sistem pencacah berbasis komputerharus mengetikkan catatan hasil pengukuran tersebutkedalamkomputer....

13
Widyanuklida Vol. 6 No.2 Desember 2005 Sistem Pencacah Berbasis Komputer Hendriyanto Hadi Tjahyono ABSTRAK Dalam kegiatan ini telah dibuat suatu sistem pencacah berbasis berbasis komputer dengan memanfaatkan kemajuan teknologi mikro-kontroler dan perangkat lunak yang bersifat user friendly sehingga kegiatan pencacahan berulang dapat dilakukan dengan mudah, menyenangkan dan akurasi yang tinggi. PENDAHULUAN Pada sistem pencacah konvensional, proses pengukuran (pencacahan radiasi) akan dimulai ketika operator menekan suatu tombol tertentu dan pengukuran akan berhenti setelah selang waktu yang telah ditentukan sebelumnya. Dalam kegiatan pengukuran berulang, misalnya dalam pengukuran waktu paro nuklida, operator harus selalu melakukan hal yang sama yaitu memulai pencacahan dan mencatat hasil pencacahan secara berulang-ulang. Kegiatan ini akan sangat membosankan, dan akan menimbulkan kesalahan, bila harus dilakukan puluhan kali pengulangan. Sebenarnya sistem pencacah ini dapat digunakan untuk berbagai macam detektor, akan tetapi dalam kegiatan ini hanya menggunakan detektor sintilasi Nal(TI) untuk mengukur radiasi gamma. TEORI Susunan peralatan suatu sistem pencacah, baik untuk mengukur radiasi alpha, beta, maupun gamma adalah sebagaimana gambar 1. Detektor berfungsi sebagai pengubah energi radiasi menjadi sinyal listrik yang kemudian diperkuat oleh amplifier. Diskriminator adalah suatu alat untuk menyaring sinyal listrik yang Gambar 1: susunan sistem pencacah Dengan perkembangan teknologi perangkat keras saat ini dan diiringi dengan tersedianya perangkat lunak yang semakin mudah untuk digunakan (user friedly) maka sudah saatnya untuk mulai menerapkan kemajuan ini pada sistem pencacah, khususnya untuk keperluan pencacahan berulang. Tujuan dari kegiatan litbang diklat ini adalah untuk menyediakan sistem pencacah berbasis komputer yang dapat digunakan untuk kegiatan praktikum pencacahan radiasi secara berulang, seperti praktikum pengukuran waktu paro nuklida. Adapun ruang lingkup kegiatan ini meliputi disain dan pembuatan perangkat keras rangkaian elektronik yang berbasis mikrokontroler; pembuatan program untuk mengendalikan peralatan elektronik dan program "user interface" nya, serta penulisan petunjuk pengoperasiannya. 26 memasukinya berdasarkan tinggi atau amplitudo. Oleh karena tinggi pulsa listrik sebanding dengan energi radiasi maka dengan kata lain diskriminator berfungsi untuk menyaring radiasi yang masuk berdasarkan energinya. Counter adalah alat yang digunakan untuk menghitung jumlah pulsa yang diteruskan oleh diskriminator selama selang waktu yang ditentukan oleh timer. Sedangkan HVPS adalah catu daya tegangan tinggi yang dibutuhkan oleh detektor. Sistem pencacah berbasis komputer yang dibuat dalam kegiatan ini juga tersusun atas beberapa fungsi seperti di atas, yang membedakannya dengan sistem pencacah konvensional terletak pada diskriminator, counter dan timer. Pada sistem pencacah konvensional operator harus melakukan beberapa langkah sebagai berikut:

Upload: others

Post on 01-Dec-2020

16 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Sistem Pencacah Berbasis Komputerharus mengetikkan catatan hasil pengukuran tersebutkedalamkomputer. Pada sistem pencacah berbasis komputer ini, semua langkah di atas dilakukan oleh

Widyanuklida Vol. 6 No.2 Desember 2005

Sistem Pencacah Berbasis KomputerHendriyanto Hadi Tjahyono

ABSTRAKDalam kegiatan ini telah dibuat suatu sistem pencacah berbasis berbasis komputer denganmemanfaatkan kemajuan teknologi mikro-kontroler dan perangkat lunak yang bersifat user friendlysehingga kegiatan pencacahan berulang dapat dilakukan dengan mudah, menyenangkan dan akurasiyang tinggi.

