tugas akhir pendingin cpu otomatis berbasis · pdf filerangkaian sensor suhu merupakan suatu...

37
1 TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS PC (PERSONAL COMPUTER) Oleh GEDE EKA ARYANTARA NIM 0605031035 JURUSAN DIII TEKNIK ELEKTRONIKA FAKULTAS TEKNIK DAN KEJURUAN UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA SINGARAJA 2010

Upload: dangtruc

Post on 14-Feb-2018

224 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

1

TUGAS AKHIR

PENDINGIN CPU OTOMATIS

BERBASIS PC (PERSONAL COMPUTER)

Oleh

GEDE EKA ARYANTARA

NIM 0605031035

JURUSAN DIII TEKNIK ELEKTRONIKA

FAKULTAS TEKNIK DAN KEJURUAN

UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA

SINGARAJA

2010

Page 2: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

2

BAB III

METODE PENELITIAN

1.1 Rancangan Penelitian

Perancangan penelitian ini terdiri dari beberapa tahapan yang menunjang

Pendingin CPU Otomatis berbasis PC (Personal Computer). Adapun tahapan-

tahapannya dapat digambarkan pada flowchart di bawah ini.

Page 3: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

3

Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Rangkaian Pendingin CPU Otomatis Berbasis

PC (Personal Computer)

Flowchart tersebut merupakan tahap-tahap pembuatan rangkaian

Pendingin CPU Otomatis berbasis PC (Personal Computer). Dari Flowchart

tersebut dapat diketahui bahwa, pertama-tama dilakukan suatu proses

MULAI

Pengumpulan teoripenunjang

Desain rangkaian&

pengumpulan komponen

Perakitan & uji cobarangkaian sensor

LM 35DZ

Apakah V outsensor sebanding

dengan suhu ?

Perakitan & uji cobarangkaian Op-Amp

Analisa danperbaikan

Analisa danperbaikan

Apakah V outOp-amp = 5x Vout

sensor ?

Perakitan & uji cobarangkaian ADC 0804

Analisa danperbaikan

Apakah datahasil

dikonversi denganbenar?

Perakitan & uji cobarangkaian Buffer

Analisa danperbaikan

Apakahdata input

sama dengan dataoutput?

Perakitan & uji cobarangkaian driver motor

Analisa danperbaikan

Apakah drivermotor dapat bekerja

sebagai saklar ?

Mendesain dan merangkairangkaian keseluruhuan

Uji coba rangkaiankeseluruhuan

Apakah kipasangin DC On pada

saat suhu> dari

SELESAI

Analisa danperbaikan

Tidak

Tidak

Tidak

Tidak

Tidak

Tidak

Ya

Ya

Ya

Ya

Ya

Ya

Apakah kipasangin DC Off pada

saat suhu< dari35oC

35oC

Ya

Tidak

Page 4: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

4

pengumpulan teori penunjang dan mempelajarinya, kemudian melakukan

perakitan dan uji coba pada setiap blok rangkaian. Pada proses perakitan dan uji

coba rangkaian, apabila rangkaian tidak bekerja atau terjadi masalah, maka akan

dilakukan suatu proses analisa permasalahan dan perbaikan rangkaian. Apabila

setiap blok rangkaian sudah bekerja dengan baik, maka dilakukan suatu proses

pendesainan rangkaian secara keseluruhan pada PCB, melakukan uji coba dan

menganalisanya.

1.2 Deskripsi Sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC (Personal

Computer).

Secara garis besar rancangan sistem Pendingin CPU Otomatis berbasis PC

(Personal Computer) ini dapat digambarkan pada blok sistem berikut.

Gambar 3.2 Blok Sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC (Personal

Computer)

Dari diagram blok diatas dapat dijelaskan cara kerjanya secara

keseluruhan, yaitu:

OutputSet Point

35oCKontrol Plant

(Motor DC)

Sensor(LM 35DZ)

Page 5: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

5

1. Sensor

Pada saat sensor LM 35DZ mendeteksi suhu CPU, maka LM 35DZ

akan menghasilkan suatu tegangan sesuai dengan besarnya suhu yang

dideteksi. LM 35DZ akan menghasilkan kenaikan tegangan secara linier

sebesar 10 mV/ ºC. Jadi apabila suhu yang dideteksi oleh LM 35DZ sebesar 30

ºC, maka LM 35DZ akan menghasilkan tegangan sebesar 0,3 V.

