BAB III
PERANCANGAN DAN SISTEM KERJA RANGKAIAN
3.1 Diagram Blok Rangkaian
LCD 16x2 LCD 16x2
Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem
Fungsi dari tiap blok :
1. Blok Sensor Suhu LM35
: Sebagai elemen yang diukur 2.
Blok Arduino Uno R3 : Sebagai pengkonversi data dari sensor
3. Blok Display LCD 16x2
: Sebagai penampil hasil pengukuran 4.
Blok Buzzer : Sebagai indikator suara
5. Blok Led Indikator
: Sebagai lampu tanda 6. Power Supply
: Sebagai sumber energi atau tegangan semua rangkaian elektronika yang telah dibuat agar bekerja sesuai
perancangan. Sensor Suhu
DS18B20 ARDUINO
UNORev 3
LCD 16x2
Baterai atau Power Supply
Buzzer Led
Indikator
Universitas Sumatera Utara
3.2 RANCANGAN PERANGKAT KERAS 3.2.1 Perancangan Arduino Uno ATMega328
Gambar 3.2. Rangkaian Sistem Minimum Arduino Uno
3.2.2 Rangkaian Sensor Suhu LM35
Perancangan sensor Suhu dengan Pin Arduino dapat dilihat pada gambar 3.3 berikut ini.
Gambar 3.3. Skematik Rangkaian Sensor Suhu LM35
3.2.3 Rangkaian Skematik LCD Liquid Crystal Display
Pengoperasian LCD dengan Mikrokontroler ATmega 328 menggunakan komunikasi 4 bit. Setelah sensor pelampung sudah melakukan pengukuran, variable resistor akan
mengirimkan data ke mikrokontroler melalui Port A kemudian mikrokontroler menerima data
Universitas Sumatera Utara
ukuran jarak yang terbaca dan ditampilkan oleh LCD. Berikut adalah skematik rangkaian LCD
Gambar 3.4. Skematik Rangkaian LCD 16x2 Karakter Pada gambar 3.4, pin 1 dihubungkan ke Vcc 5V, pin 2 dan 16 dihubungkan ke Gnd
Ground,pin 3 merupakan pengaturan tegangan Contrast dari LCD, pin 4 merupakan Register Select RS, pin 5 merupakan RW ReadWrite,pin 6 merupakan Enable,pin 11-14
merupakan data. Reset, Enable, RW dan data dihubungkan ke mikrokontroler ATmega328.Fungsi dari potensiometer VR1 adalah untuk mengatur gelapterangnya
karakter yang ditampilkan pada LCD.
3.2.4 Perancangan Rangkaian BUZZER
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan
loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi
akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan
diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan
Universitas Sumatera Utara
suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat alarm.
Rangkaian buzzer ini berfungsi sebagai indicator dengan mengeluarkan bunyi suara sebagai pertanda Sensor mendeteksi adanya potensi kebakaran yaitu nilai suhu dan asapnya
tinggi. Rangkaian buzzer dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 3.5 Skematik Rangkaian Buzzer Pada gambar 3.6 kaki negative pada buzzer dihubungkan ke ground dan kaki positif
buzzer dihubungkan ke mikrokontroller. Maka untuk menghidupkan buzzer,port yang terhubung ke mikrokontroller cukup mengeluarkan logika 1 high dan buzzer akan mati
ketika port yang terhubung ke mikrokontroller mengeluarkan logika 0 atau low.
Universitas Sumatera Utara
3.3 RANCANGAN PERANGKAT LUNAK
3.3.1 Flowchart
START
Inilisiasi Port LCD+Port
Tampil LCD
IFTemperatur37 =Normal IFTemperatur
Temperatur40=Demam IFTemperatur 40=Step
Suhu Badan Normal 37
Selesai Baca ADC
Tampilkan Suhu
Tampilkan Suhu
Demam + Step
Buzzer ON
Gambar 3.6 Flowchart Sensor
Universitas Sumatera Utara
Penjelasan Flowchart:
1. Inilisiasi port LCD dan ADC untuk mensetting senua port yang digunakan
di arduin0 yang di fungsikan sebagai input output 2.
