lm... · _BIITII · _
MEReu BUANA
ISO 9001 : 2000 Lit no= QEC25538
_1411-_
VoIum14, NaTlr2
Apil2010
AnJilllB gan Pada Truh Pear_ Tst&1I BVne JIID ·217A NanatfJ IUJyat Sld Pel galltl Mdiva9 tsilldap Kep BIll Ksja (Suci KaalspdtlncUtri Platic Madiray) S:n¥ ~ IldaAltrBlr:Jy, Allin M. . . .
8ektro Sl'gical Urit seI:'EVi Aim Briu Bdah ~ AId Ad1~ HratNEI'J Altai Pervldalial KualitasPrcxUai Celana ~pdtlncl&ri Inch AltrBIr:Jy, Ida RnMdah
Prc:JcU( Tekltil
Sid S!tert1 PerlJSIirgan Absrp:i IlIhan Maka'a1 pdt ShJ PafiaDBsi AbdJ Hanict, .lJtr1 WilBto S!tert1 PenBihalCBl Mein ~ ProsesProcUai pdtlrDBri Btl Herry A!PfJ ~ Ilda AltrBIr:Jy, Tri HalJ"boto
Perirgaal KualitasCetak cBgan Metoda Sx 9918 d DepartSl B1 N8N A'irtilll PT Urited Can MIhaIJlJBdlfhoIil ~ka9
Dct8 AMRMeialui J:l'irgan Tegallgall Me_gtl20KV Eko Ihsno, RxJ Mdyad .
OPinism Penna IBl PersdCBlIllhan BIku (Suci Kaalspdt PenstIaan IncUtri Kalponell Otcmtif) Inch AlIJBIrJ,t,
0UVd'V Parjaitan
Ala Perekan TS1lBctur lUI gil Yldi ~ Arpi StiyaM&J
Im... · IEKNIK ELEKIRD
• TEalINDUSIRI
JURNAL ILMIAH
(; If ~"
t
~
t
I '" ,., ,
MERCUBUANA
ISO toOl : 2000 Lie no: QI!<::I5$3.
BINERGI ISSN: 1410-2331
Volume 14, Nomor J Penyimpangan Pada Trush Pesawat Terbang Engine JT8D· J 17 A Nanang Nuhyat
April JOIO
01 -08
Studi Pengaruh Motivasi terhadap Kepuasan Kerja (Studi Kasus pada Industri Plastic Machinery) Sonny Koeswara, Indra Almahdy, Amin Maulana 09 - 16 Electro Surgical Unit sebagai Alat Bantu Bedah AndiAdriansyah, Hirawan Antoni
17 - JJ
Pengendalian Kualitas Produksi Celana Jeans pada Industri Produk Tekstil Indra Almahdy, Ida Furaidah
J3 - 30
Studi Sistem Pengeringan Absorpsi Bahan Makanan pada Suhu Pasteurisasi AbdulHamid, larot Winarto
31 - 36
Sistem Pemeliharaan Mesin Pendukung Proses Produksi pada Industri Ban Herry Agung Prabowo, Indra Almahdy, Tri Hamboro
37 - 4J
Peningkatan Kualitas Cetak dengan Metoda Six Sigma di Departemen New Printing PT United Can Muhammad Kholil 43 - 48 Komunikasi Data AMR Melalui Jaringan Tegangan Menengah JOKV Eko Ihsanto, Nudi Mulyadi
49 - 54
Optimisasi Perencanaan Persediaan Bahan Baku (Studi Kasus pada Perusahaan Industri Keramik) Indra Almahdy, Chungking Panjaitan 55 - 60 Alat Perekam Temperatur Ruangan Yudhi Gunardi, ArpriSetiyawan
61 - 66
TEKNII MOIN • TEKNII HURD
• TEKNilINDUSTRI
JURNAL ILMIAH
SINERGI ISSN: 1410-2331
Penanggung Jawab Wakil Penanggung Jawab
Torik Husein Ir MT Andi Adriansyah Ir MEng Dr
Dewan Ahli
Ariono Abdulkadir Ir MSME PhD IPM Prof (Teknik Mesin) Usman Sudjadi Dipl-Ing APU Dr-rer nat Prof (Teknik Mesin) Hamzah Hilal Dr (Teknik Elektro Tenaga) Mudrik Alaydrus Dr-Ing (Teknik Elektro Telekomunikasi) Dana Santoso Saroso Ir MEngSc PhD (Teknik Industri)
Redaksi
Abdul Hamid MEng Dr (Teknik Mesin) Yudhi Gunardi Ir MT (Teknik Elektro) Muhammad Kholil Ir MT (Teknik Industri) Indra Almahdy Ir MSc
Alamat Penerbit g Redaksi
Fakultas Teknologi Industri Universitas Mereu Buana JI. Raya Meruya Selatan Kembangan Jakarta I 1650 Tel (021) 584 0816 ext. 51 14 Fax (021) 587 1374 fti .mereubuana.ae.id Redaksi menerima tulisan ilmiah tentang hasil penelitian, survei, dan kajian pustaka yang erat hubungannya dengan bidang Teknik Mesin, Teknik Elektro, dan Teknik Industri, dikirimkan via email ke Redaksi:
[email protected] (Teknik Mesin)
[email protected] (Teknik Elektro)
[email protected] (Teknik Industri)
JURNAL SINERGI (Volume 14 Nomor 2 April 2010) ISSN: 1410-2331
ALAT PEREKAM TEMPERATUR RUANGAN Yudhi Gunardi, Arpri Setiyawan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana Jakarta ABSTRAK Salah satu pemanfaatan Komputer (PC) saat ini adalah membuat dan mengolah data yang memudahkan kita membacanya. Temperatur atau suhu bagi sebagian orang merupakan data penting , khususnya pada dunia kedokteran dan penelitian scientific. Penelitian ini mencoba untuk merancang, membuat, dan dan membahas salah satu kemudahan yang bisa dilakukan dalam mendapatkan data temperatur suatu tempat. Melalui alat ini seseorang bisa mendapatkan suhu suatu ruangan dengan cara merekam pada periode tertentu yang di atur sebelumnya dengan PC kemudian data yang terekam dapat diolah di PC. Sehingga seseorang dengan mudah memonitor kondisi suhu suatu tempat tanpa harus ada di lokasi. Kata kunci: Komputer, Temperatur, Rekam (record) 1. PENDAHULUAN
\
Perkembangan bidang ilmu pengetahuan dan teknologi menjadikan segala sesuatu menjadi lebih mudah dan cepat. Salah satu indikasi perkembangan itu adalah kualitas produksi yang dihasilkan semakin baik. Hasil produksi yang berkualitas dihasilkan dari bahan baku yang baik, proses produksi baik dan lingkungan produksi yang baik. Untuk itu diperhatikan parameter atau kondisi Iingkungan yang diperlukan dalam produksi salah satu contohnya temperatur. yang baik Faktor temperatur dibutuhkan hampir semua industri manapun. Sebagai contoh industri pengolahan susu untuk menghasilkan susu kemasan yang segar harus dijaga temperatur selama proses dan penyimpanan jika tidak demikian maka bisa dikatakan hasil produksi akan banyak mendapatkan masalah di pasar. Pemantauan yang baik harus dilakukan secara terus menerus biasanya fasilitas ini sudah didapatkan pada mesin atau alat produksi modern. Seiring dengan perkembangan peningkatan kualitas produk diperlukan juga alat pemantau temperatur yang digunakan sebagai pembanding dari fungsi mesin itu sendiri. Alat ini harus bisa mengumpulkan data-data pengukuran sesuai dengan waktu yang kita inginkan
Tujuan penelitian ini adalah membuat suatu protipe pemantau temperatur suatu tempat yang dapat merekam data sesuai waktu yang kita inginkan. Materi pada penelitian ini dibatasi hanya pada perancangan perangkat lunak dan perangkat keras yang terdiri dari rangkaian sensor, sistem minimum dan interface RS232 Metodologi penelitian yang digunakan yaitu 1. Studi kepustakaan yaitu dengan memahami buku referensi, CD dan internet untuk memperoleh teori dan data penunjang yang diperlukan dalam perancangan perangkat keras dan lunak 2. penelitian dengan cara melakukan pengujian terhadap alat baik perangkat keras maupun perangkat lunak yang diintegrasikan untuk mendapatkan hasil optimal. 2. PERANCANGAN Pada pembuatan alat ini di bagi dalam beberapa tahap yang dimulai dengan perencanaan sistem, pembuatan skema rangkaian, perakitan komponen, pembuatan software dan yang terakhir pembuatan kemasan yang juga merupakan simulasi dari alat itu sendiri. Adapun tahapan-tahapan tersebut adalah sebagai berikut:
61
ALAT PEREKAM TEMPERATUR RUANGAN (Yudhi Gunardi, et al.)