2. Input

Inputan pada sistem pendingin CPU otomatis berbasis PC (Personal

Computer) ini adalah berupa tegangan. Tegangan yang dimaksud adalah

tegangan yang dihasilkan oleh LM 35DZ. Jika suhu yang dideteksi oleh LM

35DZ lebih dari 35oC, maka tegangan dari sensor akan dikontrol sehingga

dapat mengoperasikan/menghidupkan plant.

3. Kontrol

Pengontrolan pada sistem pendingin CPU otomatis berbasis PC

(Personal Computer) ini adalah berupa bahasa pemrograman yang dimana

program yang digunakan adalah bahasa pemrograman Delphi. Suhu yang

dideteksi LM 35DZ akan ditampilkan pada monitor komputer dan dimana suhu

yang ditampilkan lebih besar dari 35oC, maka secara otomatis akan

menghidupkan/mengoperasikan kipas angin DC yang merupakan plant dari

pendingin CPU otomatis berbasis PC (Personal Computer).

4. Plant

Plant yang dimaksud pada pendingin CPU otomatis berbasis PC

(Personal Computer) adalah kipas angin DC 12V, dimana kipas angin DC ini

Page 6: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

6

akan dikontrol secara On/Off untuk dapat mengurangi suhu udara panas pada

CPU.

5. Output

Tujuan dari perancangan pendingin CPU otomatis berbasis PC

(Personal Computer) ini adalah untuk mendapatkan hasil akhir yang berupa

suhu dimana suhu yang diinginkan lebih kecil atau sama dengan 35oC.

1.3 Perancangan Rangkaian

Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC ini merupakan satu kesatuan

rangkaian elektronika dan software yang dibuat untuk dapat mendeteksi dan

mengukur besarnya suhu udara khususnya suhu komputer, jika suhu yang

terdeteksi lebih dari 350C, maka secara otomatis kipas angin DC yang menjadi

plant beroperasi/hidup. Sistem ini dirancang untuk dapat mengurangi suhu panas

CPU secara otomatis. Disamping itu perancangan Pendingin CPU Otomatis

berbasis PC ini sangat berguna untuk mengurangi suhu panas CPU dimana

pengoperasian kipas angin DC lebih singkat karena kipas angin DC akan hidup

disaat suhu komputer sudah melebihi 35oC.

3.3.1 Rangkaian Sensor Suhu

Rangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang

berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana rangkaian

sensor suhu bekerja dengan cara mendeteksi suhu ruangan dan mengubahnya

menjadi suatu tegangan tertentu. Ada beberapa macam sensor suhu seperti

Page 7: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

7

thermochopel, PTC, NTC, dan sensor suhu yang berupa kemasan IC. Di dalam

perancangan Pendingin CPU Otomatis berbasis PC ini digunakan sensor suhu LM

35DZ. Sensor LM 35DZ ini kenaikan suhu dan tegangannya bersifat linear. Untuk

mengurangi gangguan luar terhadap sensor LM 35DZ, maka di dalam datasheet –

nya disarankan menambahkan resistor R1 dan elco C1 pada jalur output sensor

LM 35DZ. Berikut ini gambar rangkaian sensor suhu dengan LM 35DZ.

Gambar 3.3 Rangkaian Sensor Suhu

[http://www.alldatasheet.com]

3.3.2 Rangkaian Op-amp Non Inverter

Penguatan tegangan yang digunakan pada Pendingin CPU Otomatis

Berbasis PC ini adalah penguatan 5 kali, dimana tegangan dari LM 35DZ pada

100oC sebesar 1V sehingga harus dikuatkan menjadi 5V, karena masukkan

tegangan analog ADC 0804 pada saat full scale sebesar 5V. Dari Persamaan (2-8)

dapat dihitung besarnya komponen resistor yang digunakan.

C11 uF/16v

IC1LM 35

Out LM35

R175 ohm

Page 8: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

8

· Untuk penguatan 5 kali

G = 1 +( Rf / Ri)

5 = 1+( Rf /10kΩ)

4 = Rf /10kΩ

Rf = 40kΩ

Di dalam aplikasinya Rf untuk 40k digunakan multiturn 50kΩ (POT1). Hal ini

dilakukan agar besarnya penguatan lebih akurat. Berikut ini gambar rangkaian Op-

amp yang digunakan pada Pendingin CPU Otomatis berbasis PC.

Gambar 3.4 Rangkaian Op-Amp Penguatan 5 kali

[http://staff.undip.ac.id/fisika/zaenalarifin/files/2009/12/bab-ii.doc.]