Tampil LCD untuk menampilkan karakter telah di program yang ada di program
3. Jika temperatur yang terbaca diatas 37 dan ≤ maka suhu pasien demam
dan jika jika suhu temperature yangterbaca ≥ 40maka suhu pasien step 4.
Membaca nilai angka dari sensor dan diubah kedata digital 5.
Menampilkan data yang telah disensor berupa suhu derajat 6.
Jika suhu yang terbaca normal maka buzzernya mati tetapi jika suhu badan yang terbaca demam dan step maka buzzernya hidup sebagai alarm
3.3.2 Program
Gambar 3.7 Rangkaian Pengukur Suhu Berikut adalah program yang digunakan untuk alat ini , setelah di bulatkan fusingkemudian
akan ditampilkan lalu balik lagi pada proses awal perhitungan sampai alat di off atau endkan dan system pengukuran akan berhenti.
include LiquidCrystal.h
Universitas Sumatera Utara
initialize the library with the numbers of the interface pins LiquidCrystal lcd12, 11, 5, 4, 3, 2;
int buzzer=A2;
void setup { initialize serial communication at 9600 bits per second:
Serial.begin9600; pinModebuzzer,OUTPUT
lcd.begin16, 2; lcd.setCursor0, 0;
lcd.printESTER SIMANDALAHI; lcd.setCursor0,10;
lcd.printMETROLOGI 2013; delay5000;
lcd.clear;
} the loop routine runs over and over again forever:
void loop { read the input on analog pin 0:
int sensorValue = analogReadA0; baca nilai sensor float temp=sensorValue500.01024
lcd.setCursor0,0; lcd.printSUHU :;
lcd.setCursor8,0; lcd.printtemp;
Universitas Sumatera Utara
delay200; if temp=36
{ lcd.setCursor0,1;
lcd.printnormal; delay500;
digitalWritebuzzer,LOW; lcd.clear;
} iftemp36 temp =39
{ lcd.setCursor0,1;
lcd.printdemam; delay500;
digitalWritebuzzer,HIGH; lcd.clear;
} iftemp39
{ lcd.setCursor0,1;
lcd.printstep; delay500;
digitalWritebuzzer,HIGH; lcd.clear;
}
}
Universitas Sumatera Utara
BAB IV ANALISIS DAN PENGUJIAN
4.1 Kalibrasi Termometer
Tabel 4.1 Data Pengujian Rangkaian
No
Data Suhu Celcius
Data Suhu Termometer Komersial
Celcius 1
26,13 27,6
2 26,62
28,2 3
41,02 45,6
4 29,9
28,1 5
35,3 37,5
Pada data ini terdapat perbedaan antara data yang didapat dari nilai yang tertera dengan data yang dihasilkan oleh alat, dimana data yang dihasilkan oleh alat memiliki deviasi =
hal ini dapat dilihat dari hasil analisis yang diperoleh kesalahan =
∣
−
100
Data 1:
kesalahan = | , − ,
, | x
= ,
Universitas Sumatera Utara
Data 2:
kesalahan = | , − ,
, | x
= ,
Data 3:
kesalahan = | , − ,
, | x
= ,
Data 4:
kesalahan = | , − ,
, | x
= ,
Data 5:
kesalahan = | , − ,
, | x
= ,
Rata-rata kesalahan =
�� � � �
=
,
= 6,9 4.1.1
Pengujian Sensor Suhu LM35
Sensor ini bekerja dengan sangat baik, sesuai dengan datasheet yang dikeluarkanpihak pabrikan. Untuk menganalisa rangkaian sensor suhu dapat di lihat pada
pembahasan di bawah ini. Pengujian suhu tubuh menggunakan sensor suhu ini dilakukan dengan menyambungkan alat ke laptop dan alat akan hidup , LCD akan menampilkan
Universitas Sumatera Utara
berapa besar suhu badan seseorang yang dicolokkan pada pengukur suhu digital yang menggunakan sensor suhu LM35 berbasis Arduino Uno ini.
