C = Kapasitas kapasitor F Jadi;
10 10
1 det t
R x C K
x F
m ik
µ = =Ω
= Jadi 1 milidetik setelah power aktip pada IC kemudian program aktif.
3.3. Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
Sama seperti rangkaian AT89S8253, pada mikrokontroller ini program juga dimasukan. Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada gambar berikut ini:
Gambar 3.3 Rangkaian mikrokontroller AT89S51
Mikrokontroler ini memiliki arsitektur yang sama dengan AT89S8253, namun pada mikrokontroller ini tidak memiliki EEPROM.
3.4. Rangkaian Display Seven Segmen
Rangkaian display seven segmen ini berfungsi untuk menampilkan nilai dari hasil pengukuran putaran lempeng. Rangkaian display seven segmen ditunjukkan pada
gambar 3.4 berikut ini :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.4 Rangkaian Display Seven Segmen
Display ini menggunakan 3 buah seven segmen common anoda yang dihubungkan ke IC 4094 yang merupakan IC serial to paralel. IC ini akan merubah 8
bit data serial yang masuk menjadi keluaran 8 bit data paralel. Rangkaian ini dihubungkan dengan P3.0 dan P3.1 AT89S52. P3.0 merupakan fasilitas khusus
pengiriman data serial yang disediakan oleh mikrokontroler AT89S51. Sedangkan P3.1 merupakan sinyal clock untuk pengiriman data serial.
Dengan menghubungkan P3.0 dengan IC serial to paralel IC 4094, maka data serial yang dikirim akan diubah menjadi data paralel. Kemudian IC 4094 ini
dihubungkan dengan seven segmen agar data tersebut dapat ditampilkan dalam bentuk angka. Seven segmen yang digunakan adalah tipe common anoda aktip low, ini
berarti segmen akan menyala jika diberi data low 0 dan segmen akan mati jika diberi data high 1.
3.5. Perancangan Rangkaian Penghitung putaran lempengan
Rangkaian ini terdiri dari sebuah pemancar infra merah, dan sebuah rangkaian penerima infra merah. Pemancar infra merah dipasang bersebelahan dengan rangkaian
penerima yang dilengkapi dengan fotodioda. Jika mengenai permukaan putih, maka
Universitas Sumatera Utara
pantulan sinar infra merah akan diterima oleh rangkaian penerima sehingga menghasilkan sinyal low yang dikirimkan ke mikrokontroller.
Ketika sinar IR mengenai permukaan hitam, maka rangkaian penerima tidak menerima pantulan sinar infra merah. Keadaan ini akan diolah oleh rangkaian
penerima sehingga menghasilkan sinyal high yang dikirimkan ke mikrokontroller dan komputer mengenali sinyal ini sebagai perintah untuk menambah nilai counter.
Pada alat ini pemancar yang digunakan adalah sebuah pemancar infra merah, sebuah rangkaian penerima sinyal infra merah. Rangkaian pemancar infra merah
tampak seperti gambar di bawah ini,
Gambar 3.5. Rangkaian Pemancar infra merah
Pada rangkaian di atas digunakan sebuah LED infra merah yang diserikan dengan sebuah resistor 18 ohm. Resistor ini berfungsi untuk membatasi arus yang masuk ke
LED infra merah agar LED infra merah tidak rusak. Resistor yang digunakan adalah 18 ohm sehingga arus yang mengalir pada LED infra merah adalah sebesar:
i = V – V
Led
R ............................................................................................... 3-2
Dengan : i = Besar arus yang mengalir ke led Ampere
V = Tegangan Vcc Volt V
Led
VCC
= Tegangan masuk led Volt R = Hambatan ohm
5V
Infra Merah 18
?
Universitas Sumatera Utara
Jadi arus yang masuk ke led adalah;
Ampere R
V V
i
Led
183 ,
18 3
, 3
18 7
, 1
5 =
= −
= −
=
Dengan besarnya arus yang mengalir ke LED infra merah, maka intensitas pancaran infra merah akan semakin kuat, yang menyebabkan jarak pancarannya akan semakin
jauh.
Pancaran dari sinar infra merah akan diterima oleh potodioda, kemudian akan diolah oleh rangkaian penerima agar menghasilkan data biner, dimana jika potodioda
menerima pancaran sinar infra merah maka output dari rangkaian penerima ini akan mengeluarkan logika low 0, namun jika potodioda tidak menerima pantulan sinar
infra merah, maka output dari rangkaian penerima akan mengeluarkan logika high 1. Rangkaian penerima infra merah seperti gambar di bawah ini:
Gambar 3.6 Rangkaian Penerima sinar infra merah
Potodioda memiliki hambatan sekitar 15 sd 20 Mohm jika tidak terkena sinar infra merah, dan hambatannya akan berubah menjadi sekitar 80 sd 300 Kohm jika
Universitas Sumatera Utara
terkena sinar infra merah tergantung dari besarnya intensitas yang mengenainya. Semakin besar intensitasnya, maka hambatannya semakin kecil.
Dari gambar diatas tegangan yang masuk pada kaki kedua pada LM 358 dapat dihitung dengan menggunakan rumus pembagi tegangan yaitu;
fotodioda
VCC +
R Rf
vo
Vo = R R + Rf x VCC
Tegangan yang masuk ke kaki kedua LM 358 adalah sebagai berikut: Pada saat fotodioda tidak terkena sinar infra merah memiliki hambatan Rf 15
sd 20 M ohm, jadi tegangan masuk ke LM 358 Vi adalah Vi = 33K 33K + 20 Mohm x 5 V = 0,008236 Volt.
Pada saat fotodioda terkena sinar infra merah memiliki hambatan Rf 80 sd 300 K ohm, jadi tegangan masuk ke LM 358 Vi adalah
Vi = 33K 33K + 300 Kohm x 5 V = 0,49 Volt.
Pada saat terkena cahaya infra merah maka dengan penguatan sedikit saja oleh LM358 sudah dapat mentriger VBE pada C945 melebihi 0.7 Volt, dan pada saat tidak
terkena cahaya maka tidak dapat mrntriger VBE sebesar 0,7 Volt sehingga terjadi cutoff pada C945 yang menyebabkan tegangan vcc masuk ke mikro.
Pada rangkaian di atas, output dari potodioda diumpankan ke Op Amp 358 yang merupakan IC dual OP Amp untuk diperkuat. Dari Op Amp dihubungkan ke
transistor C945 untuk menghasilkan data digital.
Universitas Sumatera Utara
Pada alat ini menggunakan dua buah LM358 karena pada prakteknya di lapangan nanti, pantulan cahaya yang sampai di fotodioda berbeda-beda karena
perbedaan keputihan pelat yang digunakan . Untuk mengantisipasi lemahnya tegangan yang masuk ke fotodioda dapat diatur dengan membuat dua buah LM358 yang dapat
mentriger tegangan masukan ke C945 melebihi 0,7 Volt. Jika tegangan yang masuk pada C945 kurang dari 0.7 volt maka terjadi cutoff dan sebaliknya akan terjadi
saturasi. Pada saat cutoff maka arus dari Vcc mengalir ke mikro, sedangkan pada saat saturasi maka arus mengalir dari Vcc ke ground, arus pada mikro terputus.
3.6 Rangkaian RF Transmitter dan Receiver