PENDAHULUANPada sistem pencacah konvensional, prosespengukuran (pencacahan radiasi) akan dimulaiketika operator menekan suatu tombol tertentudan pengukuran akan berhenti setelah selangwaktu yang telah ditentukan sebelumnya. Dalamkegiatan pengukuran berulang, misalnya dalampengukuran waktu paro nuklida, operator harusselalu melakukan hal yang sama yaitu memulaipencacahan dan mencatat hasil pencacahansecara berulang-ulang. Kegiatan ini akan sangatmembosankan, dan akan menimbulkankesalahan, bila harus dilakukan puluhan kalipengulangan.

Sebenarnya sistem pencacah ini dapatdigunakan untuk berbagai macam detektor, akantetapi dalam kegiatan ini hanya menggunakandetektor sintilasi Nal(TI) untuk mengukur radiasigamma.

TEORISusunan peralatan suatu sistem pencacah, baikuntuk mengukur radiasi alpha, beta, maupungamma adalah sebagaimana gambar 1.

Detektor berfungsi sebagai pengubah energiradiasi menjadi sinyal listrik yang kemudiandiperkuat oleh amplifier. Diskriminator adalahsuatu alat untuk menyaring sinyal listrik yang

Gambar 1: susunan sistem pencacah

Dengan perkembangan teknologi perangkatkeras saat ini dan diiringi dengan tersedianyaperangkat lunak yang semakin mudah untukdigunakan (user friedly) maka sudah saatnyauntuk mulai menerapkan kemajuan ini padasistem pencacah, khususnya untuk keperluanpencacahan berulang.

Tujuan dari kegiatan litbang diklat ini adalahuntuk menyediakan sistem pencacah berbasiskomputer yang dapat digunakan untuk kegiatanpraktikum pencacahan radiasi secara berulang,seperti praktikum pengukuran waktu paronuklida. Adapun ruang lingkup kegiatan inimeliputi disain dan pembuatan perangkat kerasrangkaian elektronik yang berbasismikrokontroler; pembuatan program untukmengendalikan peralatan elektronik dan program"user interface" nya, serta penulisan petunjukpengoperasiannya.

26

memasukinya berdasarkan tinggi atau amplitudo.Oleh karena tinggi pulsa listrik sebanding denganenergi radiasi maka dengan kata laindiskriminator berfungsi untuk menyaring radiasiyang masuk berdasarkan energinya. Counteradalah alat yang digunakan untuk menghitungjumlah pulsa yang diteruskan oleh diskriminatorselama selang waktu yang ditentukan oleh timer.Sedangkan HVPS adalah catu daya tegangantinggi yang dibutuhkan oleh detektor.

Sistem pencacah berbasis komputer yang dibuatdalam kegiatan ini juga tersusun atas beberapafungsi seperti di atas, yang membedakannyadengan sistem pencacah konvensional terletakpada diskriminator, counter dan timer. Padasistem pencacah konvensional operator harusmelakukan beberapa langkah sebagai berikut:

Page 2: Sistem Pencacah Berbasis Komputerharus mengetikkan catatan hasil pengukuran tersebutkedalamkomputer. Pada sistem pencacah berbasis komputer ini, semua langkah di atas dilakukan oleh

• Pengaturan batas bawah (lower level)dan batas atas (upper level) diskriminasiyang dilakukan dengan cara memutarpotensiometer yang ada di diskriminator.

• Pengaturan selang waktu pencacahanyang dilakukan dengan memutarpotensiometer atau saklar putar yangada di timer.

• Memulai pencacahan dengan menekantombol yang ada di counter dan timer,juga bila akan menghentikanpencacahan sebelum waktunya, ataupunbila akan menghapus nilai cacahan.

• Mencatat nilai cacahan setelah waktupencacahan telah tercapai.

Terlihat bahwa semua kegiatan di atas akansangat menjemukan bila harus melakukanpengukuran berulang, apalagi bila hasilpengukuran tersebut akan diolah lebih lanjutmenggunakan komputer. Operator atau penelitiharus mengetikkan catatan hasil pengukurantersebut ke dalam komputer.

Pada sistem pencacah berbasis komputer ini,semua langkah di atas dilakukan oleh operatordengan menggunakan mouse, keyboard, danlayar monitor komputer, sedangkan hasilpengukuran dapat langsung terekam ke dalammemory atau media penyimpanan komputerseperti hard disk.

