proposal skripsi ne

Upload: ahmad-athoillah

Post on 03-Apr-2018

220 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    1/30

    PROPOSAL SKRIPSI

    APLIKASI TEGANGAN TINGGI SEBAGAI PENGURAI

    KARBONDIOKSIDA (CO2) PADA RUANGAN TERTUTUP

    Disusun Oleh:

    AHMAD ATHOILLAH

    NPM : 209.05.3.0015

    FAKULTAS TEKNIK JURUSAN ELEKTRO

    UNIVERSITAS ISLAM MALANG

    JUNI 2013

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    2/30

    1

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1. Latar Belakang

    Manusia bisa hidup 5-6 minggu tanpa makanan, beberapa hari tanpa air, tetapi

    hanya beberapa menit tanpa udara. Nutrisi paling penting yang dibutuhkan oleh tubuh

    kita bukanlah protein, karbohidrat atau lemak, tapi udara. Sebagaimana api di

    pembakaran tidak dapat menyala tanpa adanya udara, demikian juga api dalam tubuh

    kita tidak dapat dijaga tanpa adanya udara yang banyak dalam tubuh kita. Cara kita

    bernafas akan mempengaruhi penampilan kita, bagaimana kita merasa, daya tahan kita

    terhadap penyakit, bahkan berapa lama kita akan hidup. Agar kita mempunyai darah

    yang baik, kita harus bernafas dengan baik. Udara murni yang memenuhi paru-paru

    kita akan membersihkan darah, lalu mengirimkannya ke seluruh bagian tubuh.

    Orang sakit lebih membutuhkan udara bersih daripada obat-obatan, dan lebih

    penting daripada makanan mereka. Bagi orang sakit, lebih baik kehilangan makanan

    daripada kehilangan udara bersih. Kehidupan di udara luar dengan lingkungan alami

    akan berakibat pada hal-hal ajaib bagi para penderita cacad yang tidak berdaya dan

    hampir tidak ada harapan.

    Beberapa penyakit dapat disembuhkan rata-rata melalui udara yang baik dan

    cukup. Contohnya, pengobatan yang paling berhasil bagi para penderita Tuberculosis

    (TBC) adalah udara bersih yang lebih banyak daripada biasanya, baik siang maupun

    malam. Beranda untuk tidur harus disediakan dan si pasien penderita TBC tersebut

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    3/30

    2

    hanya diperkenankan di dalam rumah hanya untuk makan dan keperluan lain. Ribuan

    orang yang seharusnya masih hidup meninggal karena kurangnya udara dan air bersih.

    Meskipun pada pada zaman yang semakin modern ini telah banyak

    bermunculan Air Conditioner (AC) yang berfungsi sebagai penyejuk udara serta

    sebagai filter udara dari debu-debu yang bertebaran di uadara. Namun teknologi ini

    tidak serta merta menyelesaikan masalah diatas tetapi justru timbul masalah baru, AC

    juga membuat berkurangnya kadar oksigen dalam ruangan. Sebab pemakaian AC

    biasanya dilakukan diruang tertutup (tidak ada sirkulasi udara). Bahkan Serangan

    utama akan menghampiri bagian paru-paru dan saluran pernapasan. Orang yang terlalu

    lama di dalam ruang AC setiap harinya, diketahui sebagian mereka mengalami infeksi

    pernapasan.

    Melihat permasalahan diatas penulis memiliki rancangan sebuah alat pengurai

    karbondioksida (CO2) dengan memanfaatkan tegangan tinggi pada ruangan yang

    minim ventilasi dan membutuhkan oksigen yang cukup banyak.

    1.2. Rumusan Masalah

    Untuk mencapai tujuan yang diharapkan, penulis merumuskan beberapa hal

    diantaranya:

    a) Bagaimana rangkaian ini bekerja?

    b) Apa pengaruh tegangan tinggi terhadap karbondioksida (CO2)?

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    4/30

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    5/30

    4

    c) Bab III : Penentuan Perancangan pengurai karbondioksida.

    d) Bab IV : Pengujian alat.

    e) Bab V : merupakan penutup yang membahas tentang hasil keseluruhan

    dari pengujian alat.