3.3.3 Rangkaian ADC 0804

ADC 0804 merupakan ADC 8 bit yang mempunyai proses konversi

tegangan ke digital sangat cepat yaitu 25 μs. Rangkaian ADC 0804 yang

digunakan pada Pendingin CPU Otomatis berbasis PC adalah rangkaian yang

mempunyai tegangan maksimal sebesar +5V, berikut gambar rangkaiannya.

POT140KΩ

IC2Out Op-Amp

Out LM35

R210 K Ohm

Page 9: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

9

IC3

Gambar 3.5 Rangkaian Free Running ADC 0804

[http://www.electroniclab.com/index.php?option=com_content&view=article&id=

32:sistem-akuisisi-data-suhu-menggunakan-mikrokontroller-

at89s51&catid=9:labmikro&Itemid=11]

3.3.4 Rangkaian Buffer

Rangkaian buffer merupakan rangkaian elektronika yang berfungsi untuk

mengatur masuknya data bit dari hasil konversi ADC ke PC melalui port paralel.

Rangkaian buffer ini akan mengatur masuknya data bit dari ADC ke PC secara

nibble bit dari nibble low dan nibble high secara bergantian melalui Port Status

(P.S3 – P.S6) pada port paralel PC. Selain itu rangkaian ini juga berfungsi sebagai

pelindung PC dari imbas kerusakan pada rangkaian sistem. Pada perancangan

Pendingin CPU Otomatis berbasis PC ini digunakan 2 buah IC 74LS125 sebagai

Page 10: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

10

rangkaian buffer. Berikut ini gambar rangkaian buffer pada Pendingin CPU

Otomatis berbasis PC.

Gambar 3.6 Rangkaian Buffer

[http://www.alldatasheet.com]

Pada rangkaian di atas masuknya nibble bit diatur melalui P.D0 dan P.D1

pada port paralel PC, sehingga hasil konversi ADC 8 bit dapat masuk ke PC secara

bergantian. IC 74LS125 bersifat aktif low. Ketika pin P.D0 berlogika 0 maka

buffer 1 yang akan aktif dan bit nibble low dari ADC (D0 – D3) masuk ke PC.

Ketika pin P.D1 berlogika 0 maka buffer 2 yang akan aktif dan bit nibble high dari

ADC (D4 – D7) masuk ke PC.

3.3.5 Rangkaian Driver Motor

Metode On/Off adalah metode pengendalian kipas angin DC yang paling

sederhana. Dalam metode ini kita tinggal mengalirkan arus kepada kedua terminal

IC 4

IC 5

Page 11: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

11

kipas angin DC dengan beda tegangan sesuai spesifikasi tegangan kipas angin

DC.

Pada Perancangan Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC (Personal

Computer) ini digunakan CPU otomatis berbasis PC (Personal Computer) relay

sebagai switch On/Off. Relay ini dikendalikan melalui port data dari port paralel

(D1) melalui transistor penguat, karena arus dari port data tidak cukup kuat untuk

mengendalikan relay secara langsung. Berikut ini gambar rangkaian driver motor

pada Pendingin CPU Otomatis berbasis PC.

Gambar 3.7 Rangkaian Driver Motor

[http://www.mikron123.com/index.php/Aplikasi-Motor/Pengendalian-Motor-DC-On/Off.html]

1.4 Perancangan Software

Pada perancangan Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC ini digunakan

bahasa pemrograman Delphi 7 sebagai sarana kontrol dari rangkaian secara

keseluruhan.

R41 K ohm

Relay112 V DC

Motor DC12 V

12 V DC

TR 19014

D1

D1 Port Paralel

Page 12: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

12

1.4.1 Desain Tampilan

Form Pendingin Komputer merupakan tampilan utama dari Pendingin CPU

Otomatis Berbasis PC ini. Form ini berisikan tentang cara kontrol dari Pendingin

CPU Otomatis Berbasis PC secara keseluruhan. Berikut ini desain dari Form

Pendeteksi Suhu.

Gambar 3.8 Tampilan Form Pendingin Komputer

1.4.2 Flowchart Program

Adapun flowchart program dari Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC ini

adalah sebagai berikut.

Page 13: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

13

Gambar 3.9 Flowchart Program Form Pendingin Komputer

START

Konversi data analogsensor ke data digital

Apakah datasensor = data

biner ?

Pembacaan data biner

Ambil dan simpan databiner nibble high

Data biner = nibble low +nibble high

Proses data binermenjadi data desimal

Proses data desimalmenjadi data suhu

Tampilkan datasuhu

Data suhu

STOP

Inisialisasi

Baca sensor

Motor DCON

Ambil dan simpan databiner nibble low Data suhu

Motor DCOFF

Apakahprogram berhenti

?