Pulsadari Amplifier

Ko.....au.slSerial

Hendriyanto HT, Sistem Pencacah Berbasis Komputer

Pada sistem pencacah berbasis komputerrangkaian diskriminator dilengkapi dengankomponen DAC (digital to analog converter) yangdapat dikendalikan oleh mikro-kontrolersedangkan counter dan timer digantikan olehmikro-kontroler. Sebuah komputer personaldiperlukan untuk keperluan human interfacesehingga semua pengendalian dapat dilakukanmelalui komputer.

Gambar 2 menunjukkan konfigurasi sistemmikro-kontroler yang digunakan untukmenggantikan fungsi diskriminator, counter, dantimer pada sistem pencacah konvensional.Rangkaian lengkap dari blok diagram tersebutterdapat pada lampiran.

Perangkat Keras

Komponen utama dari sistem pencacah iniadalah mikrokontroler. Jenis mikrokontroler yangsudah sangat familiar adalah keluarga MCS51yang mempunyai banyak variant denganberbagai karakteristiknya. Untuk keperluansistem pencacah mr, mikrokontroler yangdigunakan sekurang-kurangnya harusmempunyai:

• sebuah masukan interrupt (int 0),• sebuah masukan counter (counter

0),• dua buah keluaran digital 8 bit, dan• komunikasi serial (UART).

Gambar 2: susunan sistem mikro-kontroler

27

Page 3: Sistem Pencacah Berbasis Komputerharus mengetikkan catatan hasil pengukuran tersebutkedalamkomputer. Pada sistem pencacah berbasis komputer ini, semua langkah di atas dilakukan oleh

-=--' _ ------ _ ,-'"

Widyanuklida Vol. 6 No.2 Desember 2005

Pulsa masukan (analog) yang berasal dariamplifier dibandingkan terhadap dua batas, yaitubatas atas (UL) dan batas bawah (LL), pada duabuah komparator. Hasil komparasi tersebut yangberupa sinyal TTL dikirimkan ke mikrokontrolermelalui pin IntO dan CounterO. Berdasarkanprinsip kerja diskriminasi secara normal, maka

Komputer personal yang digunakan untukmemberikan masukan ke mikrokontroler dansebaliknya menerima data dari mikrokontroler,dihubungkan menggunakan jalur komunikasiserial (UART).

Bates Atas

Batas Bawah

Waktu

Gambar 3: prinsip diskriminasi

hanya pulsa yang mempunyai tinggi di antarabatas bawah dan batas atas saja yang akandihitung, sedangkan pulsa yang lebih tinggidaripada batas atas atau lebih rendah dari batasbawah akan "dibuang". Mekanisme iniselanjutnya akan diseleksi oleh algoritmaprogram di dalam mikrokontroler.

Nilai batas atas (UL) dan batas bawah (LL)komparator diperoleh dari komponen DAC yangmengubah nilai digital 8 bit dari mikrokontroler(port A dan port B) menjadi nilai analog. Nilaitersebut ditentukan oleh operator dan diatur olehalgoritma program di dalam mikrokontroler.

Perangkat Lunak

Dua jenis program yang diperlukan untukmengoperasikan sistem pencacah ini yaituprogram untuk mikrokontrolernya dan programhuman interface pada komputer personal.

Suatu mikrokontroler tidak ada artinya bila belumdiisi program aplikasi di dalamnya. Sebuah chipmikrokontrolerdapat berfungsisebagaisuatu sistempencacahbila sudah diisi program sistem pencacahdi dalam code memory nya, atau dapat jugaberfungsi sebagai,misalnya, pengendali temperaturbiladiisi programpengendalitemperatur.

~~

"compile" I

28

Gambar 4: alur penyusunan program mikrokontroler

Page 4: Sistem Pencacah Berbasis Komputerharus mengetikkan catatan hasil pengukuran tersebutkedalamkomputer. Pada sistem pencacah berbasis komputer ini, semua langkah di atas dilakukan oleh

Rl "k7

Hendriyanto HT, Sistem Pencacah Berbasis Komputer

Gambar 5: skema rangkaian mikrokontroler

Pembuatan program aplikasi mikrokontrolertersebut dilakukan dengan komputer personal.Pada awalnya, program untuk mikrokontrolerhanya dapat disusun menggunakan bahasaasembly, akan tetapi beberapa tahun terakhir initelah banyak bahasa pemrograman "tingkattinggi" yang dapat digunakan dengan hasil yangtidak berbeda dengan bahasa asembly.

Source code disusun menggunakan bahasapemrograman tertentu, misalnya denganprogram asembly, bascom, atau C untukmikrokontroler, dan kemudian di compile menjadisuatu file dengan format hex. Penulisan sourcecode dan proses compile dilakukan dalamkomputer personal. File dengan format hextersebut kemudian di download ke dalam codememory dari mikrokontroler. Terdapat beberapapendekatan untuk melakukan download, salahsatunya adalah menggunakan programmermikrokontroler.