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    6/30

    5

    BAB II

    DASAR TEORI

    2.1. Ikatan kovalen

    Menurut G.N. Lewis, Unsur-unsur logam dan bukan logam cenderung

    membentuk senyawa ion untuk mencapai stabil melalui serah-terima elektron sehingga

    tercapai konfigurasi elektron seperti gas mulia. Atom-atom bukan logam dapat

    membentuk ikatan dengan atom-atom bukan logammelalui penggunaan

    bersamapasangan atom valensinya. Ikatan kovalen biasanya terbentuk dari unsur-unsur

    non logam.

    Ikatan kovalen adalah ikatan yang terjadi akibat pemakaian pasangan elektron

    secara bersama-sama oleh dua atom (James E. Brady, 1990).

    Dalam ikatan kovalen, setiap elektron dalam pasangan tertarik ke dalam

    nukleus kedua atom. Tarik menarik elektron inilah yang menyebabkan kedua atom

    terikat bersama. Untuk pembentukan ikatan kovalen rangkap dua dalam molekul CO2

    seperti gambar di bawah ini:

    Gambar 2.1 Pembentukan molekul CO2Sumber: perpustakaancyber.blogspot.com/2013/01/ikatan-kimia-terbaru.html

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    7/30

    6

    Konfigurasi elektron atom 6C= 2, 4

    Untuk membentuk konfigurasi Ne (2, 8), diperlukan 4 elektron tambahan. Ke-

    4 elektron ini diperoleh dari atom O. Setiap atom O menyumbang 2 elektron valensi

    sehingga membentuk dua buahikatan kovalen rangkap dua.

    2.2. Gasifikasi Plasma

    Plasma merupakan kondisi gas terionisasi yang terjadi di alam. Namun,

    plasma juga dapat dibuat yakni dengan metode electrical discharge. Metode ini

    dilakukan dengan menambahkan ydrog pada gas sehingga ydrogen terlucuti dari

    atom.( Dr.Anto Tri Sugiharto)

    Gasifikasi plasma merupakan suatu metode efektif dalam menguraikan

    berbagai senyawa ydroge dan anorganik menjadi elemen-elemen dasar dari sebuah

    senyawa, sehingga elemen-elemen tersebut dapat digunakan kembali (reuse) dan

    didaur ulang (recycle).

    Senyawa adalah zat tunggal yang terbentuk dari beberapa unsur dengan melalui

    reaksi kimia dan senyawa tersebut juga dapat diuraikan lagi menjadi unsur-unsur

    pembentuknya dengan reaksi kimia tersebut. Senyawa dihasilkan dari reaksi kimia

    antara dua unsur atau lebih melalui reaksi pembentukan. Misalnya, karbondioksida

    (CO2) dihasilkan oleh reaksi karbon(C) dengan oksigen (O). Senyawa dapat diuraikan

    menjadi unsur-unsur pembentuknya melalui reaksi penguraian.

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    8/30

    7

    Senyawa mempunyai sifat yang berbeda dengan unsur-unsur pembentuknya.

    Senyawa hanya dapt diuraikan menjadi unsur-unsur pembentuknya melalui reaksi

    kimia. Pada kondisi yang sama, senyawa dapat memiliki wujud berbeda dengan unsur-

    unsur pembentuknya. Sifat fisika dan kimia senyawa berbeda dengan unsur-unsur

    pembentuknya. Misalnya reaksi antara gas hydrogen dan gas oksigen membentuk

    senyawa air yang berwujud cair.

    Gambar 2.2 Tabel Perodik

    Sumber: wikipedia.co.id

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    9/30

    8

    2.3. INTREGATED CIRCUIT

    2.3.1.MIKROKONTROLER AVR

    Mikrokontroler AVR (Alf and Vegards Risc processor) dari Atmel ini

    menggunakan arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer) yang artinya

    prosesor tersebut memiliki set instruksi program yang lebih sedikit dibandingkan

    dengan MCS-51 yang menerapkan arsitektur CISC (Complex Instruction Set

    Computer).

    Hampir semua instruksi prosesor RISC adalah instruksi dasar (belum tentu

    sederhana), sehingga instruksi-instruksi ini umumnya hanya memerlukan 1 siklus

    mesin untuk menjalankannya. Kecuali instruksi percabangan yang membutuhkan 2

    siklus mesin. RISC biasanya dibuat dengan arsitektur Harvard, karena arsitektur ini

    yang memungkinkan untuk membuat eksekusi instruksi selesai dikerjakan dalam satu

    atau dua siklus mesin, sehingga akan semakin cepat dan handal. Proses downloading

    programnya relatif lebih mudah karena dapat dilakukan langsung pada sistemnya.

