Gelombang Ultrasonic Perangkat Keras Hardware

7

2.2 Gelombang Ultrasonic

Gelombang ultrasonik merupakan gelombang suara yang memiliki frekuensi mulai 20KHz –20MHz. Frekuensi kerja yang digunakan dalam gelombang ultrasonik bervariasi tergantung pada medium yang dilalui, mulai dari kerapatan rendah pada fasa gas, cair hingga padat. Gambar 2.1 Pembagian Rentang Frekuensi Gelombang Suara [11] Gelombang ultrasonik merupakan gelombang mekanik dengan frekuensi diatas 20 kHz sehingga tidak terdengar oleh telinga manusia. Gelombang ini banyak dimanfaatkan dalam bidang dunia industri, maritim, dan kedokteran. Dalam dunia industri sering dijumpai pengukuran ketinggian atau sound test untuk melihat retakan pada material, sedangkan didunia kedokteran gelombang ultrasonik digunakan sebagai ultrasonografi pada alat USG.

2.3 Perangkat Keras Hardware

Hardware merupakan perangkat fisik dari sebuah sistem sehingga dapat dilihat oleh mata. Hardware yang dibuat dapat dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu: 1. Bagian Mekanis Bagian mekanis adalah hardware beroperasi sesuai dengan input yang diberikan dan memberikan hasil nilai berupa output terhadap objek yang Universitas Sumatera Utara 8 dieksekusi melaui sensor ultrasonic yang di dapat dari hasil ukur jarak objek terhadap sensor menurut ukuran yang telah ditetapkan sebelumnya. 2. Bagian Elektronis Bagian elektronis terbuat dari komponen-komponen elektronika yang dirangkai sedemikian rupa sehingga bisa mendukung kinerja mekanis. Bagian elektronis terdiri dari dua bagian penting yaitu: a. Sensor b. Pengendali mikro atau mikrokontroler 2.3.1 Sensor Sensor adalah suatu variabel yang digunakan untuk mengubah besaran fisik menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor sering digunakan untuk mendeteksi pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian. [10] Adapun jenis-jenis dari sensor diantaranya: 1. Sensor Suhu Sensor suhu merupakan sebuah sensor yang digunakan untuk mengubah besaran panas menjadi besaran listrik yang dapat dianalisis besarnya. Komponen elektronika untuk keperluan pengukuran suhu yang paling mudah ditemukan adalah Negative Temperature Coefficient NTC dan Positive Temperature Coefficient PTC. Keduanya adalah resistor yang hambatannya dapat berubah sesuai dengan suhu di sekitarnya. Hambatan NTC akan turun apabila suhu di sekitarnya naik, sedangkan hambatan PTC akan naik apabila suhu di sekitarnya naik. 2. Sensor Mekanik Sensor mekanis digunakan untuk mendeteksi posisi, pergerakan, kecepatan, atau tekanan pada suatu benda. Contohnya adalah strain gauge dan bourdon tube untur mengukur tekanan potensiometer untuk mengukur sudut putaran, dan load cell untuk mengukur gaya. Sensor ini memanfaatkan perubahan nilai hambatannya. Dengan demikian, bila hambatannya berubah, maka output sensor akan berubah. Universitas Sumatera Utara 9 3. Sensor Cahaya atau Optik Sensor cahaya merupakan suatu sensor yang digunakan untuk mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Sensor cahaya yang paling mudah ditemukan dan digunakan adalah Light Dependent Resistor LDR, yakni resistor khusus yang nilai hambatannya dapat berubah sesuai dengan intensitas cahaya. Jika cahaya makin terang intensitas cahaya naik, nilai hambatan LDR mengecil. Sebaliknya, bila intensitas cahayanya berkurang, nilai hambatan LDR akan membesar. 