Progam berikutnya yang harus disusun adalahprogram human interface yang dijalankan dikomputer untuk mengoperasikan sistempencacah. Saat ini banyak paket program yangdapat digunakan untuk membuat programpengendalian dengan relatif mudah, sebagaicontoh, program Visual Basic, Visual C danLabVlEW.

Selain untuk mengendalikan pengoperasiansistem pencacah, program komputer tersebutharus dapat "menyimpan" hasil pengukurandalam format ASCII agar dapat dibaca oleh paket

program lain bila akan dianalisis dan diolah lebihlanjut.

EKSPERIMEN

Mikrokontroler

Mikrokontroler yang digunakan dalam sisempencacah ini adalah AT89C52 buatan ATMELyang mempunyai feature sebagai berikut.

• 8 kbyte code memory yang dapatditulis dan dihapus berulang kalimenggunakan programer yangsesuai.

• 256 byte memory untuk data• 4 buah jalur pararel 8 bit• 3 buah fasilitas timer/counter• 2 jalur interupt eksternal• jalur komunikasi serial

Mikrokontroler AT89C52 tersebut di atas disusunmembentuk suatu sistem minimummikrokontroler dengan beberapa komponen lainsebagaimana blok diagram berikut ini.

Jalur paralel yang digunakan hanya 2, yaitu portP1 yang dihubungkan ke DAC2 untukmenghasilkan tegangan batas atas dan port P2yang dihubungkan ke DAC1 untuk menghasilkantegangan batas bawah. Masukan counter TOdigunakan untuk mencatat pulsa dari komparatorbawah sedangkan masukan interupt INTOdigunakan untuk mendeteksi adanya pulsa darikomparator atas. Dua buah gerbang NANDdigunakan untuk menyesuaikan sinyalkomunikasi serial RS232 antara mikrokontroler(TTL) dan komputer personal (+/- 12Volt).

29

Page 5: Sistem Pencacah Berbasis Komputerharus mengetikkan catatan hasil pengukuran tersebutkedalamkomputer. Pada sistem pencacah berbasis komputer ini, semua langkah di atas dilakukan oleh

Widyanuklida VoL 6 No.2 Desember 2005

Diskriminator

Rangkaian diskriminator pada sistem pencacahini sangat sederhana karena hanya terdiri atasdua buah penyanga (buffer), dua buah DAC dandua buah komparator, sebagaimana rangkaianberikut ini.

Mulai

Inlslalls ••dStartT"""~Start Coun1eril

yang mempunyai kesamaan dengan bahasaANSI C yang dilengkapi dengan banyak fasilitasmikrokontroler.

Algoritma program relatif sederhana,mikrokontroler menjalankan perintah-perintahsecara terus menerus (DO LOOP) dan

UbahNiiaiDAC

NIIoI Co<abanMiIlus 1

KirimNIIaI CacaJum

IC LM 358 dan LM 711 merupakan chip dualOpAmp dan dual comparator sehingga dapatmenyederhanakan rangkaian PCB nya.Sepasang OpAmp yang paling depan digunakansebagai penyangga pulsa masukan agar tidakdipengaruhi oleh proses komparasi padarangkaian selanjutnya.

DA0800 yang merupakan 8 bit DAC yangmemperoleh masukan logika dari port 1 dan port2 mikrokontroler. Sedangkan keluarankomparator dikirimkan ke pin masukan interuptekstemal INTO dan pin masukan counter TOmikrokontroler.

Program Mikrokontroler

Penyusunan source code dan proses kompilasimenggunakan paket program Ride yangdikeluarkan oleh perusahaan RIGEL. Program inimerupakan bahasa pemrograman tingkat tinggi

30

melakukan beberapa hal sebagai berikut.

• Basis waktu menggunakan fasilitas interupttimer 2 yang melakukan interupt setiap 250mdetik.

• Setiap 250 mdetik mengirimkan nilai countero ke komunikasi serial dan sekaligus me'reset' nilai counter O.

• Selama tidak ada perintah ubah nilai UL danLL (dengan kode karakter "U") makamikrokontroler memberi nilai 0 ke port 1 dannilai 255 ke port 2. Bila ada perintah ubahnilai UL dan LL maka baca nilai UL dan LLyang baru dari buffer serial, dan mengirimkannilai tersebut ke port 1 dan port 2.

