8535 dan data hasil olahan akandikeluarkan melalui port output. Keluaran darisistem ini terdiri dari LCD (Liquid crystal Display),lampu-Iampu indikator, bu::=er dan relay output.Adapun blok diagram dari sistem ini dapat dilihatpada gambar 2.

220

Page 3: PERANCANGAN ALAT PENGUKURSUHU BANTALAN MOTOR

Prosiding Seminar Nasional Teknologi dan Aplikasi Reakfor NuklirPRSG Tahun 2012

Blok Power Supply

ISBN 978-979-17109-7-8

SensorSuhu

uCATMEG

A8535

Gambar 2. Blok Diagram Sistem

Lampu-Iampu indikator pada sistem initerdapat 3 (tiga) buah untuk masing-masingkanal pengukuran suhu, yaitu lampuindikator wama hijau, kuning dan merah.Lampu indikator hijau dan buzzer tidakbunyi menandakan bahwa banta Ian yangdiukur suhunya bekeIja pada daerah yangdiijinkan yaitu pad a suhu kurang dari 45°C.Lampu kuning dan bunyi buzzer putus­putus menandakan bahwa bantalan yangdiukur suhunya bekerja pada daerah kerjakritis yaitu pada suhu antara 45°C dan 50DC. Sedangkan lampu merah dan buzzerbunyi panjang menandakan bahwa bantalanyang diukur suhu kerjanya bekerja padadaerah kerja shutdown yaitu pada suhudiatas 50 DC, artinya diharapkan padarentang suhu ini sistem yang diukursuhunya agar behenti beroperasi untukmenjaga keselamatan dari sistem.

input dari mikrokontroler. Gambar 3menunjukkan bentuk sensor LM 35.

--Gambar 3. Sensor Suhu LM 35.

Sensor suhu LM 35 memiliki spesifikasisebagai berikut:- Dikalibrasi secara langsung dalam

derajat celcius eC).Faktor skala output Iinier sebesar 10mVfc.

Ketelitian pengukuran LM35 sangattinggi ± 0.5 DCpada suhu kamar.Jangkauan temperatur dari -55 DCsampai+150 DC.

Berdasarkan data sheet, aplikasiDESKRIPSI KOMPONEN UTAMA penggunaan sensor suhu LM 35 ini

dibedakan atas 2 jenis, yaitu pengukuranSensor Suhu LM 35 suhu dasar untuk rentang pengukuran suhu

Sensor digunakan untuk membaca dari +2 DC sampai dengan +150 DC dankeadaan lingkungan disekitar sistem. Pada pengukuran suhu untuk skala penuh untukperancangan sistem pengukur suhu ini, rentang pengukuran suhu dari -55°Csensor yang digunakan adalah sensor suhu sampai dengan + 150 DC. Dalamjenis LM 35. Sensor ini mengubah kondisi perancangan ini, menggunakan metodesuhu lingkungan disekitamya menjadi pengukuran suhu dasar, dikarenakan objeksinyal Iistrik dalam bentuk tegangan yang yang akan diukur suhu kerjanya yaituselanjutnya digunakan oleh sistem sebagai bantalan motor sistem pendingin RSG-

221

Page 4: PERANCANGAN ALAT PENGUKURSUHU BANTALAN MOTOR

perancangan Alat Pengukur ... (Ranji Gusman. dkk)

GAS, berada pada retang pengukurantersebut.

d. Tiga buah Timer/Counterkemampuan pembanding.

dengan

Mikrokontroler ATMEGA 8535Pada peraneangan alat ukur suhu

bantalan pompa pendingin primer inidigunakan pengontrol berupa mikro­kontroler, ini dikarenakan mikrokontrolerberukuran eukup keeil dan berdaya. Secarasederhana mikrokontroler merupakan suatuchip yang didalamnya berisi CPU, ROM,RAM dan I/O bahkan ADC.