Ya

Ya

Ya

Ya

Tidak

Tidak

Tidak

Tidak

>35oC

<35oC

Page 14: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

14

Flowchart di atas merupakan gambaran tentang cara kerja program dari

Pendingin CPU Otomatis berbasis PC. Berikut adalah penjelasannya.

1. Tahapan pertama adalah suatu proses inisialisasi pada setiap komponen dan

variabel-variabel yang digunakan pada Form Pendeteksi Suhu ini.

2. Tahapan kedua merupakan suatu proses pengkonversian, dimana tegangan

dari LM35 yang telah dikuatkan dengan rangkaian penguat non-inverting

akan dikonversi oleh ADC 0804. Dimana data analog tersebut akan

dikonversi ke data digital oleh ADC 0804. Disini ADC 0804 bekerja pada

mode free running dimana ADC akan aktif jika pin CS diberikan sinyal

Low. ADC akan mulai mengkonversi data jika pin WR diberikan sinyal

Low. Kemudian pin RD akan memerintahkan ADC membaca atau

mengeluarkan data hasil konversi.

3. Tahap ketiga adalah tahap pengambilan data dari hasil konversi yang telah

dilakukan ADC 0804. Pada proses ini proses pengambilan data dilakukan

secara dua tahap yaitu.

a) Tahap pertama yaitu proses pengambilan 4 bit terbawah (nibble Low).

Berikut programnya,

out32($378,$03);

out32($378,$02);

dataL:=inp32($379);

out32($378,$03);

asm

mov al,dataL

and al,00001000b

Page 15: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

15

mov DL0,al

mov al,dataL

and al,00010000b

mov DL1,al

mov al,dataL

and al,00100000b

mov DL2,al

mov al,dataL

and al,01000000b

mov DL3,al

end;

Program diatas merupakan program yang berfungsi untuk

mengaktifkan rangkaian buffer I dan mengambil data 4 bit terbawah

(nibble low) dari hasil konversi data ADC 0804.

b) Tahap kedua yaitu proses pengambilan 4 bit teratas (nibble high).

Berikut programnya,

out32($378,$03);

out32($378,$01);

dataH:=inp32($379);

out32($378,$03);

asm

mov al,dataH

and al,00001000b

mov DH0,al

Page 16: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

16

mov al,dataH

and al,00010000b

mov DH1,al

mov al,dataH

and al,00100000b

mov DH2,al

mov al,dataH

and al,01000000b

mov DH3,al

end;

Program diatas merupakan program yang berfungsi untuk

mengaktifkan rangkaian buffer II dan mengambil data 4 bit teratas

(nibble high) dari hasil konversi data ADC 0804.

4. Tahap keempat adalah tahap menampilkan hasil pemrosesan data pada

monitor dalam bentuk label, edit dan grafik dengan menggunakan program

sebagai berikut.

a) DL:=8*(DL3/64) + 4*(DL2/32) + 2*(DL1/16) + (DL0/8);

Edit3.Text:=floattostr(DL);

Program diatas merupakan program untuk mendapatkan nilai desimal

dari data Low dan ditampilkan pada Edit3.

b) DH:=128*(DH3/64) + 64*(DH2/32) + 32*(DH1/16) +16*(DH0/8);

Edit4.Text:=floattostr(DH);

Program diatas merupakan program untuk mendapatkan nilai desimal

dari data high dan ditampilkan pada Edit4.

Page 17: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

17

c) DK:= DH+DL;

Program diatas merupakan program untuk menjumlahkan data low dan

data high dimana data yang telah dijumlahkan tersebut diberi nama DK

(data keseluruhan).

d) Tegangan:=((DK*5)/255);

edit2.Text:=FormatFloat('0.0',Tegangan);

Program diatas merupakan program untuk mendapatkan nilai tegangan

dari keluaran sensor yang telah dikuatkan dengan rangkaian penguat

non-inverting (penguatan 5x). Kemudian nilai tegangan tersebut

ditampilkan pada Edit2.

e) Suhu:=(DK/255)*100;

label5.caption:=FormatFloat('0.0',Suhu);

Series1.Add(suhu,'');

Program diatas merupakan program untuk mengkonversi data

keseluruhan (DK) menjadi nilai suhu dalam satuan derajat Celcius.

Kemudian nilai suhu tersebut ditampilkan dalam bentuk angka pada

Label5 dan dalam bentuk grafik pada Chart1.