4.1.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler Arduino Uno
Pada pengujian ini dikarena pemrograman menggunakan mode ISP In System Programming mikrokontroler harus dapat diprogram langsung pada
mikrokontroler dan rangkaian mikrokontroler harus dapat dikenali oleh program downloader. Pada pengujianini berhasil dilakukan dengan dikenalinya jenis
mikrokontroler oleh program downloader yaitu Arduino Uno dan pemrograman dapat berjalan dengan baik
4.1.3 Pengujian Rangkaian Keseluruhan
Secara elektronis rangkaian telah bekerja dengan baik, output dari mikrokontroler dapat mengirimkan data. Dan data yang diperoleh hasil dari pengukuran beban akan
ditampilkan melalui LCD lalu disbandingkatketepatan pengukurannya dengan nilai teori.
Gambar 4.1.Rangkaian Keseluruhan
Universitas Sumatera Utara
4.2 Analisa Program 4.2.1 Program Bahasa C
include LiquidCrystal.h initialize the library with the numbers of the interface pins
LiquidCrystal lcd12, 11, 5, 4, 3, 2; int buzzer=A2;
void setup { initialize serial communication at 9600 bits per second:
Serial.begin9600; pinModebuzzer,OUTPUT
lcd.begin16, 2; lcd.setCursor0, 0;
lcd.printESTER SIMANDALAHI; lcd.setCursor0,10;
lcd.printMETROLOGI 2013; delay5000;
lcd.clear;
Universitas Sumatera Utara
}
the loop routine runs over and over again forever: void loop {
read the input on analog pin 0: int sensorValue = analogReadA0; baca nilai sensor
float temp=sensorValue500.01024 lcd.setCursor0,0;
lcd.printSUHU :; lcd.setCursor8,0;
lcd.printtemp; delay200;
if temp=36 {
lcd.setCursor0,1; lcd.printnormal;
delay500; digitalWritebuzzer,LOW;
lcd.clear;
Universitas Sumatera Utara
BAB ll TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengenalan Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umunya dapat menyimpan program didalamnya. Mikrokontroler umumnya
terdiri dari CPU Central Processing Unit, memori, IO tertentu dan unit pendukung seperti Analog-to-Digital Converter ADC yang sudah terintegrasi di dalamnya.Kelebihan utama
dari mikrokontroler ialah tersedianya RAM dan peralatan IO pendukung sehingga ukuran board mikrokontroler menjadi sangat ringkas. Mikrokontroler MCS51 ialah mikrokomputer
CMOS 8 bit dengan 4 KB Flash PEROM Programmable and Erasable Only Memory yang dapat dihapus dan ditulisi sebanyak 1000 kali. Mikrokontroler ini diproduksi dengan
menggunakan teknologi high density non-volatile memory. Flash PEROM on-chip tersebut memungkinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem in-system
programming atau dengan menggunakan programmer non-volatile memory konvensional. Kombinasi CPU 8 bit serba guna dan Flash PEROM, menjadikan mikrokontroler MCS51
menjadi microcomputer handal yang fleksibel. Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya
terkandung sebuah inti prosesor, memori sejumlah kecil RAM, memori program, atau keduanya, dan perlengkapan input output. Dengan kata lain, mikrokontroler adalah suatu alat
elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya
membaca dan menulis data. Sekedar contoh, bayangkan diri Anda saat mulai belajar membaca dan menulis, ketika Anda sudah bisa melakukan hal itu Anda bisa membaca tulisan
Universitas Sumatera Utara
apapun baik buku, cerpen, artikel dan sebagainya, dan Andapun bisa pula menulis hal-hal sebaliknya.
Begitu pula jika Anda sudah mahir membaca dan menulis data maka Anda dapat membuat program untuk membuat suatu sistem pengaturan otomatik menggunakan mikrokontroler
sesuai keinginan Anda. Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya.