Jenis mikrokontroler yang akandigunakan dalam peraneangan adalahmikrokontroler ATMEGA 8535. Mikro­

kontroler ATMEGA 8535 memiliki jumlahpin sebanyak 40 pin yang 32 pindiantaranya adalah untuk keperluan portI/O yang terbagi dalam 4 port. Mikro­kontroler ATMEGA 8535 yang digunakanpada sistem memiliki fitur-fitur sebagaiberikut:

a. Sistem mikroprosesor 8 bit dan CPUyang memiliki 32 buah register.

b. Memiliki 32 buah saluran bit

directional port Input/Output (I/O) yaituport A, port B, port C, dan port D.

e. ADC (Pengubah analog-ke-digital)internal dengan ketelitian 10 bitsebanyak 8 saluran.

Perangkat KeluaranPerangkat keluaran yang digunakan

pada sistem pengukur suhu ini adalahlampu indikator berupa LED, buzzer, relayoutput yang meliputi rangkaian penggerakswitching transistor dan penampil LCD(Liquid Crystal Display).

TransistorTransistor dalam peraneangan alat ini

digunakan pada rangkaian penggerak untukperangkat output dari lampu indikator,buzzer dan relay output. Transistor adalahpada alat ini nantinya difungsikan sebagaiswitchlsaklar elektronik. Transistor sebagaisaklar sebenarnya adalah mengkondisikansebuah transistor berada dalam keadaan

saturasi dan cut off. Transistor dalamkeadaan saturasi seperti sebuah saklartertutup dari kolektor ke emitor seperti yangterlihat pada gambar 4 (b). Jika transistordalam keadaan cut off (tersumbat) makaseperti sebuah saklar terbuka seperti yangterlihat pada gambar 4 (e).

Gambar 4. (a) Prinsip Transistor Sebagai Saklar (b) Saturasi (e) Cut Off

besi akan menarik lengan besi dari jangkar yangmenyebabkan terjadinya proses buka dan tutupkontak.

Svolt-

R 1="Vc

---t:: Lv.~

) y-"--

(a) -

-

(b)(e)

RelayRelay adalah komponen yang dioperasikan

dengan prinsip kerja secara elektromagnetis. Relayterdiri dari sebuah kumparan dengan sebuah inti besiyang bila dialiri arus maka daerah disekitarkumparan akan timbul medan magnet sehingga inti

222

Page 5: PERANCANGAN ALAT PENGUKURSUHU BANTALAN MOTOR

Prosiding Seminar Nasional Teknologi dan Aplikasi Realdor NuklirPRSG Tahun 2012

ISBN 978-979-17109-7-8

&"'acf~ <»iI Mm.ttute(AC OI'Jy;,

$)'i'9 -; \/ -- "

NC contac!

PERANCANGAN SISTEM

Perancangan alat pengukur suhu ini, dilakukanmelalui beberapa tahapan yaitu tahap perancanganperangkat lunak (software) meliputi perancanganprogram menggunakan BASCOM-A VR dan tahapperancangan perangkat keras (hardware) yangmeliputi perancangan mekanik dan rangkaianelektronika sistem.

Gambar 5. Konstruksi Relay

LCDLCD pada sistem ini berfungsi untuk

menampilkan suatu nilai hasil dari sensor setelahdiolah oleh mikrokontroler. LCD merupakanpengolahan kristal cair kimia, dimana molekul­molekulnya dapat diatur sedemikian rupa. LCDapabila dialirkan arus listrik, maka molekul bahanyang terkandung padanya akan menyesuaikanposisinya dan membentuk susunan kristalin yangmempolarisasi cahaya yang melaluinya.

Gambar 6. LCD 16x2 Karakter.Buzzer

Buzzer adalah suatu alat yang dapat mengubahsinyal listrik menjadi sinyal suara. Pada umumnyabuzzer digunakan untuk alarm, karenapenggunaannya cukup mudah yaitu denganmemberikan tegangan input maka buzzer akanmengeluarkan bunyi. Frekuensi suara yangdikeluarkan oleh buzzer yaitu antara 1-5 KHz.