4. Sensor Jarak Sensor jarak adalah sebuah sensor yang mampu mendeteksi keberadaan benda di dekatnya tanpa kontak fisik. Sensor jarak sering memancarkan elektromagnetik atau berkas radiasi elektromagnetik inframerah, misalnya, dan mencari perubahan dalam bidang atau sinyal kembali. Salah satunya adalah sensor Ultrasonic PING buatan PARALLAX. 2.3.1.1 Sensor ultrasonic PING parallax Sensor PING merupakan sensor ultrasonic yang dapat mendeteksi jarak obyek dengan cara memancarkan gelombang ultrasonic dengan frekuensi 40 KHz dan kemudian mendeteksi pantulannya. Tampilan sensor jarak PING ditunjukkan pada gambar 2.2. Gambar 2.2 Sensor Ultasonic PING [10] Spesifikasi sensor: [10] 1. Kisaran pengukuran 3 cm – 3 m. Universitas Sumatera Utara 10 2. Input trigger – positive TTL pulse, 2 uS min., 5 uS tipikal. 3. Echo hold off 750 uS dari fall of trigger pulse. 4. Delay before next measurement 200 uS. Burst indicator LED menampilkan aktifitas sensor. Sensor ini dapat mengukur jarak antara 3 cm sampai 300 cm. Keluaran dari sensor ini berupa pulsa yang lebarnya merepresentasikan jarak. Lebar pulsanya bervariasi dari 115 uS sampai 18,5 mS. Pada dasanya, PING terdiri dari sebuah chip pembangkit sinyal 40KHz, sebuah speaker ultrasonic dan sebuah mikropon ultrasonic. Speaker ultrasonic mengubah sinyal 40 KHz menjadi suara sementara mikropon ultrasonic berfungsi untuk mendeteksi pantulan suaranya. Sensor ultrasonic memiliki 3 kaki pin yang berfungsi sebagai berikut: [10] 1. Pin Ground 2. Pin Supply 3. Pin Input dan Output Pin signal dapat langsung dihubungkan dengan mikrokontroler tanpa tambahan komponen apapun. PING hanya akan mengirimkan suara ultrasonic ketika ada pulsa trigger dari mikrokontroler Pulsa high selama 5 uS. Suara ultrasonic dengan frekuensi sebesar 40 KHz akan dipancarkan selama 200 uS. Suara ini akan merambat di udara dengan kecepatan 344 mdetik, mengenai objek untuk kemudian terpantul kembali ke PING. Selama menunggu pantulan, PING akan menghasilkan sebuah pulsa. Pulsa ini akan berhenti low ketika suara pantulan terdeteksi oleh PING. Oleh karena itu lebar pulsa tersebut dapat merepresentasikan jarak antara PING dengan objek. [10] 2.3.1.2 Prinsip kerja sensor ultrasonic PING Gelombang ultrasonic adalah gelombang dengan besar frekuensi diatas frekuensi gelombang suara yaitu lebih dari 20 KHz. Seperti telah disebutkan bahwa sensor ultrasonic terdiri dari rangkaian pemancar ultrasonic yang disebut transmitter dan rangkaian penerima ultrasonic yang disebut receiver. Sinyal ultrasonic yang dibangkitkan akan dipancarkan dari transmitter ultrasonic. Ketika sinyal mengenai benda penghalang, maka sinyal ini dipantulkan, dan diterima oleh receiver ultrasonic. Universitas Sumatera Utara 11 Sinyal yang diterima oleh rangkaian receiver dikirimkan ke rangkaian mikrokontroler untuk selanjutnya diolah untuk menghitung jarak terhadap benda di depannya bidang pantul. Prinsip kerja dari sensor ultrasonic dapat ditunjukkan dalam gambar 2.3 berikut. Gambar 2.3 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonic [11] Prinsip kerja dari sensor ultrasonic adalah sebagai berikut [10] : 1. Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonic. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20 kHz, biasanya yang digunakan untuk mengukur jarak benda adalah 40 kHz. Sinyal tersebut di pancarkan oleh rangkaian pemancar ultrasonic. 