• Setiap ada interupt yang berasal dari INTO(interupt eksternal) maka nilai counter 0dikurangi 1.

Page 6: Sistem Pencacah Berbasis Komputerharus mengetikkan catatan hasil pengukuran tersebutkedalamkomputer. Pada sistem pencacah berbasis komputer ini, semua langkah di atas dilakukan oleh

Hendriyanto HT, Sistem Pencacah Berbasis Komputer

'<lUd<~:To keep an object proportional to Is original SiZe as you resize t, press the<SIift> key whIe you drag the 'e5IZI"IQ hancIes or ci'des.

LAbVIEWTutoriaI fExt ,

Gambar 7: tampilan awal program LabVIEW 6,1

Listing program pengendalian mikrokontrolertdengan algoritma tersebut di atas dapat dilihatpada lampiran.

Program Human Interface

Software yang digunakan untuk menyusunprogram Human Interface adalah LabVIEWproduksi perusahaan National InstrumentLabVIEW merupakan bahasa pemrogramanyang berbasis grafis dan sangat cocok untukkeperluan pengendalian perangkat keras sepertimikrokontroler.

Pemrograman menggunakan program ini harusdibedakan atas pemrograman ·controll paner

yang merupakan panel-panel, saklar, lampu,display dan interface lain yang digunakan untukberkomunikasi antara komputer dan operator,Program ini menggunakan semua fasilitas 1/0komputer seperti keyboard, mouse, dan monitor.Bagian kedua dari program ini adalah diagramyang merupakan "lsi" dari pemrogramannyasendirL Kalau dalam bahasa pemrogramankonvensional semua perintah dituliskan dalamkata atau kalimat tertentu mengikuti syntaxbahasa tersebut sedangkan dalam programLabVIEW ini semua perintah dituliskan dalambentuk gambar (icon) tertentu. Setiap iconmempunyai arti perintah tertentu, sebagaimanasuatu perintah dalam bahasa pemrograman yanglain, Gambar 8 menunjukkan controll panel dariprogram human interface pada aplikasi sistempencacah lnl,

Gambar 8: "controll panel" sistem pencacah

31

Page 7: Sistem Pencacah Berbasis Komputerharus mengetikkan catatan hasil pengukuran tersebutkedalamkomputer. Pada sistem pencacah berbasis komputer ini, semua langkah di atas dilakukan oleh

Wldyanuklida Vol. 6 No.2 Desember 2005

Tabel1: data hasil pencacahan pulsa denganfrekuensi 50 Hz

Gambar 9: circuit diagram program LabVIEW sistem pencacah

Sedangkan gambar 9 menunjukkan circuitdiagram dari program human interface padaaplikasi sistem pencacah ini.

Program human interface tersebut di atasmerupakan program dasar untuk melakukanpencacahan berulang. program ini dapat diubah-ubah disesuaikan dengan keperluan. misalnyauntuk penentuan waktu paro nuklida atau untukpercobaan statistika pencacahan.

Pengujian

Seberapa kegiatan pengukuran berulangdilakukan untuk menguji unjuk kerja sistempencacah berbasis komputer ini. Pengujianpertama adalah pengujian akurasi waktupencacahan (timing accuracy). Pengujian inidilakukan dengan mencacah pulsa listrik yangdihasilkan oleh pembangkit pulsa presisi(precision pulser) dengan frekuensi 50 Hz. Datahasil pencacahan disajikan pada tabel berikut.

32

Waktu (detik) Cacahan10 50120 100330 150340 200160 300090 4503300 15005600 30006

Dari data pengujian di atas terlihat bahwa ·timingaccuracy" sistem pencacah ini cukup baik danlayak untuk digunakan dalam aplikasipencacahan radiasi nuklir.

Pengujian kedua adalah ·chi square tes!".Metode ini digunakan untuk menguji apakahsekumpulan data random mengikuti distribusiGauss atau tidak. Karena intensitas radiasi yangdipancarkan oleh sumber radiasi nuklir bersifatrandom mengikuti distribusi Gauss maka hasilpencacahannya juga harus mengikuti distribusiGauss. Sila data hasil pengukuran tidakmengikuti distribusi Gauss maka "kestabilan"sistem pencacah tidak baik.