Perangkat Lunak BASCOM AVRPada perancangan alat ukur suhu bantalan

motor sistem pendingin primer RSG-GAS,mikrokontroler akan di program menggunakan suatuperangkat lunak yaitu BASCOM AYR. Beberapafitur yang dimiliki BASCOM AVR dan yang bisadigunakan pada perancangan program pengendalialat pengukur suhu motor sistem pendingin primerRSG-GAS nantinya adalah editor pemrograman,simulator perangkat keras AVR dan programdownloader.

Diagram AlirHal yang penting dalam perancangan program

adalah pembuatan diagram alir (flow chart) dariprogram yang akan dibuat.· Ini bertujuan untukmengetahui alur kerja dari sistem otomatisasi yangakan dibuat sebagai gambaran mengenai apa yangharus dikerjakan oleh sistem tersebut. Diagram alirdari alat pengukur suhu bantalan motor sistempendingin primer RSG-GAS ini dapat dilihat padagambar 7.

Berdasarkan diagram alir, perancanganprogram mikrokontroler dengan menggunakanperangkat lunak BASCOM-A VR pertama kali harusdilakukan proses inisialisasi. Ini merupakan bagiandari program utama yang berfungsi untukmelakukan persiapan penggunaan port-port yangakan dipakai, supaya program yang dibuat dapatmenggerakkan suatu sistem yang dirancang untukinisialisasi port masukan dan port keluaran.Inisialisasi pada sistem ini meliputi pengaturan ADC(Analog To Digital Converter), pengaturan portDB2-DB7 yang akan digunakan untuk mengirimdata 4 bit ke unit penampil LCD, dan pengaturanport keluaran lainnya sebagai indikator-indikatordari sistem. Selain itu dilakukan juga penyiapanlokasi-Iokasi memori yang akan digunakan programuntuk menyimpan selama program berjalan.

Setelah itu, dilakukan penulisan programutama sesuai apa yang diinginkan atau direncanakan.Program utama ini meliputi pemrosesan data inputdari sensor suhu LM35, kemudian hasil olahan suhutersebut ditampilkan ke perangkat LCD dandibandingkan nilainya dengan batasan yang telahditentukan. Setelah semua program selesai ditulis,maka lakukan proses assembly sehingga programyang dibuat memiliki file dengan extensi hex. Tahapberikutnya adalah melakukan proses downloadprogram dengan menggunakan modul downloaderyang ada pada BASCOM-A VR melalui fasilitas ISP.

223

Page 6: PERANCANGAN ALAT PENGUKURSUHU BANTALAN MOTOR

Relay Output OFF

Perancangan A/at Pengukur ... (Ranji Gusman, dkk)

Relay Output ON

Gambar 7. Diagram Alir Program Kendali

Pada perancangan ini, bagian yang melakukanproses (blok proses) berupa mikrokontrollerATMEGA 8535 diatur dengan sebuah program(perangkat lunak). Program yang dipakai adalahbahasa pemograman basic berupa perangkat lunakBASCOM-A YR. Perangkat lunak BASCOM-A VRterdiri dari basic editor, compiler dan downloaderyang terdapat dalam satu kesatuan.

Perancangan Mekanik (Casing)Peraneangan mekanik ini adalah pekerjaan

membuat casing yang digunakan sebagai tempat darirangkaian elektronika dan indikator-indikatorkeluaran yang ada pada sistem. Kerangka daricasing ini dibuat dari plat logam dengan dimensi 25em x 15 em x 35 em.