2. Sinyal yang dipancarkan tersebut kemudian akan merambat sebagai sinyalgelombang bunyi dengan kecepatan bunyi yang berkisar 344 ms. Sinyal tersebut kemudian akan dipantulkan dan akan diterima kembali oleh bagian penerima Ultrasonic. 3. Setelah sinyal tersebut sampai di penerima ultrasonic, kemudian sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jaraknya. Jarak dihitung berdasarkan rumus: .......................................... 1 Dimana: S = Jarak pantulan m v = Kecepatan rambat gelombang ultrasonic pada udara 344 ms t = waktu s Universitas Sumatera Utara 12 Dari rumus tersebut maka dapat dihitung berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk jarak tiap 1 cm yaitu: Maka didapat setiap 1 cm gelombang ultrasonik akan membutuhkan waktu tempuh t yaitu sebesar . Sehingga untuk menentukan jarak objek dari sensor dapat dihitung dengan membandingkan waktu pantulan t p dengan waktu per cm t lalu dikalikan dengan 1 cm. Gambar 2.4 Diagram waktu sensor PING [11] Sensor Ping mendeteksi jarak obyek dengan cara memancarkan gelombang ultrasonic 40 kHz selama tBURST 200 μs kemudian mendeteksi pantulannya. Sensor Ping memancarkan gelombang ultrasonic sesuai dengan kontrol dari mikrokontroler pengendali pulsa trigger dengan tOUT min. 2 μs. Gelombang ultrasonic ini merambat melalui udara dengan kecepatan 344 meter per detik, mengenai obyek dan memantul kembali ke sensor. Ping mengeluarkan pulsa output Universitas Sumatera Utara 13 hight pada pin SIG setelah memancarkan gelombang ultrasonik dan setelah gelombang pantulan terdeteksi Ping akan membuat output low pada pin SIG. Lebar pulsa Hight tIN akan sesuai dengan lama waktu tempuh gelombang ultrasonik untuk 2x jarak ukur dengan obyek. Maka jarak yang diukur adalah : ....................................................2 Gambar 2.5 Jarak Ukur Sensor PING [10] 2.3.2 Mikrokontroler 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. Dalam merancang aplikasi elektronika digital dibutuhkan sebuah alatkomponen yang dapat menghitung, mengingat, dan mengambil pilihan serta digunakan sebagai pemrosesan data. Kemampuan ini dimiliki oleh sebuah komputer, namun tidaklah efisien jika harus menggunakan komputer hanya untuk keperluan tersebut. Untuk itu peran komputer dapat digantikan dengan sebuah minimun sistem mikrokontroler. Sistem kerja Mikrokontroler sama dengan mikroprosesor, namun mikrokontroller lebih efisien untuk keperluan aplikasi elektronika digital sederhana dikarenakan pada device ini sudah terdapat RAM, ROM, dan prosesor dalam satu chip. Mikrokontroler seri MCS-51 termasuk sederhana, murah dan mudah didapat dipasaran. Salah satu mikrokontroler seri MCS-51 adalah mikrokontroler AT89S51. Universitas Sumatera Utara 14 2.3.2.1 Arsitektur dan susunan pin mikrokontroler AT89S51 Mikrokontroler AT89S51 adalah mikrokontroler keluaran ATMEL.Inc. Mikrokontroler ini kompatibel dengan keluaran mikrokontroler 80C51. Mikrokontroler AT89S51 terdiri dari 40 pin dan sudah memiliki memori flash di dalamnya, sehingga sangat praktis untuk digunakan. Berikut diagram blok AT89S51 secara umum terdapat 4 port untuk IO serta tersedianya akumulator, RAM, Stac pointer, ALU, pengunci latch dan rangkaian osilasi [3] . Gambar 2.6 Arsitektur dan Susunan Pin Mikrokontroler AT89S51 [3] Beberapa kemampuan fitur yang dimiliki mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut : [3] 1. Memiliki 4K Flash Erasable Programmable Read Only Memory EPROM yang digunakan untuk menyimpan program. Flash Erasable Programmable Read Only Memory EPROM dapat ditulis dan dihapus sebanyak 1000 kali menurut manual. 