    Sekarang ini, AVR dapat dikelompokkan menjadi 6 kelas, yaitu keluarga

    ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega, keluarga AT90CAN, keluarga

    AT90PWM dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas

    adalah memori, peripheral, dan fungsinya, sedangkan dari segi arsitektur dan instruksi

    yang digunakan, mereka hampir sama. Sebagai pengendali utama dalam pembuatan

    robot ini, digunakan salah satu produk ATMEL dari keluarga ATmega yaitu

    ATmega8535.

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    10/30

    9

    2.3.2. ARSITEKTUR ATMEGA8535

    Mikrokontroler ATmega8535 memiliki fitur-fitur utama, seperti berikut.

    1. Saluran I/O sebanyak 32 buah yaitu PortA, PortB, PortC, dan PortD.

    2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.

    3. Tiga unit Timer/Counterdengan kemampuan pembandingan.

    4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.

    5. Watchdog Timerdengan osilator internal.

    6. SRAM sebesar 512 byte.

    7. Memori Flash sebesar 8 kbytes dengan kemampuan Read While Write.

    8. Unit interupsi internal dan eksternal.

    9. Port antarmuka SPI.

    10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.

    11. Antarmuka komparator analog.

    12. Port USART untuk komunikasi serial.

    Mikrokontroler AVR ATMega8535 merupakan mikrokontroler produksi

    Atmel dengan 8 KByte In-System Programmable-Flash, 512 Byte EEPROM dan 512

    Bytes Internal SRAM. AVR ATMega8535 memiliki seluruh fitur yang dimiliki

    AT90S8535. Selain itu, konfigurasi pin AVR ATMega8535 juga kompatibel dengan

    AT90S8535.

    Diagram blok arsitektur ATmega8535 ditunjukkan oleh Gambar 2.3. Terdapat

    sebuah inti prosesor (processor core) yaitu Central Processing Unit, di mana terjadi

    proses pengumpanan instruksi (fetching) dan komputasi data. Seluruh register umum

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    11/30

    10

    sebanyak 32 buah terhubung langsung dengan unit ALU (Arithmatic and Logic Unit).

    Tedapat empat buah port masing-masing delapan bit dapat difungsikan sebagai

    masukan maupun keluaran.

    Media penyimpan program berupa Flash Memory, sedangkan penympan data

    berupa SRAM (Static Ramdom Access Memory) dan EEPROM (Electrical Erasable

    Programmable Read Only Memory). Untuk komunikasi data tersedia fasilitas SPI

    (Serial Peripheral Interface), USART (Universal Synchronous and Asynchronous

    serial Receiver and Transmitter), serta TWI (Two-wire Serial Interface).

    Gambar 2.3 Arsitektur ATmega8535

    Sumber: Wardhana, Lingga, Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR

    Seri ATMega8535Simulasi, Hardware, dan Aplikasi, Penerbit Andi,

    Yogyakarta, 2006.

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    12/30

    11

    Di samping itu terdapat fitur tambahan, antara lain AC (Analog Comparator),

    8 kanal 10-bit ADC (Analog to Digital Converter), 3 buah Timer/Counter, WDT

    (Watchdog Timer), manajemen penghematan daya (Sleep Mode), serta osilator internal

    8 MHz. Seluruh fitur terhubung ke bus 8 bit. Unit interupsi menyediakan sumber

    interupsi hingga 21 macam. Sebuah stack pointerselebar 16 bit dapat digunakan untuk

    menyimpan data sementara saat interupsi.

    Mikrokontroler ATmega8535 dapat dipasang pada frekuensi kerja hingga 16

    MHz (maksimal 8MHz untuk versi ATmega8535L). Sumber frekuensi bisa dari luar

    berupa osilator kristal, atau menggunakan osilator internal.

    Keluarga AVR dapat mengeksekusi instruksi dengan cepat karena

    menggunakan teknik memegang sambil mengerjakan (fetch during execution).

    Dalam satu siklus clock, terdapat dua register independen yang dapat diakses oleh satu

    instruksi.