5. Tahap kelima adalah tahap untuk mengontrol On/Off dari kipas angin DC

dengan menggunakan program sebagai berikut.

a) pantau:=Suhu;

If pantau>35 then

Begin

Out32($378,$04);

end;

Page 18: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

18

If pantau<35 then

Begin

Out32($378,$03);

end;

delay(15000);

Program diatas merupakan program untuk mengontrol On/Off dari

kipas angin DC, dimana jika suhu lebih besar dari 35oC, maka kipas

angin DC On. Dan sebaliknya, jika suhu lebih kecil dari 35oC, maka

kipas angin DC Off.

1.5 Instrument Penelitian

Di dalam perancangan TA ini digunakan instrument-instrument penelitian

sebagai berikut:

1. Multimeter Digital

Di dalam perancangan TA ini mutimeter digital berfungsi untuk

mengukur besarnya tegangan yang dihasilkan pada rangkaian yang diuji.

Page 19: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

19

Gambar 3.10 Gambar Multimeter Digital

2. Thermometer Digital dan Thermometer Analog

Di dalam perancangan TA ini thermometer digital dan thermometer

analog berfungsi sebagai alat penguji dan pembanding dari hasil pendeteksian

suhu pada Pendingin CPU Otomatis berbasis PC. Di dalam proses pengujian

ini digunakan thermometer digital buatan China dengan tipe “TPM-10G” yang

mempunyai rentang suhu -50 ºC – 80 ºC, sedangkan thermometer analog yang

digunakan adalah thermometer alkohol yang mempunyai rentang suhu -10 ºC –

110 ºC.

Gambar 3.11 Gambar Thermometer Digital

Page 20: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

20

Gambar 3.12 Gambar Thermometer Analog

3. Program Delphi 7

Di dalam perancangan TA ini, program Delphi berfungsi sebagai

sistem kontrol dalam Pendingin CPU Otomatis berbasis PC (Personal

Computer) ini.

4. Kipas 12 Volt DC

Di dalam perancangan TA ini, kipas 12 Volt DC berfungsi sebagai

sumber udara dingin guna menurunkan suhu panas komputer.

Gambar 3.13 Gambar Kipas 12 Volt DC

Page 21: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

21

1.6 Pengumpulan Data

Metode-metode pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian Tugas

Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Metode Studi Literatur

Metode ini merupakan metode untuk mengumpulkan kajian-kajian teori

yang dapat menunjang dalam pembuatan tugas akhir sehingga dapat

menjadi dasar dalam pembuatan tugas akhir ini.

2. Metode Observasi

Metode ini adalah melakukan pengamatan langsung terhadap obyek

penelitian. Adapun tujuan penggunaan metode ini adalah untuk

membuktikan studi literatur dengan melihat kenyataan yang muncul pada

suatu penelitian. Di dalam metode observasi ini, data-data yang diamati

adalah sebagai berikut:

a. Data Tegangan

Di dalam penelitian Tugas Akhir ini diamati beberapa data tegangan

yang dihasilkan oleh sensor suhu LM 35DZ, dan rangkaian Op-amp.

b. Data Bilangan Desimal

Di dalam penelitian Tugas Akhir ini diamati beberapa data bilangan

desimal yang dihasilkan oleh rangkaian ADC 0804, dan rangkaian

buffer.

c. Data Suhu

Di dalam penelitian Tugas Akhir ini diamati beberapa data suhu pada

Pendingin CPU Otomatis berbasis PC, thermometer digital, dan

thermometer analog.

Page 22: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

22

3. Metode Diskusi

Metode ini digunakan untuk memecahkan masalah, mencari solusi

terhadap obyek yang diteliti, dengan cara mencari alternatif jawaban

terhadap permasalahan yang dihadapi kepada pakar yang lebih mengerti.

1.7 Analisa Data

Di dalam penelitian Tugas Akhir ini data yang telah diperoleh dianalisa

dengan cara membandingkan hasil dari penelitian yang telah dilakukan dengan

kajian teori yang digunakan.

Page 23: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

23

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian Alat dan Sistem

Untuk mengetahui keberhasilan dari alat dan sistem yang telah dibuat,

maka dilakukan suatu proses pengujian sistem dan pengujian alat. Adapun proses

pengujian meliputi pengujian sensor suhu LM 35DZ, pengujian rangkaian Op-

amp, pengujian rangkaian ADC 0804, pengujian rangkaian buffer, dan pengujian

sistem Pendingin CPU Otomatis berbasis PC (Personal Computer).