Pada perencanaan sistem alat ini dapat terlihat pada blok diagram dibawah ini: Secara keseluruhan sistem di atas terdiri dari blok: 1. Pengindera sebagaimana namanya berfungsi sebagai penangkap atau pengindera perubahan temperatur suatu tempat atau ruangan. 2. Kendali merupakan pengendali rangkaian yang berfungsi di antaranya mengolah masukan dari sensor sehingga menjadi data siap pakai 3. Peraga menampilkan data hasil yang direkam sehingga bisa di baca kita semua.
PC lalu PC menampilkan hasil rekaman di monitor berupa grafik dan tabel pengukuran sesuai dengan waktu yang telah ditentukan. Sesuai dengan skema rangkaian diatas hardware perekam temperatur terdiri dari : 2.2.1 Rangkaian Sensor Sensor yang kita gunakan adalah sebuah sensor temperatur digital DS1820 Keuntungan menggunakan sensor in; adalah data yang keluarannya sudah berupa data serial dan jalur tunggal sehingga bisa langsung dihubungkan ke mikrokontroler dengan satu port. -+6V
T
Gambar 2.1 Siok Diagram Perekam Temperatur Ruangan Pembuatan perekam temperatur terdiri dari pembuatan keras dan perangkat lunak. Skerna rangkaian terlihat gambar 2.2
~~];~';~~~D\!' ;
·"4'
"'"'0
J-
, ~-! .:: ;-","I-a_J >
t
:r
.;:..,
~
U
+r'= ... r'·'::' ir= I.-
.t:-'"L. -u-' c·""",,, ·~-r,:" "',"
.
,j ::. -1"':, . "'~' :;:- ~
.,.. ke mikrokontroler Gambar 2.3 skema rangkaian sensor Sebagaimana disebutkan fungsi utama DS1820 sebagai sensor digital suhu yang mempunyai resolusi keluaran 9 bit dan step 0.5 0 C. Dalam keadaan standby memiliki rendah daya untuk melakukan pengukuran dan konversi analog ke digital. System harus merubah intruksi T [44h], hasil konversi data didimpan dalam 2 byte suhu register dalam scratchpad memory dan DS1820 kembali ke posisi standby. DS1820 mempunyai keluaran dalam derajat celcius. Data tersimpan sebagai 16 bit tambahan dua angka dalam register (lihat gambar 2.3). Tanda S menunjukan suhu positf atau negatif , S = a positif dan S = 1 negatif. Tabel memberikan contoh keluaran data digital dan urutan pembacaaan suhu Tabel 2.1 Format ~egister temperatur
L.T'-
lit1
1..
Gambar 2.2 Skema rangkaian perekam temperatur ruangan 2.1 Pembuatan perangkat keras (hardware) Secara keseluruhan cara memakai alat ini adalah pertama alat dihidupkan lalu dihubungkan ke komputer (PC) kemudian kita atur waktu interval pengambilan data temperatur dimana sebelumnya kita samakan waktu pada PC dengan waktu pada alat di RTC setelah selesai pengaturan alat dilepaskan dari PC dan tombol start di tekan alat mulai merekam temperatur lingkungan. Setelah selesai dan memory penuh dengan ditandai indikator LED menyala alat dihubungkan kembali ke
62
3
ISBj'1f
~IS811!