    2.1.3. KONFIGURASI PIN

    ATMega8535 terdiri atas 40 pin dengan konfigurasi seperti pada tabel 1.1.

    Tabel 1.1. Deskripsi pin

    Nama Pin Fungsi

    VCC Catu daya

    GND Ground

    Port A

    (PA7..PA0)

    PortI/O 8-bit dua arah dengan resistor pull-up internal.

    Juga berfungsi sebagai masukan analog ke ADC (ADC0 s.d. ADC7)

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    13/30

    12

    Port B

    (PB7..PB0)

    PortI/O 8-bit dua arah dengan resistor pull-up internal.

    Fungsi khusus masing-masing pin :

    Port Pin Fungsi lain

    PB0 T0 (Timer/Counter0 External Counter Input)

    PB1 T1 (Timer/Counter1 External Counter Input)

    PB2 AIN0 (Analog Comparator Positive Input)

    PB3 AIN1 (Analog Comparator Negative Input)

    PB4 SS (SPI Slave Select Input)

    PB5 MOSI (SPI Bus Master Output/Slave Input)

    PB6 MISO (SPI Bus Master Input/Slave Output)

    PB7 SCK (SPI Bus Serial Clock)

    Port C

    (PC7..PC0)

    PortI/O 8-bit dua arah dengan resistor pull-up internal.

    Dua pin yaitu PC6 dan PC7 berfungsi sebagai oscillatorluar untuk

    Timer/Counter2.

    Port D

    (PD7..PD0)

    PortI/O 8-bit dua arah dengan resistor pull-up internal.

    Fungsi khusus masing-masing pin :

    Port Pin Fungsi lain

    PD0 RXD (UART Input Line)

    PD1 TXD (UART Output Line)

    PD2 INT0 (External Interrupt 0 Input)

    PD3 INT1 (External Interrupt 1 Input)

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    14/30

    13

    PD4 OC1B (Timer/Counter1 Output CompareB Match

    Output)

    PD5 OC1A (Timer/Counter1 Output CompareA Match

    Output)

    PD6 ICP (Timer/Counter1 Input Capture Pin)

    PD7 OC2 (Timer/Counter2 Output Compare Match Output)

    RESET Masukan reset. Sebuah reset terjadi jika pin ini diberi logika rendah

    melebihi periode minimum yang diperlukan.

    XTAL1 Masukan ke inverting oscillator amplifier dan masukan ke

    rangkaian clock internal.

    XTAL2 Keluaran dari inverting oscillator amplifier.

    AVCC Catu daya untuk portA dan ADC.

    AREF Referensi masukan analog untuk ADC.

    AGND Groundanalog.

    Gambar 2.4 Konfigurasi pin ATMega 8535

    Sumber: Wardhana, Lingga, Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    15/30

    14

    Seri ATMega8535 Simulasi, Hardware, dan Aplikasi, Penerbit Andi,

    Yogyakarta, 2006.

    2.2. OPERATINAL AMPLIFIER

    Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi

    yang terintegrasi dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-

    inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat

    ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada

    operasional amplifier (Op-Amp). Pada dasarnya operasional amplifier (Op-Amp)

    merupakan suatu penguat diferensial yang memiliki 2 input dan 1 output. Op-amp ini

    digunakan untuk membentuk fungsi-fungsi linier yang bermacam-mcam atau dapat

    juga digunakan untuk operasi-operasi tak linier, dan seringkali disebut sebagai

    rangkaian terpadu linier dasar. Prinsip kerja sebuah operasional Amplifier (Op-Amp)

    adalah membandingkan nilai kedua input (input inverting dan input non-inverting),

    apabila kedua input bernilai sama maka output Op-amp tidak ada (nol) dan apabila

    terdapat perbedaan nilai input keduanya maka output Op-amp akan memberikan

    tegangan output. Operasional amplifier (Op-Amp) dibuat dari penguat diferensial

    dengan 2 input. Sebagai penguat operasional ideal , operasional amplifier (Op-Amp)

    memiliki karakteristik sebagai berikut : Impedansi Input (Zi) besar = Impedansi

    Output (Z0) kecil= 0 Penguatan Tegangan (Av) tinggi = Band Width respon

    frekuensi lebar = V0 = 0 apabila V1 = V2 dan tidak tergantung pada besarnya V1.