4.1.1 Pengujian dan Hasil Pengujian Rangkaian Sensor LM 35DZ

Pengujian rangkaian sensor LM 35DZ ini bertujuan untuk mengetahui

besarnya tegangan keluaran yang dihasilkan LM 35DZ pada suhu tertentu. Adapun

tahap-tahap pengujian rangkaian sensor LM 35DZ adalah sebagai berikut.

1. Memasukkan rangkaian sensor ke dalam cassing komputer.

2. Mengubungkan sumber tegangan pada rangkaian Sensor.

3. Menghubungkan Multimeter digital pada kaki 2 dan ground dari LM

35DZ.

4. Mencatat tegangan keluaran dari sensor sesuai dengan perubahan suhu

yang diberikan.

Page 24: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

24

Gambar 4.1 Pengukuran Tegangan Output LM 35DZ

Hasil dari proses pengujian sensor LM 35DZ diatas dapat dilihat pada

Tabel 4.1 berikut ini.

Tabel 4.1 Hasil Pengujian LM 35DZ

No

Tegangan Output

(mV)

LM 35DZ

Suhu pada

Pendingin CPU

Otomatis

(oC)

Eror

(mV)

1 325 32,5 0

2 329 32,9 0

3 332 33,3 1

4 336 33,7 1

5 339 34,1 2

6 343 34,5 2

7 353 35,3 0

8 357 35,7 0

9 360 36,1 1

10 365 36,5 0

Page 25: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

25

4.1.2 Pengujian dan Hasil Pengujian Rangkaian Op-Amp

Pengujian rangkaian Op-Amp ini bertujuan untuk mengetahui apakah

penguatan tegangan dari rangkaian telah sesuai dengan penguatan yang

diperhitungkan. Adapun tahap-tahap pengujian rangkaian Op-Amp adalah sebagai

berikut.

1. Mengubungkan tegangan variabel pada inputan rangkaian Op-Amp.

2. Menghubungkan Multimeter digital pada output dari rangkaian Op-Amp.

3. Mencatat tegangan keluaran dari rangkaian Op-Amp sesuai dengan inputan

tegangan variabel yang diberikan.

Gambar 4.2 Pengukuran Tegangan Output Rangkaian Op-Amp

Hasil dari proses pengujian rangkaian Op-amp diatas dapat dilihat pada

Tabel 4.2 berikut ini.

Page 26: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

26

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Rangkaian Op-Amp

No Tegangan Input (V)

Tegangan Output

(V)

Rangkaian Op-

Amp

Penguatan 5x

Tegangan Output

(V) Op-Amp

Dengan

Perhitungan

Error

(V)

1 0,1 0,48 0,5 0,02

2 0,2 0,98 1 0,02

3 0,3 1,51 1,5 0,01

4 0,4 1,99 2 0,01

5 0,5 2,48 2,5 0,02

6 0,6 2,99 3 0,01

7 0,7 3,47 3,5 0,03

8 0,8 3,99 4 0,01

9 0,9 4,49 4,5 0,01

10 1 4,98 5 0,02

4.1.3 Pengujian dan Hasil Pengujian Rangkaian ADC 0804

Pengujian rangkaian ADC 0804 ini bertujuan untuk mengetahui proses

konversi tegangan menjadi data biner 8 bit. Adapun tahap-tahap pengujian

rangkaian ADC 0804 adalah sebagai berikut :

1. Mengubungkan sumber tegangan pada rangkaian ADC 0804.

2. Memberikan tegangan variabel pada inputan rangkaian ADC 0804.

3. Menghubungkan rangkaian LED dari setiap keluaran data biner sesuai

dengan urutannya sebesar 8 bit.

4. Mengamati nyala dari setiap LED dan mengalikannya sesuai dengan nilai

bobotnya.

Page 27: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

27

Tabel 4.3 Nilai Bobot Desimal Setiap Data Bit

Urutan

LED

Urutan Data

BinerNilai Desimal

1 D0 1

2 D1 2

3 D2 4

4 D3 8

5 D4 16

6 D5 32

7 D6 64

8 D7 128

Gambar 4.3 Pengujian Rangkaian ADC 0804

Hasil dari proses pengujian rangkaian ADC 0804 dapat dilihat pada Tabel

4.4 berikut ini.