~
iii!
iii;
bit4
bill
bill
Y
21
2
e
~;.;...,-..;.;.;.;.~;;.;;...~;.;...,-..;.;.;.;.~;;.;;...r-=bil9
S
~~IO
I 2' I I
~d
s
I
Tabel 2.2 Hubungan antara temperatur dan data HMPERATl'RE DIGITAL OFTPFr IlIGIHI. OlTPI"T llliJl.1
{Iktl
t-~~~-+-~~~~-+-~ +85ffC· ()(KJ()00(l() 1010 IflIO OO;\;\h
I-----C.'--'---+'--'--'-----'-'---f----' +25.0T 0000 OO/J(} 00 II 00 J(J CtOJ2h
t-----+-----+---
)-_+\j;,;,;5~'(;..·_r0;;;.;;/iXI(j;;;.;(t()(;.;;.,;,;;.,I(j.;.;OO/.;.;)o..;;,(t()(;.;;.J;...!+-_..;;.;;000111
iFf ססoo 0000 oorXI (l()[10 flOO(ih t--.O~5~"C:-· -rl;;;';;II;"'II;';',I;';'II~II~II";'!;';'II;"'! +--~FFFFh ·25.0{ ·55,OC
1II111111HKJ 1110 IllIlllIl(\(lIOnlO
FIU.b FP)lh
JURNAL SINERGI (Volume 14 Nomor 2 Apri12010) ISSN: 1410-2331
2.2.2 Rangkaian Mikrokontroler, Memory dan RTC Mikrokontroller berfungsi untuk mengatur dan mengendalikan semua fungsi Input dan Output serta pemrosesannya. Osilator yang dibentuk oleh kristal sebesar 11,0592 MHz berfungsi untuk menjalankan intruksiintruksi program pada Mikrokontroller. Rangkaian reset yang terdiri dari Kapasitor dan Resistor disebut dengan Power on Reset yaitu rangkaian akan mereset Mikrokontroller pada saat pertama kali Mikrokontroller mendapat suplay. Pada saat pertama muatan pada Kapasitor masih kosong sehinggan dalam keadaan tegangan Vee dapat mengalir menuju Pin Reset dari Mikrokontroller. Setelah dalam selang waktu tertentu Kapasitor akan mulai penuh sehingga akan menahan arus mengalir dari Vcc ke Pin Reset Mikrokontroller. Dengan demikian Pin Reset pada Mikrokontroller akan berJogika rendah yang diakibatkan tidak ada arus yang mengalir. Tombol start berfungsi memulai pengambilan data bila ditekan kontroler menerima masukan rendah. Hasil pengukuran data disimpam di EEPROM 24C256 dan bila LED menyalan berfungsi sebagai indikator memory penuh.
membangkitkan tegangan + 10V dan 10V.
+511
Gambar 2.5 Skema konverter level TIL ke RS232 pada PC 2.2 Pembuatan perangkat lunak (Software) Pembuatan software pada alat ini ada dua yaitu pada mikrontroler dengan bahasa assembly atau bahasa mesin dan pada komputer (PC) dengan bahasa pemograman delphi. 2.2.1 Perangkat lunak mikrokontroler
'¥
~ :,~
uS , 1.3
0'
~
'E.
Pf.4
INISIALISASI PORT
051820
SACA TEMPERATUR
Gambar 2.4 Skema rangkaian mikrokontroler RTC (Real Time Counter) berfungsi sebagai kalender untuk alat ini pengaturan mengikuti kalender pada PC. Penambahan baterei untuk menjaga supaya data kalender tidak hilang pada saat suplai daya di lepas 2.2.2 Rangkaian Level Converter Rangkaian ini terdiri dari 1 buah IC MAX 232 dan 4 buah capacitor. Dalam rangkaian tersebut C1 dan C2 merupakan dua buah charge pump yang dapat
Gambar 2.6 Flow Chart pemgambilan data temperatur Flow chart pada gambar 2.6 menjelaskan proses pengambilan data temperatur sampai memory penuh atau di stop baru pengukuran berhenti. Dalam kode mnemonic mikrokontroler 8952051 adalah: Mov SCon,it50h ;Communication = a-bit UART
63
ALAT PEREKAM TEMPERATUR RUANGAN (Yudhi Gunardi, et al.)
