3 Perancangan Rangkaian Penguat dan Pengolah Sinyal 4 Perancangan Rangkaian Mikrokontroler AT89C2051

3. 3 Perancangan Rangkaian Penguat dan Pengolah Sinyal

Sensor infra merah api ini mendeteksi pancaran cahaya infra merah yang dipancarkan oleh api. Pancaran sinar infra merah dari api akan diterima oleh fotodioda. Tahanan fotodioda akan mengalami perubahan jika menerima pancaran sinyal infra merah. Fotodioda memiliki hambatan sekitar 20 sd 50 Mohm jika tidak terkena sinar infra merah, dan hambatannya akan berubah menjadi sekitar 500 sd 1000 Kohm jika terkena sinar infra merah dari api tergantung dari besarnya intensitass yang mengenainya. Semakin besar intensitasnya, maka hambatannya semakin kecil. Perubahan hambatan fotodioda diolah menjadi perubahan tegangan. Untuk mengubah perubahan hambatan menjadi perubahan tegangan, fotodioda harus diserikan dengan resistor yang biasanya dikenal dengan istilah rangkaian pembagi tegangan. Dengan demikian perubahan hambatan pada fotodioda menyebabkan perubahan tegangan pada output rangkaian pembagi tegangan. Pada perancangan ini fotodioda diserikan dengan hambatan sebesar 33Kohm, ini bertujuan agar sensitifitas sensor dapat diatur. Perubahan tegangan tadi kemudian diperkuat menggunakan Op-Amp LM358 yang merupakan IC dual OP AMP. Sinyal yang telah dikuatkan tadi selanjutnya diolah oleh rangkaian penerima transistor C945 agar menghasilkan sinyal digital. Jika fotodioda menerima pancaran sinar infra merah dari api maka output dari rangkaian penerima ini akan mengeluarkan logika low 0, namun jika potodioda tidak menerima sinar infra merah dari api, maka output dari rangkaian penerima akan mengeluarkan logika high 1. Penulis menggunakan 2 buah Universitas Sumatera Utara rangkaian penguat dan pengolah sinyal yang sama yang bertujuan untuk menambah cakupan penerimaan pancaran sinar infra merah yang dihasilkan api. Rangkaian penerima infra merah ditunjukan pada Gambar 3. 4 di bawah ini: Gambar 3. 4 Rangkaian Penerima sinar infra merah dari api

3. 4 Perancangan Rangkaian Mikrokontroler AT89C2051

Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada. Komponen utama dari blok rangkaian ini adalah IC Mikrokontroler AT89C2051. Pada IC inilah semua program diisikan, sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki. Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada Gambar 3. 5 berikut ini: Universitas Sumatera Utara Gambar 3. 5 Rangkaian Mikrokontroler AT89C2051 Mikrokontroler ini memiliki 15 port IO, yaitu port 1 dan port 3. Pin 12 sampai 19 adalah port 1, dan port 3 berada pada pin 2, 3, 6, 7, 8, 9 dan 11. Pin 20 dihubungkan ke catu daya 5 volt. Dan pin 10 dihubungkan ke ground. Rangkaian mikrokontroler ini menggunakan komponen kristal 12 MHz sebagai sumber clocknya. Nilai kristal ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler dalam mengeksekusi suatu perintah tertentu. Pada pin 1 dihubungkan dengan sebuah kapasitor 10 uF yang dihubungkan ke positip dan sebuah resistor 10 Kohm yang dihubungkan ke ground. Kedua komponen ini berfungsi agar program pada mikrokontroler dijalankan beberapa saat setelah power aktif. Lamanya waktu antara aktifnya power pada IC mikrokontroler dan aktifnya program adalah sebesar perkalian antara kapasitor dan resistor tersebut. Jika dihitung maka lama waktunya adalah : t = R x C = 10 K Ω x 10 µF = 1 mdetik Jadi 1 mili detik setelah power aktif pada IC kemudian program aktif. Universitas Sumatera Utara

3. 5 Perancangan Rangkaian Driver Relay