Page 28: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

28

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Rangkaian ADC 0804

Output ADC

(Biner)No

Tegangan Output

(V)

Rangkaian Op-Amp MSB LSB

1 0,48 0001 1000

2 0,98 0011 0001

3 1,51 0100 1101

4 1,99 0110 0101

5 2,48 0111 1110

6 2,99 1001 1000

7 3,47 1011 0000

8 3,99 1100 1011

9 4,49 1110 0100

10 4,98 1111 1101

4.1.4 Pengujian dan Hasil Pengujian Rangkaian Buffer

Pengujian rangkaian buffer ini bertujuan untuk mengetahui proses

masuknya data 8 bit dari rangkaian ADC ke PC. Adapun tahap-tahap pengujian

rangkaian buffer adalah sebagai berikut.

1. Mengubungkan sumber tegangan pada rangkaian buffer.

2. Mengamati dan mencatat nilai desimal yang dihasilkan dari rangkaian

buffer.

Page 29: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

29

Gambar 4.4 Rangkaian Buffer

Hasil dari proses pengujian rangkaian buffer dapat dilihat pada Tabel 4.5

berikut ini.

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Rangkaian Buffer

No

Output Rangkaian ADC

0804

(Biner)

Output Rangkaian

Buffer

(Desimal)

1 0001 1000 24

2 0011 0001 49

3 0100 1101 77

4 0110 0101 101

5 0111 1110 126

6 1001 1000 152

7 1011 0000 176

8 1100 1011 203

9 1110 0100 228

10 1111 1101 253

Page 30: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

30

4.1.5 Pengujian dan Hasil Pengujian Sistem Pendingin CPU Otomatis

Berbasis PC.

Pengujian sistem secara keseluruhan ini bertujuan untuk mengetahui

kinerja dan keberhasilan dari sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC yang

telah dibuat. Adapun tahap-tahap pengujian sistem secara keseluruhan adalah

sebagai berikut.

1. Memeriksa semua kelengkapan komponen alat secara keseluruhan.

2. Menghubungkan sensor pada rangkaian sensor.

3. Menghubungkan kipas angin DC pada rangkaian driver motor.

4. Menghubungkan sumber tegangan pada semua rangkaian.

5. Mengeksekusi file ‘Project1.exe’ pada PC. Sehingga akan dijumpai Form

Pendingin Komputer.

Gambar 4.5 Form Pendingin Komputer

Page 31: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

31

6. Mengeksekusi tombol ‘BACA’, sehingga sistem mulai bekerja.

Gambar 4.6 Sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC

7. Mengamati pendeteksian suhu CPU yang dibaca dan mengamati kipas

angin DC yang di kontrol.

Hasil dari proses pengujian sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC

dapat dilihat pada Tabel 4.6 berikut ini.

Page 32: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

32

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC

No

Suhu pada

Pendingin CPU

Otomatis

(ºC)

Tegangan

Output Op-

Amp

(V)

Data High

(Desimal)

Data Low

(Desimal)

Kondisi

Kipas

angin DC

1 32,5 1,62 80 3 Mati

2 32,9 1,64 80 4 Mati

3 33,3 1,66 80 5 Mati

4 33,7 1,68 80 6 Mati

5 34,1 1,69 80 7 Mati

6 34,5 1,71 80 8 Mati

7 35,3 1,76 80 10 Hidup

8 35,7 1,77 80 11 Hidup

9 36,1 1,80 80 12 Hidup

10 36,5 1,82 80 13 Hidup

11 36,1 1,80 80 12 Hidup

12 35,7 1,77 80 11 Hidup

13 35,3 1,76 80 10 Hidup

14 34,5 1,71 80 8 Mati

15 34,9 1,74 80 9 Mati

16 35,7 1,77 80 11 Hidup

17 34,9 1,74 80 9 Mati

18 35,7 1,77 80 11 Hidup

Page 33: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

33

Tabel 4.7 Hasil Pengujian Pemulihan Suhu CPU tanpa Sistem Pendingin CPU

Otomatis Berbasis PC terhadap Waktu

No Komputer tanpa Pendingin CPU Otomatiswaktu yang dibutuhkan

(Menit)

1 38oC – 35oC 18

Tabel 4.8 Hasil Pengujian Pemulihan Suhu CPU dengan Sistem Pendingin CPU

Otomatis Berbasis PC terhadap Waktu

NoKomputer dengan Pendingin CPU

Otomatis

waktu yang dibutuhkan

(Menit)

1 38oC – 35oC 3

4.2 Pembahasan

4.2.1 Hasil Pengujian Rangkaian Sensor LM 35DZ

Berdasarkan data hasil pengujian sensor LM 35DZ pada Tabel 4.1, dapat

diketahui bahwa keluaran tegangan dari sensor LM 35DZ akan mengalami

kenaikan secara linear sebesar 10 mV setiap 1 ºC, hal ini sesuai dengan apa yang

yang tertulis pada datasheet LM 35DZ yang mengatakan setiap 1 ºC sensor LM

35DZ akan mengeluarkan tegangan sebesar 10 mV, walaupun terjadi error rata-

rata sebagai berikut.