Mov Pcon,180h Mov Thl, IFFh ;Baud rate 57600 bps Mov Tmod,f20h ;Timer 1 = 8-bit auto reload Setb Trl ;Activate Timer 1 Mov Ie,190h Mov Sp,f46h
lblStat.Caption:=ComPort.Port+' Connected I ; cmdRun.Enabled:=true; end; end; procedure TForml.rdScratchClick(Sender: TObject) ; begin
if rdScratch.Checked then begin ckWrite. Enabled: =True; ckRead. Enabled: -True; ckCopy.Enabled:=True end else begin ckWrite.Enabled:=False; ckRead.Enabled:=False; ckCopy.Enabled:=False; end;
Acall Long_Delay Acall Write Enable Acall StartRTC Acall Write-Disable AcaU Get_T&mp
2.2.2 Perangkat lunak pada komputer (PC) Kita menggunakan perangkat lunak Borland Delphi untuk mengambil data dari alat perekam temperatur. Flowchartnya sebagai berikut:
/------...
end;
Program diatas merupakan bagian dari pengaturan awal pada alat yang nantinya akan muncul menu seperti di bawah ini
Gambar 2.8 Tampi/an muka software perekam temperatur Gambar 2.7 Pengaturan awal alat dan pembacaan data dengan PC Sebagian penggalan program dari aplikasi delphi: procedure TForml.cmdSettingClick(Sender: TObject); begin ComPort.ShowSetupDialog; end; procedure TForml.cmdOpenClick(Sender: TObject); begin if ComPort. Connected then begin ComPort. Close; cmdOpen. Caption: = 'Connect' lblStat.Caption:=ComPort.port+, Disconnected' cmdRun.Enabled:=false; end else begin ComPort.Open; cmdOpen.Caption:='Disconnect';
64
3. PENGUJIAN ALAT Pada pembuatan alat ini telah dilakukan pengujian dan pengukuran terhadap alat yang sudah dibuat, tujuan dari pengujian dan pengukuran ini adalah untuk mengetahui apakah seluruh komponen pada rangkaian telah berfungsi dengan baik dan bekerja sebagaimana mestinya. Pengukuran alat akan dilakukan pada beberapa bagian rangkaian yaitu : 1. Rangkaian control 2. Rangkaian level converter Dilakukan juga pengujian sistem kerja rangkaian secara keseluruhan dengan memberikan masukan dari sumber panas. Alat ukur yang dipergunakan dalam pengujian dan pengukuran ini adalah : 1. Osciloscope
JURNAL SINERGI (Volume 14 Nomor 2 April 2010) ISSN: 1410-2331
2. .. Multitester 3. Termometer digital 3.1 Pengukuran frekuensi clock pada rangkaian mikrokontroller Pengukuran frekuensi clock mikrokontroller ini bertujuan mengetahui nilai frekuensi kristal yang digunakan , apakah sesuai dengan nilai frekuensi spesifikasinya. Cara pengujian : Pengukuran dilakukan dengan menggunakan oscilloscope. Kabel positif dari oscilloscope dihubungkan ke kaki input osilator dan kabel negative dihubungakan ke ground. Hasil pengukuran : Dari hasil pengukuran yang didapat frekuensi yang dihasilkan oleh osilator kristal adalah 11,07 MHz, hasil pengukuran da at dilihat ada ambar 3.1.
Gambar 3.1 Frekuensi Kristal Mikrokontroller Analisa: Frekuensi yang dihasilkan ositator tidak berbeda jauh dari frekuensi spesifikasinya yaitu 11,059 MHz. Perbedaan ini memperlihatkan adanya toleransi nilai komponen elektronika. Dari pengukuran yang dilakukan juga dapat dilihat adanya kestabilan nilai frekuensi yang dihasilkan oleh osilator kristal tersebut. 3.2 Pengukuran pada rangkaian level converter Pengujian dan pengukuran pada rangkaian level converter ini bertujuan untuk mengetahui bahwa level tegangan yang dikirimkan dari PC ke mikrokontroller telah diubah menjadi level tegangan TTL. Level tegangan sebelumnya yang dikirimkan PC adalah level tegangan RS 232 yang tidak sesuai dengan level yang dibutuhkan oleh tegangan mikrokontoller.