2. Memiliki internal RAM 128 byte. Universitas Sumatera Utara 15 Random Access Memory RAM, suatu memori yang datanya akan hilang bila catu padam, diakses secara random, tidak sekuensial, artinya dialamat mana saja dapat dicapai secara langsung dengan cepat. 3. 4 buah 8-bit IO InputOutput port Port ini berfungsi sebagai terminal input dan output. Selain itu, dapat digunakan sebagai terminal komunikasi paralel, serta komunikasi serial pin10 dan 11. 4. Dua buah timercounter 16 bit. 5. Operasi clock dari 0 hingga 24 MHz 6. Program bisa diproteksi, sehingga tidak dapat dibaca oleh orang lain. 7. Menangani 6 sumber interupsi. Keterangan fungsi dari masing-masing pin adalah sebagai berikut : 1. Pin 40 Vcc, Masukan catu daya +5 volt DC 2. Pin 20 Gnd, Masukan catu daya 0 volt DC 3. Pin 32-39 P0.0-P0.7, Port inputoutput delapan bit dua arah yang juga dapat berfungsi sebagai bus data dan bus alamat bila mikrokontroler menggunakan memori luar eksternal. 4. Pin 1-8 P1.0-P1.7, Port inputoutput dua arah delapan bit dengan internal pull up. 5. Pin 10-17 P3.0-P3.7Port inputoutput delapan bit dua arah, selain itu Port 3 juga memiliki alternativef fungsi sebagai : 6. RXD pin 10 Port komunikasi input serial 7. TXD pin 11 Port komuikasi output serial 8. INT0 pin 12 Saluran Interupsi eksternal 0 aktif rendah 9. INT1 pin 13 Saluran Interupsi eksternal 1 aktif rendah 10. T0 pin 14 Input Timer 0 11. T1 pin 15 Input Timer 1 Universitas Sumatera Utara 16 12. WRpin 16 Berfungsi sebagai sinyal kendali tulis, saat prosesor akan menulis data ke memori IO luar. 13. RD pin 17 Berfungsi sebagai sinyal kendali baca, saat prosesor akan membaca data dari memori IO luar. 14. Pin 9 RESET, Pin yang berfungsi untuk mereset mikrokontroller AT89S51 ke keadaan awal. 15. Pin 30 ALE Address Latch Enable, berfungsi menahan sementara alamat byte rendah pada proses pengalamatan ke memori eksternal. 16. Pin 29 PSEN Program Store Enable, Sinyal pengontrol yang berfungsi untuk membaca program dari memori eksternal. 17. Pin 31 EA, Pin untuk pilihan program, menggunakan program internal atau eksternal. Bila „0‟, maka digunakan program eksternal. 18. Pin 19 X1, Masukan ke rangkaian osilator internal. Sumber osilator eksternal atau quartz crystal kristal dapat digunakan. 19. Pin 18 X2, Masukan ke rangkaian osilator internal, koneksi quartz crystal atau tidak dikoneksikan apabila digunakan eksternal osilator. 2.3.2.1.1 Spesifikasi mikrokontroler AT89S51 Untuk mendukung fungsi pengendalian, mikrokontroler AT89S51 memiliki spesifikasi yaitu: 1. Tegangan kerja 4 – 5.0V. 2. Bekerja dengan rentang 0 – 33MHz. 3. 256x8 bit RAM internal. 4. 32 jalur I0 dapat diprogram. 5. 3 buah 16 bit TimerCounter. 6. 8 sumber interrupt. Universitas Sumatera Utara 17 7. Saluran full dupleks serial UART yang dapat digunakan sebagai media transfer data serial atau pun parallel ke PC. 8. Dua data pointer. 