Secara harfiahnya bisa disebut “pengendali kecil” dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan
CMOS dapat direduksidiperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini. Mikrokonktroler digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan
secara automatis, seperti sistem kontrol mesin, remote controls, mesin kantor, peralatan rumah tangga, alat berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya, dan konsumsi
tenaga dibandingkan dengan mendesain menggunakan mikroprosesor memori, dan alat input output yang terpisah, kehadiran mikrokontroler membuat kontrol elektrik untuk berbagai
proses menjadi lebih ekonomis. Dengan penggunaan mikrokontroler ini maka :
a. Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas
b. Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian besar
dari sistem adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi c.
Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang kompak
Agar sebuah mikrokontroler dapat berfungsi, maka mikrokontroler tersebut memerlukan komponen eksternal yang kemudian disebut dengan sistem minimum. Untuk membuat sistem
minimal paling tidak dibutuhkan sistem clock dan reset, walaupun pada beberapa
Universitas Sumatera Utara
mikrokontroler sudah menyediakan sistem clock internal, sehingga tanpa rangkaian eksternal pun mikrokontroler sudah beroperasi.
2.1.1 Komponen Mikrokontroler
CPU Central Processing Unit pada mikrokontroler berupa mikroprosesor yang berfungsi sebagai otak dari mikrokontroler.Mikroprocessor adalah peranti yang berfungsi untuk
memproses data, yaitu berupa fungsi logika dan aritmatika.Dalam suatu mikrokontroler biasanya terdapat tiga buah memori, yaitu RAM, ROM dan EEPROM. RAM dan ROM
hampir selalu ada pada setiap mikrokontroler, sedangkan EEPROM hanya terdapat pada beberapa jenis mikrokontroler tertentu. RAM digunakan sebagai penyimpan data sementara
yang berupa register-register. Register adalah tempat penyimpanan data yang berkaitan dengan banyak hal, misalnya variabel dalam program, keadaan inputoutput, serta pengaturan
timercounter dan komunikasi serial. Telah disebutkan sebelumnya data pada RAM akan hilang saat catu daya dicabut.
ROM digunakan sebagai tempat penyimpanan program. ROM yang banyak dipakai pada mikrokontroler saat ini adalah flash PEROM Programmable Erasable ROM, yang mirip
seperti memori pada flash disk, namun bedanya adalah flash PEROM hanya dapat dihapus dan ditulis secara sekaligus. EEPROM biasanya digunakan untuk menyimpan data yang tidak
boleh hilang meski catu daya dihapus.Meski fungsinya mirip EEPROM biasanya lebih sedikit digunakan dibanding RAM karena kecepatan akses EEPROM yang lebih lambat.Contoh
penggunaannya adalah penyimpanan data password.atau setting suatu sistem. Timercounter adalah peranti untuk mencacah sinyal dari clock ataupun sinyal dari suatu
kejadian. Jika sinyal yang dicacah berasal dari clock maka peranti ini berfungsi sebagai pewaktu, sedangkan jika berasal dari clock maka peranti ini berfungsi sebagai pencacah.
Pewaktu bisa digunakan untuk bermacam-macam kegunaan, misalnya untuk menghasilkan tundaan waktu dan untuk mengukur selang waktu suatu proses.Peranti antarmuka ke
Universitas Sumatera Utara
inputoutput pada mikrokontroler disebut sebagai port. Pada satu port IO digital terdiri beberapa pin, biasanya berjumlah 8 atau satu byte, dengan masing-masing pin dapat
mentransfer satu bit data biner logika 0 dan 1 darike mikrokontroler. peranti lain menggunakan komunikasi serial.
Gambar 2.1. Komponen Mikrontroler
Gambar ini menunjukkan komponen-komponen dari suatu mikrokontroler yang mempunyai fasilitas lengkap beserta peranti eksternal yang biasanya dihubungkan kedari
mikrokontroler.Tidak semua mikrokontroler mempunyai semua komponen tersebut, misalnya konverter AD dan DA hanya terdapat pada beberapa jenis mikrokontroler tertentu.