    Karakteristik operasional amplifier (Op-Amp) tidak tergantung temperatur / suhu.

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    16/30

    15

    Penguat operasional (Op-Amp) merupakan komponen elektronika analog yang

    berfungsi sebagai amplifier multiguna dalam bentuk IC dan memiliki simbol sebagai

    berikut :

    Gambar 2.5 Oerational amplifier

    Sumber: http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/operasional-amplifier-op-

    amp

    2.3. IC NE555

    2.3.1. Rangkaian Monostable

    IC ini didesain sedemikian rupa sehingga hanya memerlukan sedikit komponen

    luar untuk bekerja. Diantaranya yang utama adalah resistor dan kapasitor luar

    (eksternal). IC ini memang bekerja dengan memanfaatkan prinsip pengisian (charging)

    dan pengosongan (discharging) dari kapasitor melalui resistor luar tersebut. Untuk

    menjelaskan prinsip kerjanya, coba perhatikan diagram gambar IC 555 dengan resistor

    dan kapasitor luar berikut ini. Rangkaian ini tidak lain adalah sebuah rangkaian

    pewaktu (timer) monostable.

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    17/30

    16

    Gambar 2.6 Rangkaian pewaktu monostable

    Sumber: http://duniainformatikaindonesia.blogspot.com/2013/03/rangkaian-

    penghasil-clock.html

    Prinsipnya rangkaian ini akan menghasilkan pulsa tunggal dengan lama tertentu pada

    keluaran pin 3, jika pin 2 dari komponen ini dipicu. Perhatikan di dalam IC ini ada dua

    komparator yaitu Comp A dan Comp B. Perhatikan juga di dalam IC ini ada 3 resistor

    internal R yang besarnya sama. Dengan susunan seri yang demikian terhadap VCC dan

    GND, rangkaian resistor internal ini merupakan pembagi tegangan. Susunan ini

    memberikan tegangan referensi yang masing-masing besarnya 2/3 VCC pada input

    negatif komparator A dan 1/3 VCC pada input positif komparator B.

    Pada keadaan tanpa input, keluaran pin 3 adalah 0 (ground atau normally low).

    Transistor Q1 yang ada di dalam IC ini selalu ON dan mencegah kapasitor eksternal C

    dari proses pengisisian (charging). Ketika ada sinyal trigger dari 1 ke 0 (VCC to GND)

    yang diumpankan ke pin 2 dan lebih kecil dari 1/3 VCC, maka serta merta komparator

    B men-set keluaran flip-flop. Ini pada gilirannya memicu transistor Q1 menjadi OFF.

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    18/30

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    19/30

    18

    2.3.2. Rangkaian Astable

    Sedikit berdeda dengan rangkaian monostable, rangkaian astable dibuat dengan

    mengubah susunan resitor dan kapasitor luar pada IC 555 seperti gambar berikut. Ada

    dua buah resistor Ra dan Rb serta satu kapasitor eksternal C yang diperlukan.

    Prinsipnya rangkaian astable dibuat agar memicu dirinya sendiri berulang-ulang

    sehingga rangkaian ini dapat menghasilkan sinyal osilasi pada keluarannya. Pada saat

    power supply rangkaian ini di hidupkan, kapasitor C mulai terisi melalui resistor Ra

    dan Rb sampai mencapai tegangan 2/3 VCC. Pada saat tegangan ini tercapai, dapat

    dimengerti komparator A dari IC 555 mulai bekerja mereset flip-flop dan seterusnya

    membuat transistor Q1 ON. Ketika transisor ON, resitor Rb seolah dihubung singkat

    ke ground sehingga kapasitor C membuang muatannya (discharging) melalui resistor

    Rb. Pada saat ini keluaran pin 3 menjadi 0 (GND). Ketika discharging, tegangan pada

    pin 2 terus turun sampai mencapai 1/3 VCC. Ketika tegangan ini tercapai, bisa

    dipahami giliran komparator B yang bekerja dan kembali memicu transistor Q1

    menjadi OFF. Ini menyebabkan keluaran pin 3 kembali menjadi high (VCC). Demikian

    seterusnya berulang-ulang sehingga terbentuk sinyal osilasi pada keluaran pin3.