2.3.2.2 Struktur pengoperasian port Struktur pengendalian port terdiri dari: 2.3.2.2.1 Port inputoutput One chip mikrokontroler ini memiliki 32 jalur port yang dibagi menjadi 4 buah port 8 bit. Masing-masing port ini bersifat bidirectional sehingga dapat digunakan sebagai input port atau output port. Pada blok diagram AT89C51 dapat dilihat latch tiap bit pada keempat port : port 0, port 1, port 2, port 3. Masing-masing jalur port terdiri dari latch, output driver dan input buffer. Port 0 dan port 2 dapat digunakan sebagai saluran data dan alamat. Port 0 sebagai saluran data, sedangkan port 2 sebagai saluran data dan alamat sekaligus yang dimultipleks. Untuk mengakses memory eksternal, port 0 akan mengeluarkan alamat bawah memori eksternal yang dimultipleks dengan data yang dibaca dan ditulis. Sedangkan port 2 mengeluarkan bagian atas memory eksternal sehingga total alamat semuanya 16 bit. Latch yang digunakan dapat dipresentasikan dengan D-FlipFlop. Data dari bus internal di-latch saat CPU memberi sinyal tulis ke latch dan output latch diberikan ke bus internal sebagai respon dari sinyal baca pin dari CPU. Beberapa instruksi yang berfungsi membaca port mengaktifkan sinyal baca latch dan yang lain mengaktifkan sinyal baca pin. Port 1, port 2, dan port 3 mempunyai pull-up internal, sedangkan port 0 dengan open drain. Masing-masing jalur IO dapat digunakan sebagai input atau output. Bila digunakan sebagai input, port latch harus 1. Untuk port 1, 2 dan 3, pin-pin akan di pull-up tinggi oleh pull-up internal, dan bisa juga di pull-up rendah dengan sumber eksternal. 2.3.2.2.2 TimerCounter One chip mikrokontroler ini memilik dua timer yang dapat dikonfigurasikan beroperasi sebagai timer atau counter. Saat berfungsi sebagai timer, isi register timer Universitas Sumatera Utara 18 ditambah 1 untuk tiap siklus mesin, sedangkan untuk fungsi counter isi register akan bertambah 1 setiap ada transisi sinyal pada pin input eksternal. Pada pemanfaatan sebagai counter, sinyal input yang dimaksudkan dapat berupa low level atau falling edge trigger. Counter akan mencacah setiap masukan yang ada sesuai inisialisasi harga awal dari counter pada nilai hitungan untuk tiap sampling. Inisialisasi harga awal ini berupa nilai preset negatif counter yang diatur sebelum counter dijalankan. Demikian halnya dengan pemanfaatan timer yang memerlukan inisialisasi awal berupa konstanta waktu yang menentukan sampai berapa lama akan terjadi roll over. Penentuan harga preset ini berhubungan dengan penggunaan frekuensi clock dari sistem penentu waktu sampling dari counter untuk mencacah suatu pulsa masukan dari luar dengan memanfaatkan kontrol interupsi yang ada serta pengaturan program. Sebagai tambahan pada pemilihan countrtimer, timer 0 dan timer 1 mempunyai 4 buah modul yang dapat dipilih dengan menentukan pasangan bit M0 dan M1 pada register TMOD. Untuk pemilihan timercounter dikontrol dengan bit CT di TMOD. Mode 0 Pada mode ini timer register dikonfigurasikan sebagai register 13 bit. Ke-13 bit register tersebut terdiri dari 8 bit TH1 dan 5 bit TL1. Selama perhitungan roll over dari semua 1 ke semua 0, TF1 Timer Interrupt Flag di set. Pada dasarnya operasi mode 0 sama untuk timer 0 dan timer . Mode 1 Mode 1 adalah timer register 16 bit dan dapat generator boudrate. Operasi mode 1 sama dengan mode 0. Mode 2 Mode 2 adalah timer register dengan konfigurasi 8 bit counter TL1 auto reload. Overflow dari TL1 tidak hanya menset TF1 tapi juga mereload TL1 dengan isi TH1. Setelah reload isi TH1 tidak akan berubah. Operasi mode ini juga sama dengan timercounter 0. Mode 3 Pada mode ini timer 1 tidak akan bekerja. Sedangkan timer 0 menjadi 2 counter yang terpisah. TL0 digunakan sebagai bit kontrol untuk timer 0; CT, GATE, TR0, INT0, dan TF0 seolah-olah mengontrol timer 1. Universitas Sumatera Utara 19 2.3.3 Komunikasi Serial