Sensor Suhu Termokopel Tipe K Rangkaian Modulasi RS485

sensor, mengubahnya ke data digital, melinearisasi sensor dan kalibrasi untuk memperoleh nilai sebenarnya dari suhu yang diukur. Input mikrokontroler diprogram pada PortA yaitu PortA.0 yang merupakan salah satu masukan analog mikrokontroler. Sedangkan output mikrokontroler adalah port serial. Port serial mikrokontroler ATMega8535 ada pada PortD, yaitu PortD.0 untuk serial in dan PortD.1 untuk serial out. Karena mikrokontroler mengirim data keluar maka serial out dari mikrokontroler yang digunakan yaitu PortD.1 pada pin 3. Mikrokontroler diprogram dengan bahasa C yaitu CV AVR versi 2.04.9. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 PA0 ADC0 PA1 ADC1 PA2 ADC2 PA3 ADC3 PA4 ADC4 PA5 ADC5 PA6 ADC6 PA7 ADC7 AREF GND AVCC PC7TOSC2 PC6TOSC1 PC5 PC4 PC3 PC2 PC1SDA PC0SCL PD7OC2 PB0 XCK PB1 T1 PB2 INT2 PB3 OC0 PB4 SS PB5 MOSI PB6 MISO PB7 SCK RESET VCC GND XTAL2 XTAL1 PD0 RXD PD1 TXD PD2 INT0 PD3 INT1 PD4 OC1B PD5 OC1A PD6 ICP1 A T M EG A 8535 AN 7805 220µF25V 10µF25V Mo d u l RS 4 85 Jaringan RS485 PC Monitor Xtal 4Mhz +5V out 100 ohm +5V 10K LM3 2 4 + - 10K 10K 4k7 4k7 T e rm o ko pe l 100K 100K Mo du l R S 48 5 GND GND D1 + - 220 V PLN + 5V + 5V + 5V Gambar 3.2 Rangkaian Mikrokontroler Atmega8535

3.3 Sensor Suhu Termokopel Tipe K

Sensor yang digunakan adalah sensor suhu yaitu sebuah termokopel tipe K. Sensor ini merupakan jenis bimetal yang prinsip kerjanya adalah berdasarkan Universitas Sumatera Utara perubahan tahanan jenis berdasarkan perubahan suhu. Tahanan termokopel akan berubah jika suhu berubah. Berdasarkan perubahan tersebut sensor dapat digunakan untuk mendeteksi suhu. Namun perubahan tahanan sebuah termokopel terhadap suhu tidaklah linear sehingga dibutuhkan pengkalibrasian dan linearisasi yang memadai agar pembacaan suhu benar dengan error yang kecil. Sensor memiliki 2 terminal keluaran yang merupakan tahanan sensor. Gambar 3.3 Prinsip Dasar Sensor Termokopel tipe K Pada prinsipnya termokopel dibuat dari dua jenis bahan logam yang berbeda dengan cara salah satu dari masing-masing ujung logam tersebut dilas menjadi satu pada gambar daerah yang disebut pertemuan panas atau heat junction. Akibat adanya sifat-sifat bahan logam tertentu yang dapat melepaskan elektron- elektron bebas apabila dipanaskan maka termokopel akan mengeluarkan tegangan listrik dikedua ujung-ujung bebas dari dua jenis logam yang disatukan tersebut. Sudah dijelaskan bahwa besarnya tegangan keluaran umum dari sensor atau transduser jenis ini adalah sebesar 41 V°C. Untuk menyadap perubahan tegangan V yang terjadi akibat adanya perubahan suhu T termokopel harus dihubungkan dengan rangkaian penguat melalui kabel-kabel yang dipuntir guna mencegah sinyal-sinyal gangguan agar tidak turut dikuatkan oleh rangkaian penguat. Universitas Sumatera Utara Gambar 3.4 Koneksi Termokopel ke Input Rangkaian Penguat

3.4 Rangkaian Modulasi RS485

Modul RS485 adalah modul yang berfungsi mengubah sinyal TTL menjadi sinyal RS485. Sinyal RS485 merupakan sinyal yang termodulasi sehingga dapat berkomunikasi melalui kabel dengan jarak yang cukup jauh tanpa kehilangan data. Dikatakan modul karena komponen tersebut telah terintegrasi dengan komponen lain membentuk sebuah modul. Sinyal TTL dari mikrokontroler akan dikonversi ke sinyal RS485 kemudian dikirim melalui media kabel. Pada ujung kabel akan dihubungkan dengan modul RS485 lainnya untuk proses demodulasi, atau mengkonversikan kembali sinyal RS485 ke TTL. Akan tetapi dalam hal ini konversi tidak ke sinyal TTL melainkan ke Max232 karena alat ini terhubung pada sebuah PC dan PC berkomunikasi dengan sinyal Max232. Gambar 3.5 Rangkaian Modulasi RS485 Universitas Sumatera Utara Sinyal RS485 merupakan sinyal diferesial atau sering disebut differential signal, sinyal ditransmisikan sebagai V+ dan V- dimana pengirim dan penerima tidak perlu referensi yang sama. Perbedaan selis ih tegangan saat kondisi logika ‘0’ dan logika ‘1’ lebih besar. Transmisi sinyal dalam bentuk sinyal diferensial akan lebih kebal terhadap noise dibanding single-ended signal. Berikut adalah gambar sinyal twisted pair untuk sinyal diferensial. Gambar 3.6 Diagram sinyal RS485 3.5 Rangkaian Power Supply Untuk mempermudah perancangan alat, pada rangkaian saya ini menggunakan Power Supply 12 volt yang telah ada dipasaran. Tetapi Mikrokontroller hanya membutuhkan tegangan 5 volt. Jadi untuk menstabilkan tegangan yaitu menggunakan IC7805 yang berfungsi untuk menjaga tegangan 5 volt. Gambar 3.7 Rangkaian Power Supply Universitas Sumatera Utara

3.6 Rangkaian Penguat Tegangan IC LM 324