224

Page 7: PERANCANGAN ALAT PENGUKURSUHU BANTALAN MOTOR

Prosiding Seminar Nasional Teknologi dan Aplikasi Reaktor NuklirPRSG Tahun 2012

35

ISBN 978·979·17109·7-8

LCD

Buzzer

Lampu Indikator

Konektor Input Sensor

Relay Output

Fuse

Konektor Suplay AC

Gambar 8. Hasil Perancangan Mekanik Sistem Tampak Luar

Perancangan Rangkaian Catu Daya(Power Supply)

HasH perancangan rangkaian catu dayadan alat ukur suhu terlihat pada gambar 9.Tegangan input yang diberikan padarangkaian catu daya ini sekitar 24 volt ACyang berasal dan transformator yang

berfungsi sebagai penurun tegangan(stepdown transformator) dan teganganjala-jala listrik sebesar 220 volt AC menjaditegangan 24 volt AC. Kemudian tegangan24 volt AC tersebut disearahkan menjaditegangan +24 volt DC menggunakan diodebridge.

A

B

c

D

E

2

2

3

3

CATU DAYA,

PENOUI(~ SUttU

4

5

5

6

R

C3 -6: lED

6

A

B

c

D

E

Gambar 9. Perancangan Rangkaian Pencatu Daya

Selanjutnya tegangan +24 volt DC tersebutkemudian diregulasi dengan menggunakan IC 7812dan IC 7805 untuk menghasilkan keluaran sebesar+12 dan +5 volt DC. Untuk mendapatkan tegangan

DC yang lebih rata dan murni, maka tegangan DCtersebut di-filter dengan menggunakan kapasitor.Jadi pada sistem ini, blok pencatu daya memilikikeluaran tegangan sebesar +24, + 12, dan +5 volt DC

225

Page 8: PERANCANGAN ALAT PENGUKURSUHU BANTALAN MOTOR

yang kemudian digunakan oleh rangkaian padasistem sebagai catu daya.

Perancangan Port MikrokontrolerPada sistem alat pengukur suhu ini, jumlah port

yang dipakai pada mikrokontroler ATMEGA 8535adalah sebanyak 4 port, yaitu:

Port A

perancangan Alat Pengukur ... (Ranji Gusman, dkk)

Port A digunakan sebagai data input mikrokontroleryang diperoleh dari rangkaian sensor suhu berupadata sinyal analog berupa tegangan. Pada sistem ini,terdapat tiga sensor suhu, sehingga port A sebagaidata masukan hanya digunakan sebanyak 3 (tiga)port. Penggunaan dari port A dapat dilihat padatabel I.

mikrokontroler akan beri data keluaran dengankondisi logika high sebagai penggerak dari indikatorsistem. Penggunaan dari port B dapat dilihat padatabel 2.

yang tidak tertampung pada port B.Penggunaan dari port C dapat dilihat padatabel 3.

Tabel 1. Penggunaan port A

KETERANGAN PORT A

sensor suhu kanal I

PA.Osensor suhu kanal 2

P A.Isensor suhu kanal 3

P A.2

Port BPort B digunakan sebagai port data keluaran dari

mikrokontroler untuk menggerakkan sebagianindikator keluaran yang terdapat pada sistem.Karena berfungsi sebagai port keluaran, maka

Tabel 2. Penggunaan port B

KETERANGANPORTB

Buzzer

P 8.0

Relay output

P B.1

Lampu hijau kanal I

P B.2

Lampu kuning kana I I

P B.3

Lampu merah kanal I

P B.4

Lampu hijau kanal 2

P B.5

Lampu kuning kanal 2

P B.6

Lampu merah kanal 2

P B.7

Port C

Port C juga digunakan sebagai portkeluaran untuk menggerakkan sebagian lagiindikator keluaran yang ada pada sistem

Tabel3. Penggunaan port C

KETERANGANPORT C

Lampu hijau kanal 3

PC.O

Lampu kuning kana I 3

P C.l

Lampu merah kanal 3

PC.2

226

Page 9: PERANCANGAN ALAT PENGUKURSUHU BANTALAN MOTOR

Prosiding Seminar Nasional Teknologi dan Aplikasi Reakfor Nuklir

PRSG Tahun 2012

Port DPort D digunakan sebagai port output untuktampilan berupa rangkaian unit penampilLCD. Pada port ini, mikrokontroler