RS232 RS232 adalah standar komunikasi serial yang digunakan untuk koneksi periperal ke periperal. Biasa juga disebut dengan jalur IO. Contohnya adalah koneksi antara komputer dengan modem, atau komputer dengan mouse bahkan bisa juga antara komputer dengan komputer, semua biasanya dihubungkan lewat jalur port serial RS232. Standar ini menggunakan beberapa piranti dalam implementasinya. Paling umum yang dipakai adalah plugkonektor DB9 atau DB25. Untuk RS232 dengan konektor DB9, biasanya dipakai untuk mouse, modem, kasir register dan lain sebagainya, sedang yang konektor DB25, biasanya dipakai untuk joystik game. Standar RS232 ditetapkan oleh Electronic Industry Association EIA dan Telecomunication Industry Association TIA pada tahun 1962. Nama lengkapnya adalah EIATIA-232 Interface Between Data Terminal Equipment dan Data Circuit- Terminating Equipment Employing Serial Binary Data Interchange. Fungsi dari serial port RS232 adalah untuk menghubungkankoneksi dari perangkat yang satu dengan perangkat yang lain, atau peralatan standar yang menyangkut komunikasi data antara komputer dengan alat-alat pelengkap komputer. Perangkat lainnya itu seperti modem, mouse, cash register dan lain sebagainya. Serial port RS232 pada konektor DB9 memiliki pin 9 buah dan pada konektor DB25 memiliki pin 25 buah. Adapun fungsi dari masing-masing pin seperti pada table 2.1. Tabel 2.1 Funsi Pin DB9 dan Pin DB25 Pin DB9 Pin DB25 Singkatan Keterangan Fungsi Pin 3 Pin 2 TD Transmiter Data Untuk pengiriman data serial TxD Pin 2 Pin 3 RD Receiver Data Untuk penerimaan data serial RxD Pin 7 Pin 4 RTS Request To Send Sinyal untuk menginformasikan perangkat bahwa UART siap melakukan pertukaran data Pin 8 Pin 5 CTS Clear To Send Digunakan untuk Universitas Sumatera Utara 20 memberitahukan bahwa perangkat siap melakukan pertukaran data Pin 6 Pin 6 DSR Data Set Ready Memberitahukan UART bahwa perangkat siap melakukan pertukaran data Pin 5 Pin 7 SG Signal Ground Dihubungkan ke ground Pin 1 Pin 8 CD Carrier Detect Saat perangkat mendeteksi suatu carrier dari perangkat lain, maka sinyal ini akan aktif Pin 4 Pin 20 DTR Data Terminal Ready Untuk memberitahukan bahwa UART siap melakukan pertukaran data Pin 9 Pin 22 RI Ring Indikator Akan aktif jika ada sinyal masuk 2.3.3.1 Prinsip kerja RS232 Ada dua hal pokok yang diatur pada standar RS232 diantaranya adalah: 1. Bentuk sinyal 2. Level tegangan yang dipakai RS232 dibuat pada tahun 1962, jauh sebelum IC TTL populer, oleh karena itu level tegangan yang ditentukan untuk RS232 tidak ada hubungannya dengan level tegangan Transistor Transistor Logic TTL. Sebuah penggerak driver harus mampu menangani arus ini tanpa mengalami kerusakan. Selain mendeskripsikan level tegangan, standard RS232 juga menentukan jenis-jenis sinyal yang dipakai mengatur pertukaran informasi antara Data Terminal Equiepment DTE dan Data Circuit Equiepment DCE, semuanya terdapat 2 jenis sinyal tapi yang umum dipakai hanyalah 9 jenis sinyal. Sesuai dengan konektor yang Universitas Sumatera Utara 21 sering dipakai dalam standard RS232, untuk sinyal yang lengkap dipakai konektor DB25, sedangkan konektor DB9 hanya bisa dipakai untuk 9 sinyal yang umum dipakai seperti gambar 2.7 berikut. Gambar 2.7 Susunan pin DB9 [4]. Sinyal-sinyal tersebut ada yang menuju ke Data Circuit Equipment DCE ada juga yang berasal dari DCE. Bagi sinyal yang menuju ke DCE artinya Data Terminal Equiepment DTE berfungsi sebagai output dan DCE berfungsi sebagai input, misalnya sinyal Transmitter Data TD, pada sisi DTE kaki TD adalah output, dan kaki ini dihubungkan ke kaki TD pada DCE yang berfungsi sebagai input. Kebalikan sinyal TD adalah Receive Data RD, sinyal ini berasal dari DCE dan dihubungkan ke kaki RD pada DTE yang berfungsi sebagai output. 