    Terlihat di sini sinyal pemicu (trigger) kedua komparator tersebut bekerja bergantian

    pada tegangan antara 1/3 VCC dan 2/3 VCC. Inilah batasan untuk mengetahui lebar

    pulsa dan periode osilasi yang dihasilkan. Misal diasumsikan t1 adalah waktu proses

    pengisian kapasitor yang di isi melalui resistor Ra dan Rb dari 1/3 VCC sampai 2/3

    VCC. Diasumsikan juga t2 adalah waktu discharging kapasitor melalui resistor Rb dari

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    20/30

    19

    tegangan 2/3 VCC menjadi 1/3 VCC. Dengan perhitungan eksponensial dengan

    batasan 1/3 VCC dan 2/3 VCC maka dapat diperoleh :

    t1 = ln(2) (Ra+Rb)C = 0.693 (Ra+Rb)C

    dan

    t2 = ln(2) RbC = 0.693 RbC

    Gambar 2.7 Rangkaian osilator astable

    Sumber:http://www.electronics-tutorials.ws/waveforms/555_oscillator.html

    Periode osilator adalah dapat diketahui dengan menghitung T = t1 + t2. Persentasi duty

    cycle dari sinyal osilasi yang dihasilkan dihitung dari rumus t1/T. Jadi jika

    diinginkan duty cycle osilator sebesar (mendekati) 50%, maka dapat digunakan resistor

    Ra yang relatif jauh lebih kecil dari resistor Rb.

    Satu hal yang menarik dari komponen IC 555, baik timer aplikasi rangkaian

    monostable maupun frekuensi osilasi dari rangkaian astable tidak tergantung dari

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    21/30

    20

    berapa nilai tegangan kerja VCC yang diberikan. Tegangan kerja IC 555 bisa bervariasi

    antara 5 sampai 15 Vdc. Tingkat keakuratan waktu (timing) yang dihasilkan tergantung

    dari nilai dan toleransi dari resistor dan kapasitor eksternal yang digunakan. Untuk

    rangkaian yang tergolong time critical, biasanya digunakan kapasitor dan resistor yang

    presisi dengan toleransi yang kecil. Pada banyak nota aplikasi, biasanya juga

    ditambahkan kapasitor 10 nF pada pin 5 ke ground untuk menjamin kestabilan

    tegangan referensi 2/3 VCC. Banyak aplikasi lain yang bisa dibuat dngan IC 555, salah

    satu aplikasi yang populer lainnya adalah rangkaian PWM (Pulse Width Modulation).

    IC 555 digunakan sebagai pembangkit sinyal clock untuk menentukan besar

    frekuensinya digunakan rumus:

    =1,44

    ( + 2 )

    2.3. FLAYBACK TRANSFORMER

    Trafo Flyback atau Flayback Transformer (FBT) adalah transformator khusus

    yang dirancang untuk menghasilkan sinyal gigi gergaji yang tinggi. Trafo Flyback

    digunakan dalam pengoperasian perangkat CRT-display seperti TV dan monitor

    komputer CRT. Tegangan tinggi yang dihasilkan setiap Flyback berbeda-beda

    tergantung rangkaian dan perangkat yang digunakan, sebagai contoh, TV warna

    mungkin memerlukan 20-50 kV dengan frekuensi kisaran 15 kHz sampai 50 kHz.

    Setiap Flyback terdapat kaki atau terminal yang memiliki fungsi masing-masing.

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    22/30

    21

    2.3.1. Skematik bagian dalam Flyback Tranformator

    Gambar 2.8 Konfigurasi Pin Kaki Flyback Transformer

    Sumber: nadabinangkit.blogspot.com/2011/09/fungsi-kaki-trafo-flyback.html

    Sebuah flyback memiliki dua lilitan/kumparan utama yakni kumparan primer

    dan kumparan skunder, kumparan primer adalah bagian input dan kumparan sekunder

    adalah bagian output. Kaki atau terminal utama dan wajib dimilik oleh flyback adalah:

    HV, FOCUS, SCREEN, ABL, AFC, HOT, B+, dan GND.