2.1.2 Mikrokontroler Arduino Uno
Arduino Uno merupakan papan mikrokontroler yang didalamnya tertanam mikrokontroler dengan merk ATmega yang dibuat oleh perusahaan Atmel Corporation. Berbagai papan
Arduino menggunakan tipe ATmega yang berbeda-beda tergantung dari spesifikasinya untuk mikrokontroler yang digunakan pada Arduino Uno ini sendiri jenis ATmega 328P, board
Arduino revisi terbaru yang merupakan penerus dari Arduino Duemilanove. Berikut ini ringkasan spesifikasi dari Arduino Uno R3
Microcontroller ATmega 328
Universitas Sumatera Utara
Operating voltage 5V Input voltage 7
– 12 V
Digital IO Pins Analog Input Pins 6
DC Current per IO Pin 40 mA DC Current for 3,3V Pin 50 mA
Flash Memory 32 KB SRAM 2 KB
EEPROM 1KB Clock Speed MHz
Perbedaan mendasar antara Arduino Uno dan Duemilanove adalah tidak lagi digunakannya chip FTDI USB-to-serial driver dan sebagai gantinya menggunakan ATmega
8U2 yang deprogram untuk berfungsi sebagai converter USB-to-serial.Perubahan ini cukup membantu dalam instalasi software arduino, terutama bagi anda yang memakai system
operasi windows, karena tidak perlu meng-instal driver FTDI untuk menghubungkan board arduino uno dengan windows.Secara fisik, board arduino uno ini sangat menyenangkan untuk
dilihat.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.2. Tampak depan Arduino Uno
Gambar 2.3. Tampak belakang Arduino Uno
Dimensi fisik Arduini Uno tetap sama dengan Duemilanove. Masih tetap juga menggunakan pin header dengan penempatan yang sama, untuk menjaga kompabilitas
dengan board shield yang ada. Ada yang menyanyangkan hal ini, karena sebenarnya penempatan pin header pada Arduino memiliki kesalahan, yaitu tidak menggunakan jarak
0,100” antara lubang pin header
Di pasaran, Arduino Uno biasanya dijual dengan menyertakan kabel USB dan klip batre 9V dengan jack DC.Ada juga yang menyertakan DVD berisi software, dokumentasi dan
video tutorial, sehingga tidak perlu repot-repot men-download lewat internet. Bagi Anda
Universitas Sumatera Utara
yang membeli pada distributor resmi, sudah terdapat garansi selama 1 tahun Beberapa kelebihan menggunakan Arduino :
a. Sudah memiliki sarana komunikasi USB, sehingga pengguna Laptop yang tidak
memiliki port serialRS323 bisa menggunakan nya. b.
Bahasa pemrograman relatif mudah karena software Arduino dilengkapi dengan kumpulan library yang cukup lengkap.
c. Memiliki modul siap pakai shield yang bisa ditancapkan pada board Arduino.
Misalnya shield GPS, Ethernet, SD Card, dll. Shield untuk Xbee biasa digunakan untuk Wirreles, entr ane kasih postingan gmana cara
mengunakan Xbee untuk Arduino cuma masih ama dosen ane. hehehe. Untuk Bahasa Arduino adalah bahasa C. Tetapi bahasa ini sudah dipermudah menggunakan fungsi-fungsi
yang sederhana sehingga pemula pun bisa mempelajarinya dengan cukup mudah. Untuk membuat program dan mengupload ke dalam board Arduino, membutuhkan software
Arduino IDE Integrated Development Enviroment yang bisa di download gratis di Jadi jangan heran ketika membeli board arduino kok gak ada Cd di dalamnya, karena
Arduino sendiri bersifat Open Source maka software dan semua kelengkapan seperti Driver ada di Website resmi arduino, jadi ya harus download dulu di internet.
Dalam Board Arduino sendiri secara sederhana terdiri dari beberapa bagian, yaiu : A. Soket USB
Soket USB adalah soket untuk kabel USB yang disambungkan ke komputer atau laptop.Berfungsi untuk mengirimkan program ke Arduino dan juga sebagai port komunikasi
serial. B. Input Output Digital
Universitas Sumatera Utara
InputOutput Digital atau digital pin adalah pin-pin untuk menghubungkan Arduino dengan komponen atau rangkaian digital. Misalnya kalau ingin membuat LED berkedip, LED
tersebut bisa dipasang pada salah satu pin IO digital dan ground. Komponen lain yang menghasilkan output digital atau menerima input digital bisa disambungkan ke pin-pin ini.