ISBN 978-979-17109-7-8

memberi keluaran berupa data olahanmasukan yang kemudian akan ditampilkansecara digital pada LCD. Penggunaan dariport D dapat dilihat pada tabel4.

rangkaian aktivasi. Rangkaian penggerakbuzzer, lampu indikator dan relay output inimemanfaatkan fungsi dari transistor sebagaisaklar elektronik (switching transistor).Gambar 10 merupakan hasil perancanganskema rangkaian penggerak yang terdapatpada sistem pengukur suhu.

Tabel 4. Penggunaan port 0

KETERANGANPORT 0

RS (Register Select)

PD.2

Enable Select

P 0.3

Data Line 4

P 0.4

Data Line 5

PD.5

Data Line 6

PD.6

Data Line 7

P 0.7

Perancangan Rangkaian PenggerakBuzzer, Lampu Indikator dan RelayOutput

Rangkaian penggerak (driver)berfungsi sebagai rangkaian awal dari suatukomponenlperangkat elektonika yang akandijalankan sesuai fungsinya, sehingga dapatdikatakan rangkaian penggerak ini sebagai

~~-1-=r::=2-T-3----=r~-'.....L . .'.~T··~~ll"2l'~f·~~~.,2r r~~~VOC 1]1

8 I Dloda (NO NC Oiod8 I NO NC B

L IN400' ( '_'10 IN4001~'- 'f

1.<.:, In;.:r ) I .. P-.'- . () /. - ..{~'COM ( ....•COM

__ R TRB~'39 _ R TRBDI~ t R TRBDI~9 ,

C I o-----vvv-- ~) BZ 0--AN'v- i~) Ie

uCoul lUco~ 1-~~]D (a) (b) (c) D

E

------------------- _1- u __ .----

DRIVER LAMPU •....--INDIKATOR, BUZZER. RANJI GUSMAN

RELAY OUTPUT ~+ _

PENGUKURSUHU 26107/201;--------1 E

__:-__!:~~T~--_-:3--::_--T:::3---'-J 4- --I 5 ,-n-6

Gambar 10. Perancangan Rangkaian Penggerak

227

Page 10: PERANCANGAN ALAT PENGUKURSUHU BANTALAN MOTOR

Prinsip kerja dari rangkaian ini adalah apabilamikrokontroler mengeluarkan data keluaranberlogika high ke rangkaian ini, maka akanmengaktitkan transistor (saturasi) sehingga lampuindikator akan menyala, dan apabila mikrokontrolermengeluarkan data keluaran berlogika low kerangkaian ini, maka akan membuat transistormenjadi cuttoffsehingga lampu indikator akan mati.

Analisa Penggunaan Komponen RangkaianPenggerak

Seperti yang telah dibahas, rangkaianpenggerak dari buzzer, lampu indikator dan relayoutput memanfaatkan fungsi transistor sebagaisaklar elektronik. Pada sistem ini digunakantransistor NPN tipe SD 139 dengan bahansemikonduktor berupa silikon sehingga besartegangan potensial barier antara basis dan emitoryang dibutuhkan untuk mengaktitkan transistor yaitusebesar 0,7 volt (Vbe = 0,7 volt). Transistor BD 139memiliki spesifikasi yaitu tegangan maksimalkolektor-emitor (Vce) sebesar 80 volt, selain itutransistor ini memiliki arus DC kolektor maksimal

(Ic) sebesar 1.5 ampere dan arus basis maksimal (Ib)sebesar 1 ampere.