    2.3.2. Fungsi kaki Trafo Flyback

    1. HV. Terminal ini terhubung ke Kop FLyback dan menghasilkan tegangan tinggi

    skitar 26kV yang menuju atas tabung

    2. Focus. Terminal ini terhubung ke CRT (G3/G4) dan berfungsi untuk mengatur

    fokus gambar (kabur tidaknya gambar)

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    23/30

    22

    3. Screen. Terminal ini terhubung ke CRT (G2) dan berfungsi untuk mengatur terang

    gelap gambar

    4. ABL (Automatic Brightness Liminter) terminal ini terhubung ke sirkuit ABL

    biasanya di IC Chroma, selain iti pin ABL ini terhubung HV (kop FBT) melalui

    beberapa buah dioda tegangan tinggi yang di seri. Tengannya yang keluar dai pin

    ABL ini tinggi sekali (jangan coba-coba mengukurnya), jika pin ini tidak

    tersambung biasanya akan mngeluarkan semburan api. Fungsinya dan tujuan utama

    adalah untuk membatasi level sinar elektron (brightness) yang menuju ke blok RGB

    secara otoumatis. sehingga tidak lebih dari kekuatan yang diijinkan dewan

    keamanan kesehatan

    5. AFC (Automatic Frequency Control), ada juga yang menamakan FBP (Flyback

    Pulse) Terminal ini terhubung ke sikuit AFC/FBP biasanya di IC Chroma.

    Fungsinya adalah sebagai pengunci frekwensi osilator horizontal. Jika AFC ini

    tidak stabil maka gambar tidak akan normal dan warna pun hilang, AFC biasanya

    selain ada pin tersendiri pada FBT nya ada juga yang di gabung pada pin 180v, pin

    Heater dll.

    6. HOT. Terminal ini terhubung keh transistor horizontal output (HOT), terminal ini

    kadang juga di tulis COL. Terminal ini akan putus dan nyambungkan (switch) ke

    GND dengan kecepatan tinggi (Frekuensi tinggi) 15 kHz sampai 50 kHz, dan

    pekerjaan ini dilakukan oleh transistor horizontal output (HOT)

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    24/30

    23

    7. B+. terminal ini terhubung ke power supply positive dengan tegangan antara 110-

    130v sesuai sikuit masing-masing TV atau Monitornya. Jika tengangan yang masuk

    ke B+ ini tidak semestinya maka akan mempengaruhi kinerja sirkuit horizontal

    8. GND. Terminal ini terhubung ke jalur groud (GND).

    2.4. PWM (Pulse Width Modulation)

    Pulse Width Modulation (PWM) secara umum adalah sebuah cara

    memanipulasi lebar sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam suatu perioda,

    untuk mendapatkan tegangan rata-rata yang berbeda. Beberapa Contoh aplikasi PWM

    adalah pemodulasian data untuk telekomunikasi, pengontrolan daya atau tegangan

    yang masuk ke beban, regulator tegangan, audio effect dan penguatan, serta aplikasi-

    aplikasi lainnya.

    Gambar 2.9 Sinyal PWMSumber : http://ini-robot.blogspot.com

    Sinyal PWM pada umumnya memiliki amplitudo dan frekuensi dasar yang

    tetap, namun memiliki lebar pulsa yang bervariasi. Lebar Pulsa PWM berbanding lurus

    dengan amplitudo sinyal asli yang belum termodulasi. Artinya, Sinyal PWM

    memiliki frekuensi gelombang yang tetap namun duty cycle bervariasi (antara 0%

    hingga 100%)

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    25/30

    24

    Gambar 2.10 Sinyal PWM dan Persamaan Vout PWM

    Sumber : http://ini-robot.blogspot.com

    Dari persamaan diatas diketahui bahwa perubahan duty cycle akan merubah

    tegangan keluaran atau tegangan rata-rata seperti gambar dibawah ini

    Gambar 2.11 Vrata-rata Sinyal PWM

    Sumber : http://ini-robot.blogspot.com

    Pulse Width Modulation (PWM) merupakan salah satu teknik untuk

    mendapatkan signal analog dari sebuah piranti digital. Sebenarnya Sinyal PWM dapat

    dibangkitkan dengan banyak cara, dapat menggunakan metode analog dengan

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    26/30

    25

    menggunakan rankaian op-amp atau dengan menggunakan metode digital.