Dalam pengujian ini, sebuah sumber radiasigamma Cs-137 diukur secara berulang dengan

Page 8: Sistem Pencacah Berbasis Komputerharus mengetikkan catatan hasil pengukuran tersebutkedalamkomputer. Pada sistem pencacah berbasis komputer ini, semua langkah di atas dilakukan oleh

Hendriyanto HT. Sistem Pencacah Berbasis Komputer

Tabel 2: data hasil pengukuran berulang

538 544 588 526 584 555 534556 556 548 526 518 559 513564 525 583 531 581 541 596531 573 577 560 544 605 547561 564 525 516 520 571 565566 577 537 515 570 534 540565 577 567 533 558 513 581554 519 565 546 561 596 583581 602 578 508 533 547 555507 524 532 540 556 565 551586 542 545 601 586 540569 538 546 520 601 581595 544 552 595 560 583565 573 556 515 529 555554 546 529 548 536 551

kondisi yang tidak berubah. Jumlah pengulangan100 kali, masing-masing diukur selama 60 detik.Data hasil pengukuran disajikan pada tabel 2.

Berdasarkan tabel Chi Square. 100 data randommasih dianggap mengikuti distribusi Gauss bilamempunyai nilai x! antara 82,4 sampai 118,5.Dapat disimpulkan bahwa data pengukuranberulang tersebut di atas mengikuti distribusiGauss, sehingga kestabilan sistem pencacahdapat diterima.

Nilai Chi Square dapat dihitung menggunakanpersamaan berikut.

cData pencacahan berulang tersebut di atassekaligus dapat digunakan untuk mengamati"kestabilan" hasil pencacahan selama kurunwaktu tertentu, dalam hal ini hanya selama 100menit.

;=)

x! = 106,82

---.---..--------- ---------- ..----------..._ ._.-_-_.__.. I1---------·-1

Waktu (menlt)

Gambarl 0: fluktuasi hasil pencacahan pada waktu yang berbeda

33

Page 9: Sistem Pencacah Berbasis Komputerharus mengetikkan catatan hasil pengukuran tersebutkedalamkomputer. Pada sistem pencacah berbasis komputer ini, semua langkah di atas dilakukan oleh

Wldyanuklida Vol. 6 No.2 Desember 2005

. .

.... Sistem lACx·'

(f~·····.....PLN

Gambar 11: instalasi perangkat keras sistem pencacah

mempunyai tegangan kerja antara 900 - 1.000Volt, sedangkan komputer personalnyamempunyai komunikasi serial RS 232.

Pada gambar 10 dapat diamati bahwa fluktuasinilai hasil pencacahan tidak mempunyaikecenderungan tertentu (naik ataupun turun)sehingga dapat disimpulkan bahwa selama kurunwaktu 100 menit sistem pencacah dalam kondisiyang stabil.

Koneksi perangkat keras untuk menginstalasisistem pencacah ini adalah sebagaimanagambar 11.

PENGOPERASIAN SISTEM PENCACAH

Instalasi Perangkat Keras Setelah sistem pencacah diinstalasi sepertigambar 12 maka sistem pencacah dapatdihidupkan dengan prosedur sebagai berikut.Perangkat keras sistem pencacah berbasis

komputer ini terdiri atas penguat utama(amplifier), diskriminator, counter, dan timer sertamadul catu daya tegangan tinggi. Untukmenyusun suatu sistem pencacah yang dapatdioperasikan masih dibutuhkan lagi sebuahdetektor Nal(TI) dan sebuah komputer personal.Perlu diperhatikan bahwa detektor Nai(TI) yangdapat digunakan disini adalah detektor yang tidakdilengkapi pre amplifier pada PMT nya dan

1. Tekan tombol saklar utama 0 berwarnamerah sehingga LED merah di atasnya akanmenyala.

2. Putar potensio HV 8 ke kanan, hinggaterdengar bunyi klik dan LED kuning diatasnya akan menyala.

Gambar 12: prosedur menghidupkan sistem pencacah

34

Page 10: Sistem Pencacah Berbasis Komputerharus mengetikkan catatan hasil pengukuran tersebutkedalamkomputer. Pada sistem pencacah berbasis komputer ini, semua langkah di atas dilakukan oleh

3. Lanjutkan memutar potensio HV f) ke kananperlahan-Iahan sampai maksimum.

4. Sistem pencacah siap untuk digunakan.

Untuk mematikan sistem pencacah, ikutiprosedur di atas dengan urutan yang dibalik(Iangkah 3, 2 dan kemudian 1).

Instalasi Perangkat Lunak

Program aplikasi untuk menjalankan sistempencacah ini dibuat dengan program LabVIEWversi 6.1 maka, untuk menjalankannya, programrun time LabVIEW 6.1 harus di install terlebihdahulu. Hal ini dapat dilakukan dengan caramengaktifkan file instalasi yang bernamaLVRunTimeEng.msi yang terdapat pada CDinstalasi.