C. Input Analog Input Analog atau analog pin adalah pin-pin yang berfungsi untuk menerima sinyal dari
komponen atau rangkaian analog. Misalnya dari potensiometer, sensor suhu, sensor cahaya, dsb.
D. Catu Daya Pin-pin catu daya adalah pin yang memberikan tegangan untuk komponen atau rangkaian
yang dihubungkan dengan Arduino. Pada bagian catu daya ini terdapat juga pin Vin dan Reset. Vin digunakan untuk memberikan tegangan langsung kepada Arduino tanpa melalui
tegangan USB atau adaptor. Reset adalah pin untuk memberikan sinyal reset melaui tombol atau rangkaian eksternal.
E. Baterai Adaptor Soket baterai atau adaptor digunakan untuk menyuplai Arduino dengan tegangan dari
bateraiadaptor 9V pada saat Arduino sedang tidak disambungkan ke komputer.Kalau Arduino sedang disambungkan ke komputer melalui USB, Arduino mendapatkan suplai
tegangan dari USB, jadi tidak perlu memasang bateraiadaptor saat memprogram Arduino.
2.1.3 Software Arduino IDE
IDE Integrated Development Environment Arduino merupakan aplikasi yang mencakup editor, compiler, dan uploader dapat menggunakan semua seri modul keluarga
Universitas Sumatera Utara
arduino, seperti Arduino Duemilanove, Uno, Bluetooth, Mega. Kecuali beberapa tipe board produksi arduino yang memakai mikrokontroler diluar seri AVR, seperti mikroprosesor
ARM. Editor sketch pada IDE arduino juga mendukung fungsi penomoran baris, mendukung fungsi penomoran baris, syntax highlighthing, yaitu pengecekan sintaksis kode sketch.
2.2 Sensor LM35
Sensor suhu IC LM 35 merupakan chip IC produksi Natioanal Semiconductor yang berfungsi untuk mengetahui temperature suatu objek atau ruangan dalam bentuk besaran
elektrik, atau dapat juga di definisikan sebagai komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah perubahan temperature yang diterima dalam perubahan besaran elektrik. Sensor
suhu IC LM35 dapat mengubah perubahan temperature menjadi perubahan tegangan pada bagian outputnya. Sensor suhu IC LM35 membutuhkan sumber tegangan DC +5 volt dan
konsumsi arus DC sebesar 60 µA dalam beroperasi
Pengertian Sensor adalah transduser yang berfungsi untuk mengolah variasi gerak, panas,
cahaya atau sinar, magnetis, dan kimia menjadi tegangan serta arus listrik. Sensor sendiri adalah komponen penting pada berbagai peralatan.Sensor juga berfungsi sebagai alat untuk
mendeteksi dan juga untuk mengetahui magnitude. Transduser sendiri memiliki arti mengubah, resapan dari bahasa latin traducere Bentuk perubahan yang dimaksud adalah
kemampuan merubah suatu energi kedalam bentuk energi lain. Energi yang diolah bertujuan untuk menunjang daripada kinerja piranti yang menggunakan sensor itu sendiri. Sensor
sendiri sering digunakan dalam proses pendeteksi untuk proses pengukuran. Sensor yang sering menjadi digunakan dalam berbagai rangkaian elektronik antara lain sensor cahaya atau
sinar, sensor suhu, serta sensor tekanan.
Universitas Sumatera Utara
Dari pengertian sensor yang telah saya jabarkan diatas wajar jika alat tersebut menjadi alat yang banyak diminati oleh berbagai pabrikan elektronik. Salah satu pabrikan yang tengah
gencar menggunakan sensor pada produk mereka adalah pabrikan handphone dengan model touch screen. Sensor tekanan pada berbagai handphone sekarang ini membutuhkan adanya
dukungan dari sensor tekanan. Selain pada gadget dengan teknologi canggih tersebut, sensor tekanan juga biasa diaplikasikan kepada berbagai alat elektronik lain seperti kalkulator serta
remot. Adanya tekanan pada tombol-tombol pada kalkulator ataupun remot bekerja dengan mengubah daya tekan tersebut menjadi daya atau sinyal listrik.