Cara pengujian : Pengukuran dilakukan dengan menggunakan oscilloscope. Pada tahap pertama dilakukan pengukuran input rangkaian level converter dengan menghubungkan Kabel positif dari oscilloscope ke kaki input ICl 232 pin 13 dan kabel negative dihubungkan ke ground. Pada tahap kedua dilakukan pengukuran output rangakaian level converter dengan menghubungkan kabel positif oscilloscope ke pin 12 ICl 232 dan kabel negative tetap dihubungkan ke ground. Hasil pengukuran : Dari hasil pengukuran yang didapat pada input level converter tegangan level rendah adalah - 10 Volt sedangkan tegangan level tinggi adalah + 10 Volt, hasil pengukuran da at dilihat ada ambar 3.2.
Gambar 3.2 Level Tegangan RS232 Hasil pengukuran pada output level converter tegangan level rendah adalah a Volt sedangkan level tingginya adalah +5 Volt.hasil pengukuran dapat dilihat pada gambar 3.3.
Gambar 3.3 Level tegangan TTL
65
ALAT PEREKAM TEMPERATUR RUANGAN (Yudhi Gunardi, et al.)
Analisa: Level Tegangan input dari rangkaian ini sesuai dengan level tegangan RS 232 dan dan output IC MAX 232 level tegangan telah diubah menjadi level tegangan TTL, dengan hasil ini berarti rangkaian level converter telah berfungsi dengan baik dan memungkinkan data yang dikirimkan oleh PC dapat diterima oleh mikrokontroller. 3.3 Pen u·ian ke ·a sistem
disimpulkan keseluruhan
4.
system alat Inl dengan baik.
secara
beke~a
PENUTUP
4.1 Kesimpulan Setelah selesainya tahap pembahasan, pembuatan dan pengujian sistem/alat pada Penelitian ini, maka didapat beberapa kesimpulan : 1. Berdasarkan tahap pengujian, sistem/alat yang dirancang dapat bekerja dengan baik sesuai dengan yang diinginkan. 2. Dengan menggunakan Mikrokontroler AT89S2051, memudahkan kita mendesain alat dan membuat juga membuat alat tampak ringan dan compact
3.
Gambar 3.4 Contoh hasil Yang Terukur dan tampil di Software aplikasi Tabel 3.1 Perbandingan pengukuran sistem dengan termometer digital Dalam celcius Kondisi Termomet Hasil er digital rekam per 1 menit Temperatur 28,7 29 ruan Tubuh 34,6 33 manusia Solder listrik 101 102,4 Pengujian sistem ke~a alat secara keseluruhan yang dilakukan bertujuan untuk mengetahui bahwa sistem ke~a alat baik perangkat keras maupun perangkat lunak telah berfungsi dengan baik Cara pengujian : Pengujian dilakukan dengan memberikan sensor sumber panas. Hasil pengukuran dibandingkan dengan termometer digital Analisa : Hasil pengukuran yang dilakukan mendekati alat ukur maka dapat
66
Sensor DS1820 memudahkan dalam mendesain alat yang membutuhkan sensor temperatur yang praktis dan presisi 4. Dengan sensor digital menghilangkan rangkaian analog yang dahulu membuat rangkaian menjadi sensitif terhadap gangguan 4.2 Saran-saran Untuk pengembangan lebih lanjut dari penelitian ini, maka disampaikan beberapa saran sebagai berikut : 1. Alat ini merupakan ide untuk memanfaatkan komponen 1-wire bus yang sudah banyak dipasarkan . 2. Alat perekam temperatur dapat dijadikan dasar alat pengkalibrasi alat lain yang menggunakan temperatur.
DAFTAR PUSTAKA BUdiharto, Widodo. 2005. Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler: Elex media komputindo. Supriadi,Muhammad.2005. Pemrograman IC PPI 8255 meggunakan Delphi: Penerbit Andi w.w.w. Atmel.com w.w.w.Maxim-IC.com