Setelah program run time LabVIEW 6.1. terinstall maka program aplikasi sistem pencacahdapat diaktifkan. Program aplikasi ini, yangbernama SCA.exe, dapat dijalankan langsungdari CD atau di copy terlebih dahulu ke hard-disk.

Front Panel Program Aplikasi

Ketika program aplikasi SCA dijalankan makasetelah beberapa saat (tergantung padakecepatan komputer yang digunakan) akanmuncul front panel sebagai mana gambar 13.

Terdapat beberapa fasilitas untuk mengatursetting pencacahan, yang dapat diatur baikmenggunakan mouse maupun keyboard, danbeberapa fasilitas tampilan yang menunjukkan

Hendriyanto HT, Sistem Pencacah Berbasis Komputer

basil dan proses pencacahan.

Com Port: adalah tombol untuk menentukanjalur komunikasi serial RS 232 yang digunakan.Tombol ini dapat di "clik" menggunakan mouse,berulang-ulang sampai menemukan nilai yangdiinginkan yaitu mulai dari com 1 sampai dengancom 8.

Batas atas dan batas bawah: adalah saklarputar untuk menentukan nilai batas atas danbatas bawah diskriminator. Skalar ini dapatdiputar menggunakan mouse sampai ke nilaiyang diinginkan. Untuk batas atas dapat dipilihdari 1 sampai dengan 10 Volt sedangkan untukbatas bawah antara 0,5 sampai dengan 9,5 Volt.

Waktu cacah: digunakan untuk mengatur waktupencacahan dalam satuan detik. Pengaturandapat dilakukan baik menggunakan mouse, yaitudengan meng "click" tombol panah kecil ke atasatau ke bawah, maupun menggunakan keyboardyaitu dengan mengetikkan nilai yang diinginkandalam kotak nilat.

Jumlah ulangan: digunakan untuk mengaturjumlah pengulangan proses pencacahan.Pengaturan dapat dllakukan baik menggunakanmouse, yaitu dengan meng "click" tombol panahkecil ke atas atau ke bawah, maupunmenggunakan keyboard yaitu denganmengetikkan nilai yang diinginkan dalam kotanilai.

Waktu tunda: digunakan untuk mengatur watunda (interval) antara satu pencacahan denganpencacahan berikutnya dalam satuan dePengaturan dapat dilakukan baik menggunakamouse, yaitu dengan meng "click" tombol pana

Gambar 13: tampi Ianfront panel sistem pencacah

35

Page 11: Sistem Pencacah Berbasis Komputerharus mengetikkan catatan hasil pengukuran tersebutkedalamkomputer. Pada sistem pencacah berbasis komputer ini, semua langkah di atas dilakukan oleh

Widyanuklida Vol. 6 No.2 Desember 2005

kecil ke atas atau ke bawah,menggunakan keyboard yaitumengetikkan nilai yang diinginkan.

Start: adalah tombol untuk memulai prosespencacahan, baik pencacahan tunggal maupunpencacahan berulang.

maupundengan

Stop: adalah tombol untuk menghentikan prosespencacahan secara manual, baik pencacahantunggal maupun pencacahan berulang.

Simpan: adalah tombol untuk menyimpan datahasil pencacahan ke dalam file komputer.Tombol ini hanya dapat diaktifkan ketika prosespencacahan dalam keadaan berhenti.

Power: adalah saklar untuk mematikan programaplikasi pencacahan.

Fasilitas tampilan terdiri atas tampilan nilaicacahan, tampilan waktu jalan pencacahan(elapsed counting time), tampilan waktu tunggu,dan tampilan nilai 5 pencacahan terakhir,

DAFTAR PUSTAKA

1. National Instruments, LabVIEW user manual, 2000

2. Cypress, Fz-USB Technical Reference Manual, 2000

3. Atmel, AT89C51 Datasheet, 1998.

36

PENUTUP

Sistem pencacah berbasis komputer yang dibuatdalam usulan kegiatan (UsKeg) ini dapatdigunakan untuk melakukan pencacahan radiasimenggunakan detektor Nal(TI), baik pencacahantunggal maupun pencacahan berulang.

Sistem pencacah ini dapat digunakan untukmenggantikan sistem pencacah konvensional,dengan performa teknis yang tidak berbedatetapi dengan beberapa option kemudahan yanglebih baik, seperti pengaturan pencacahanberulang secara otomatis dan penyimpanan hasilpencacahan ke dalam file. Selain itu, pengaturanatau setting parameter pencacahan dapatdilakukan secara user friendly.