Jadi, error rata-rata (Tegangan) = Jumlah Error/banyaknya data

= 7/10

= 0,7 mV

jadi, besarnya error rata – rata pada sensor disebabkan karena besarnya toleransi

pada setiap komponen dan alat ukur.

Page 34: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

34

4.2.2 Hasil Pengujian Rangkaian Op-Amp

Berdasarkan data hasil pengujian rangkaian Op-amp pada Tabel 4.2, dapat

diketahui bahwa setiap tegangan yang masuk ke rangkaian Op-amp akan

mengalami penguatan tegangan sebesar 5 kali, hal ini sesuai dengan perancangan

rangkaian yang telah dirancang sebelumnya, walaupun masih terjadi error sebesar

sebagai berikut.

Jadi, error rata-rata (Tegangan) = Jumlah Error/banyaknya data

= 0,16/10

= 0,016 V

dari perhitungan diatas dapat diketahui terjadi error rata-rata (Tegangan) sebesar

0,016 V, hal ini dapat disebabkan karena toleransi dari setiap komponen berbeda-

beda dan alat ukur yang digunakan untuk mengukur juga mempunyai toleransi

error tertentu .

4.2.3 Hasil Pengujian Rangkaian ADC 0804

Berdasarkan data hasil pengujian rangkaian ADC 0804 pada Tabel 4.4,

dapat diketahui bahwa proses konversi ADC 0804 sudah berjalan dengan baik.

4.2.4 Hasil Pengujian Rangkaian Buffer

Berdasarkan data hasil pengujian rangkaian buffer pada Tabel 4.5, dapat

diketahui bahwa proses masuknya bit ke PC berlangsung dengan baik. Jadi dapat

dipastikan rangkaian buffer telah bekerja dengan baik.

Page 35: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

35

4.2.5 Hasil Pengujian Sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC

Berdasarkan data hasil pengujian rangkaian sistem secara keseluruhan pada

Tabel 4.6, dapat diketahui bahwa suhu komputer yang terdeteksi akan mengalami

kenaikan apabila pengoperasian komputer semakin lama,

Pada tabel Hasil Pengujian Sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC

dapat dilihat bahwa kipas angin DC beroperasi/hidup disaat suhu CPU yang dibaca

lebih besar dari 35oC dan pada saat suhu CPU yang dibaca kurang dari 35oC maka

kipas angin DC akan mati.

Pada tabel 4.7 dan tabel 4.8 dapat dilihat bahwa, dengan menggunakan

Sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC akan dapat mengefisiensi waktu

pengoperasian dari kipas angin DC sebesar 15 menit untuk menurunkan suhu CPU

dari 38oC ke suhu CPU 35oC.

Page 36: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

36

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari perancangan Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC (Personal

Computer), dapat diambil beberapa kesimpulan yaitu:

1. Komputer (dengan Processor Intel Core2 Duo) beroperasi atau bekerja

dengan baik pada suhu dibawah 38oC.

2. Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC (Personal Computer) ini akan

mengoperasikan/menghidupkan kipas angin DC pada saat suhu CPU lebih

besar dari 35oC, dan kipas angin DC mati pada saat suhu CPU kurang dari

35oC secara otomatis.

3. Dengan alat ini maka waktu operasi kipas angin DC dapat lebih singkat

untuk pemulihan suhu CPU dari 38oC – 35oC yaitu 15 menit lebih singkat,

dimana jika tanpa menggunakan Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC

waktu yang dibutuhkan sebesar 18 menit dan jika dengan Pendingin CPU

Otomatis Berbasis PC waktu yang dibutuhkan sebesar 3 menit.

Page 37: TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS · PDF fileRangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana

37

5.2 Saran

Penulis menyadari Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC (Personal

Computer) ini masih jauh dari sempurna, karena penggunaan sensor LM 35DZ

masih belum sempurna, dimana perubahan suhu pada saat suhu komputer turun

sangat drastis. Untuk itu diperlukan suatu perbaikan dan pengembangan yang lebih

lanjut sehingga dapat menjadikannya lebih baik dan sempurna.