Apabila port keluaran mikrokontrollermengeluarkan logika high, maka kita anggap Vbbsebesar 5 volt dan memberi arus output buffersebesar 20 mA. Dengan keadaan tersebut, makatransistor akan ON karena terdapat aliran arus listrikke terminal basis dari transistor (Ib :f. 0 ampere)sehingga rangkaian penggerak akan aktifmenyalakan lampu indikator, buzzer ataupun relayoutput. Sesuai dengan teori pada rangkaian transistor

A

perancangan A/at Pengukur ... (Ranji Gusman, dkk)

diatas, berlaku hukum Kirchoff tegangan pada sisiinput transistor yaitu:

LV = 0 (pers. 1)

Vbb - IbRb - Vbe = 0 (pers. 2)

maka dapat ditentukan besaran nilai dari hambatanRb yaitu sebesar:

(Vbb -Vbe)Rb = Ib •...••...••................ (pers. 3)Rb = (5 -0.7) V

20mA

Rb = 215 .a

Perancangan Rangkaian Unit Penampil LCDKomponen utama dari unit penampil LCD

adalah LCD 16x2 yang memiliki kemampuanmenampilkan 2 baris tampilan dengan maksimum 16karakter setiap baris. Tampilan karakter dihasilkandari tampilan dot matrix 5x7 titik. Hasil perancanganskema rangkaian dari unit penampil LCD dapatdilihat pada gambar 11.

Pada skema rangkaian, selain LCD I6x2 jugadigunakan 5 (lima) resistor dan 1 (satu) variableresistor. Resistor 10 ill pada rangkaian unitpenampil LCD digunakan antara sumber tegang 5Vdari catu daya dan masukan data bit ke 4, 5, 6 dan 7(DB4, DB5, DB6 dan DB7) pada LCD. Pin no 6pada LCD digunakan untuk menyala-matikan(enable) dan pin no 4 digunakan untuk meresetLCD. Enam pin LCD terse but terhubung ke portmikrokontroller yang akan mengirimkan data hasilolahan input sensor suhu ke LCD melalui enam pinini.

B

--0}.--0 T-=8 MikrOko~trollero

c

~R= 10K

D

J~'------'}'-------.--UNIT PENAMPll LCD RANJI GUSMAN-,- ---.---.- --_. -- ..-.-.-

E I PENGUKUR SUHU 26/0712010] E

____ -,- __ • __ • __ •••• _. __ •• n. ••_....! 1__ 3. r_3 =L 4_. __..L__~__:_r__6 _

Gambar 11. Skema Rangkaian Unit Penampil LCD

228

Page 11: PERANCANGAN ALAT PENGUKURSUHU BANTALAN MOTOR

Prosiding Seminar Nasional Teknologi dan Aplikasi Reaktor NuklirPRSG Tahun 2012

KESIMPULAN

Dari hasil peraneangan alat pengukursuhu bantalan motor sistem pendinginprimer RSG-GAS, telah diperoleh hasilraneangan berupa:

Peraneangan desain casing dari alatpengukursuhuPeraneangan rangkaian eatu dayaPeraneangan port mikrokontrolerPeraneangan rangkaian driver buzzer,lampu indikator dan relay outputPeraneangan rangkaian unit penampilLCD

Peraneangan diagram alir (flow chart)perangkat lunak menggunakan bahasapemograman BASCOM-A YR.

Hasil raneangan tersebut nantinyadapat berguna untuk pembuatan alat

229

ISBN 978-979-17109-7-8

pengukur suhu bantalan motor sistempendingin primer RSG-GAS .

DAFTAR PUSTAKA

I. ALIBASYA, SENTOT H. SistemPendingin RSG-GAS. Serpong: PRSG­BATAN, 2006.

2. ANDI NALWAN, PAULUS. PanduanPraktis Teknik Antarmuka danPemograman Mikrokontroler AT89C51.Jakarta: PT. Elex Media Komputindo,2003.

3. BUDIHARTO, WIDODO. Belajar SendiriMembuat Robot Cerdas. Jakarta: PT Elex

Media Komputindo, 2006.4. ANONIM. Mikrokontroler AVR ATMEGA

8535 Data Sheet. USA: ATMELCorporation, 2007.