    Dengan metode analog setiap perubahan PWM-nya sangat halus, sedangkan

    menggunakan metode digital setiap perubahan PWM dipengaruhi oleh resolusi dari

    PWM itu sendiri. Resolusi adalah jumlah variasi perubahan nilai dalam PWM

    tersebut. Misalkan suatu PWM memiliki resolusi 8 bit berarti PWM ini memiliki

    variasi perubahan nilai sebanyak 28 = 256 variasi mulai dari 0255 perubahan nilai

    yang mewakili duty cycle 0100% dari keluaran PWM tersebut

    Gambar 2.12 Duty Cycle dan Resolusi PWMSumber: http://kecoakacau.blogspot.com)

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    27/30

    26

    BAB III

    METODE PENELITIAN

    3.1. BLOCK DIAGRAM PERENCANAAN

    Untuk mempermudah pembaca dalam memahami isi dari skripsi yang penulis

    susun, berikut penulis gambarkan block diagram urutan kerja system yang penulis

    rancang.

    Gambar 3.1 Blok Diagram System

    Sumber: perencanaan

    Dari gambar block diagram dapat penulis jelaskan bahwa mikrokontroler

    bertugas sebagai otak untuk memberikan perintah kepada driver untuk menjalankan

    system utama pengurai karbondioksida yang terdiri dari exhaust fan dan pembangkit

    Oksigen

    Pengurai

    Karbondioksida

    Driver

    Tegangan

    Mikrokontroler

    Sensor

    karbondioksida

    LCD

    Udara dengan tingkat

    karbondioksida tertentu

    Sumber tegangan AC 220 V

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    28/30

    27

    tegangan tinggi DC. Mikrokontroler akan memberikan perintah untuk menghidupkan

    system setelah mendapatkan data karbondioksida di atas ambang batas dari sensor

    karbondioksida kemudian menvisualkan pada LCD. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat

    pada flowchart di bawah ini.

    Gambar 3.2 Flowchart System

    Sumber: perencanaan

    3.2. PERANCANGAN ALAT

    Dalam setiap pembuatan sebuah alat diperlukan perencanaan yang benar-benar

    matang agar hasil yang diperoleh sesuai dengan harapan dan meminimalisir

    START

    Baca Sensor

    karbondioksida

    Tampilkan ke

    LCD

    Teg. Tinggi DC OFF

    Motor Exhaust OFF

    Apakah nilai

    sensor >

    1000ppm

    Teg. Tinggi DC ON

    Motor Exhaust ON

    END

    Y

    N

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    29/30

    28

    kesalahan-kesalahan yang tidak diinginkan.

    3.2.1.Perancangan Perangkat Keras

    3.2.1.1. Rangkaian Power Supply

    Power supply yang dibuat mempunyai beberapa macam output yaitu

    5V untuk rangkaian sensor TGS 4160, 12 V untuk fan penghembus, 15V untuk

    rangkaian PWM, 18V untuk rangkaian driver flyback transformer. Konfigurasi power

    supply ditunjukkan pada Gambar 3.3 :

    Gambar 3.3 Rangkaian power SupplySumber: perencanaan

    3.2.1.2. Driver Flyback Transformer

    Driver flyback transformer adalah pembangkit sinyal pulsa yang digunakan

    untuk proses switching pada trafo flyback sehingga tegangan input DC yang masuk

    pada trafo akan dicacah sehingga tegangan keluaran transformator menjadi lebih

    besar.

  • 7/28/2019 Proposal Skripsi Newwwwwwww

    30/30

    29

    Bagian pembangkit clock merupakan bagian yang berfungsi untuk

    menghasilkan pulsa clock. Pulsa clock yang dihasilkan digunakan untuk driver flyback

    transformer. Frekuensi clock adalah frekuensi kerja dari sebuah sistem digital. Pada

    perancangan rangkaian pembangkit pulsa clock dapat digunakan IC NE555 sebagai

    komponen utama rangkaian pembangkit clock. IC NE555 dikonfigurasikan menjadi

    multivibrator astabil. Rangkaian pembangkit clock dengan IC NE555 selengkapnya

    ditunjukan pada gambar berikut. Rangkaian Pembangkit Pulsa Clock IC NE555

    Rangkaian Pembangkit Pulsa Clock IC NE555 Frekuensi keluaran rangkaian

    pembangkit clock ditentukan oleh nilai resistor R16, R17 dan kapasitor C5.

    Gambar 3.3 Rangkaian PWM

    Sumber: http://elektronika-dasar.web.id/rangkaian/pembangkit-pulsa-clock-ic-ne555/