Dengan pengertian sensor beserta kinerja dari sensor tekanan diatas dapat diambil kesimpulan bahwa sensor memiliki banyak andil pada berbagai teknologi.Pada sensor suhu
sendiri terdapat empat jenis sensor yang sering dipakai yaitu thermocouple, resistance temperature detectore, IC sensor dan termistor.Pada komponen thermocouple terdapat dua
komponen transduser panas dan juga dingin. Kedua transedur tersebut berfungsi untuk membandingkan objek serta untuk mendapatkan hasil akan suhu dari objek. Platina menjadi
pilihan utama pada komponen resistence temperature detectore karena memiliki tahanan suhu, stabilitas, kelinearan, reproduktifitas, serta stabilitas.Termistor merupakan resistor yang
tahan terhadap panas, serta IC sensor sensor suhu dengan rangkaian yang menggunakan chipsilikon guna mendeteksi tingkat suhu yang terdapat pada objek.
Demikian penjelasan singkat tentang pengertian sensor, semoga artikel kali ini dapat berguna dan bermanfaat bagi anda semua.
Masalah utama dalam teknik pengukuran secara elektronik adalah mengubah besaran-besaran fisis misalnya, temperatur, gaya, kecepatan,
dan lain-lain menjadi besaran-besaran listrik yang proporsional. Pengubah yang melaksanakan hal ini secara umum disebut dengan sensor.Sensor suhu LM35 adalah
komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan.Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa
Universitas Sumatera Utara
komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh NationalSemiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor
suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta
tidak memerlukan penyetelan lanjutan. Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan
kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini berarti LM35
mempunyai kemampuan menghasilkan panas self-heating dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC .
Sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan. Sensor ini mempunyai pemanasan diri self heating kurang dari 0,1°C, dan dapat dioperasikan
dengan menggunakan power supply tunggal dan dapat dihubungkan antar muka interface rangkaian control yang sangat mudah. IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas
dalam bentuk Integrated Circuit IC, dimana output tegangan keluaran sangat linear terhadap perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pegubah dari besaran fisis suhu ke besaran
tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV °C yang berarti bahwa kenaikan suhu 1° C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV.
2.2.1 Struktur Sensor LM35
Sensor Suhu LM35 adalah salah satu jenis sensor yang merubah besaran suhu ke besaran listrik dalam bentuk tegangan. LM35 memiliki 3 buah pin kaki, pin1 untuk INPUT
tegangan positif +, pin2 OUTPUT, pin3 INPUT tegangan negatifGND -.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.4. Sensor LM35 Gambar diatas Sensor ini bisa mendeteksi suhu 0-100 derajat Celcius dengan
karakteristik 10mV pada output mewakili 1 derajat Celcius. Jika tegangan ouput 300mV berarti suhu adalah 30 derajad Celcius, jika tegangan ouput 230mV berarti suhu 23 derajat
Celcius.: V
LM35
= Suhu 10 mV
V
out
=10 mV
o
C ………….. 2.1
2.2.2 Skematik Rangkaian Dasar Sensor Suhu LM35
Gambar 2.5. Skematik Rangkaian Dasar Sensor Suhu LM35 Gambar diatas adalah gambar skematik rangkaian dasar sensor suhu LM35-DZ.
Rangkaian ini sangat sederhana dan praktis.Vout adalah tegangan keluaran sensor yang terskala linear terhadap suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 derajad celcius.Jadi jika Vout =
530mV, maka suhu terukur adalah 53 °C. Dan jika Vout = 320mV, maka suhu terukur adalah
Universitas Sumatera Utara
32 °C. Tegangan keluaran ini bisa langsung diumpankan sebagai masukan ke rangkaian pengkondisi sinyal seperti rangkaian penguat operasional opamp dan rangkaian filter, atau
rangkaian lain seperti rangkaian pembanding tegangan dan rangkaian Analog-to-Digital Converter.