Untuk menjamin kualitas unjuk kerjanya, makasistem pencacah ini perlu diuji lebih lanjutmengikuti prosedur standar pengujianinstrumentasi nuklir.

Page 12: Sistem Pencacah Berbasis Komputerharus mengetikkan catatan hasil pengukuran tersebutkedalamkomputer. Pada sistem pencacah berbasis komputer ini, semua langkah di atas dilakukan oleh

Hendriyanto HT. Sistem Pencacah Berbasis Komputer

Lampiran

Listing Program Pengendalian Mikrokontroler

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include "E:\My Experiments\Inc\DT52.h"

WORD Cacahan = 0;BYTE Tik, Cek;BYTE BatasAtas = 255, BatasBawah 10;

void SetTimerO(void)(

TMOD 1= Ox05;THO TLO OxOO;TRO 1;

IITimerO sbg counter 16 bit, gate internalIlreset nilai counter

IIStart counterO

void SetTimer2{void)(

T2CONTH2

OxOO;RCAP2H

EAET2TR2

1;1;1;

IITimer2 sbg timer 16 bit, gate internal, auto reloadHIBYTE(-61440); Ilkristal 11.0592 MHz dengan

internal 1/12 clockLOBYTE(-61440); Iinilai awal 61440 akan

overflow IllS detikII enable semua Interrupts

II enable interrupt timer2II Start timer2

TL2 RCAP2L

void SetSerial (void){

SCON Ox52;TMOD 1= Ox20;

TR1 1;

IIUART 8 bit dengan baud rate timer1IITimerl sbg baudrate generator, 8 bitreload (mode 2)Ilkristal 11.0592 Mhz: Oxfd = 9600BaudRate

Iistart timerl

TH1 Oxfd;

void detik (void) interrupt 5 using Ilinterupt timer 2, prioritas 1{

TF2 = 0; Ilreset flag timerOTik ++; Ilincreament variabel tik

if (Tik )= 3) 11200 mili detik tercapai{

Tik = 0;Cacahan = (THO « 8) ITLO; IIBaca Counter 0 ke variabel

Cacahanprintf ("%d", Cacahan); IIKirim nilai cacahan ke RS232

void AmbilBatasAtas (void){char Nilai[3];BYTE Indeks = 0;

TRO = TR2 = 1;THO = TLO = OxOO;while «Cek != 13) && (Indeks < 3))

IIHentikan sementara timer2 dan counterOIlreset nilai counter

Iitunggu "enter" atau mencapai 3

37

Page 13: Sistem Pencacah Berbasis Komputerharus mengetikkan catatan hasil pengukuran tersebutkedalamkomputer. Pada sistem pencacah berbasis komputer ini, semua langkah di atas dilakukan oleh

Widyanuklida Vol. 6 No.2 Desember 2005

angka

Cek = _getkey();Nilai[Indeks) = Cek;Indeks ++;

BatasAtas = atoi (Nilai);PORTA = BatasAtas;TRO = TR2 = 1;

//PORTA ke DAC2 sebagai nilai batas atas//Start lagi timer2 dan counterO

void AmbilBatasBawah (void)(char Nilai [3);BYTE Indeks = 0;

//Hentikan sementara timer2 dan counterOTRO = TR2 = 1;THO = TLO = OxOO;while «Cek != 13) && (Indeks < 3))

//reset nilai counter//tunggu "enter" atau mencapai 3

angka

Cek = getkey();Nilai[Indeks) = Cek;Indeks ++;

BatasBawah = atoi (Nilai);PORTB = BatasBawah; //PORTB ke DAC1 sebagai nilai batas bawahTRO = TR2 = 1; //Start lagi timer2 dan counterO

void main (void){

SetSerial();SetTimerO();SetTimer2();PORTCFG = Ox80; /IKonfigurasi PPI 8255

/IPORTA ke DAC2 sebagai nilai batas atasIIPORTB ke DAC1 sbg nilai batas bawah

PORTAPORTB

BatasAtas;BatasBawah;

while (1){

if (RI == 1){Cek = _getkey ();if (Cek == 74) AmbilBatasBawah(); IlL untuk

mengambil dan kirim Batas Bawah ke DAC1if (Cek == 85) AmbilBatasAtas(); IIU untuk

mengambil dan kirim Batas Atas ke DAC2

38