2.3.4 IC-Max232 Untuk dapat berkomunikasi antara mikrokontroller dengan komputer, maka diperlukan suatu penyetaraan level tegangan. Besarnya level tegangan komunikasi serial Level Tegangan RS232 adalah -25 s.d -3 V untuk logika high 1 dan +3 s.d +25 V untuk logika low 0. Hal ini sangat berbeda dengan level tegangan pada mikrokontroller Level Tegangan TTLCMOS dimana untuk logika high 1 level tegangannya adalah 5 V dan untuk logika low 0 level tegangannya adalah 0 V. Oleh karena itu diperlukan sebuah antarmuka yang dapat menyamakan level tegangan dari komunikasi serial pada komputer dengan mikrokontroller, yaitu IC RS232 produksi MAXIM yang disebut MAX232. Universitas Sumatera Utara 22 MAX232 adalah saluran driverreceiver ganda yang termasuk pembangkit tegangan kapasitip yang menyediakan level tegangan RS232 dari sebuah sumber tegangan 5V. Setiap receiver pada IC MAX232 ini mengkonversikan level tegangan RS232 ke level tegangan TTLCMOS sebesar 5 V. Dan setiap receiver ini mempunyai ambang batas sebesar 1.3 V, dan histeresis sebesar 0.5 V, serta dapat menerima masukan level tegangan ±30 V. Sedangkan untuk setiap driver pada IC MAX232 ini mengkonversikan level tegangan masukan TTLCMOS menjadi level tegangan RS232 [13] . Gambar 2.8 Skema Diagram dan Bentuk Fisik IC MAX232 [13] 2.3.5 Relay Dalam dunia elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat mengimplementasikan logika switching. Sebelum tahun 70an, relay merupakan “otak” dari rangkaian pengendali. Setelah itu muncul PLC yang mulai menggantikan posisi relay. Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan Universitas Sumatera Utara 23 pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini didefinisikan sebagai berikut: 1. Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup atau membuka kontak saklar. 2. Saklar yang digerakkan secara mekanis oleh dayaenergi listrik. 2.3.5.1 Prinsip Kerja Relay dan Simbol Relay terdiri dari coil dan contact. Coil adalah gulungan kawat yang mendapat arus listrik, sedang contact adalah sejenis saklar yang pergerakannya tergantung dari ada tidaknya arus listrik di coil. Contact ada 2 jenis: Normally Open kondisi awal sebelum diaktifkan open, dan Normally Closed kondisi awal sebelum diaktifkan close. Secara sederhana berikut ini prinsip kerja dari relay: ketika Coil mendapat energi listrik energized, akan timbul gaya elektromagnet yang akan menarik armature yang berpegas, dan contact akan menutup seperti yang terlihat pada gambar 2.8 berikut. Gambar. 2.9 Skema relay elektromagnetik [12] 2.3.6 Motor Pendorong Pompa Motor pendorong atau pompa air ialah motor yang membantu memindahkan minyak dari keluaran produksi di pindahkan ke tangki melalui pipa saluran, pompa ini memiliki daya listrik AC 220v dan tersabung dengan relay melalui terminal soket listrik, apabila sudah pada data minimal pompa akan hidup dan apabila pada data Universitas Sumatera Utara 24 maksimal pompa mati. Bentuk fisik dari motor pendorong dapat di lihat pada gambar 2.10 . Gambar 2.10. Motor Pendorong pompa [8]

2.4 Perangkat Lunak