2.2.3 Jenis-Jenis Sensor Suhu LM35
Berdasarkan Range Temperatur: 1 LM35, LM35A
-55 °C sd 150 °C 2 LM35C, LM35CA
-40 °C sd 110 °C 3 LM35D
0 °C sd 100 °C Berdasarkan Bentuk Kemasan: TO-46, TO-92, TO-220, SO-4
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.6. Karakteristik Sensor LM35 Berikut ini adalah karakteristik dari sensor LM35
1. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10
mVoltºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius. 2.
Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC. 3.
Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC. 4.
Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt. 5.
Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA. 6.
Memiliki pemanasan sendiri yang rendah low-heating yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
7. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
8. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.
2.2.4 Prinsip Kerja Sensor LM35
Sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan. Tegangan ideal yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan
100°C setara dengan 1 volt. Sensor ini mempunyai pemanasan diri self heating kurang dari 0,1°C, dapat dioperasikan dengan menggunakan power supply
tunggal dan dapat dihubungkan antar muka interface rangkaian control yang sangat mudah.IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk
Integrated Circuit IC, dimana output tegangan keluaran sangat linear terhadap perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pegubah dari besaran fisis suhu ke besaran tegangan yang
memiliki koefisien sebesar 10 mV °C yang berarti bahwa kenaikan suhu 1° C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV.
Universitas Sumatera Utara
Dalam prakteknya proses antarmuka sensor LM35 dapat dikatakan sangat mudah. Pada IC sensor LM35 ini terdapat tiga buah pin kaki yakni Vs, Vout dan pin ground. Dalam
pengoperasiannya pin Vs dihubungkan dengan tegangan sumber sebesar antara 4 – 20 volt
sementara pin Ground dihubungkan dengan ground dan pin Vout merupakan keluaran yang akan mengalirkan tegangan yang besarnya akan sesuai dengan suhu yang diterimanya dari
sekitar. Prinsip kerja alat pengukur suhu ini, adalah sensor suhu difungsikan untuk
mengubah besaran suhu menjadi tegangan, dengan kata lain panas yang ditangkap oleh LM35 sebagai sensor suhu akan diubah menjadi tegangan. Sedangkan proses berubahnya
panas menjadi tegangan dikarenakan di dalam LM35 ini terdapat termistor berjenis PTC Positive Temperature Coefisient, yang mana termistor inilah yang menangkap adanya
perubahan panas. Prinsip kerja dari PTC ini adalah nilai resistansinya akan meningkat seiring dengan meningkatnya temperature suhu. Resistansi yang semakin besar tersebut akan
menyebabkan tegangan output yang dihasilkan semakin besar. V
out
=10 mV
o
C
2.3 LCD Liquid Crystal Display
LCD Liquid Crystal Display adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai bidang misalnya alal
– alat elektronik seperti televisi, kalkulator, ataupun layar komputer. Pada bab ini aplikasi
LCD yang dugunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja
alat. Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah : 1.
Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris
Universitas Sumatera Utara
2. Mempunyai 192 karakter tersimpan
3. Terdapat karakter generator terprogram
4. Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit
5. Dilengkapi dengan back light.
6. Tersedia VR untuk mengatur kontras.
7. Pilihan konfigurasi untuk operasi write only atau readwrite.
8. Catu daya +5 Volt DC.
9. Kompatibel dengan DT-51 dan DT-AVR Low Cost Series serta sistem
mikrokontrolermikroprosesor lain.
Gambar 2.7. LCD Liquid Crystal Display
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1. Deskripsi Pin Pada LCD Pin
Deskripsi 1
Ground 2
Vcc 3
Pengatur kontras 4
“RS” InstructionRegister Select 5
“RW” ReadWrite LCD Registers 6
“EN” Enable 7-14
Data IO Pins 15
Vcc 16
Ground
Universitas Sumatera Utara
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Be
Kategori