BAB I PENDAHULUAN l.l Lilar Belakang P e r k e mb a n g a n te kn o |o g i o tom asimesinper kakasmakinpesatseir ing waktu. Teknologi dengan perkernbangan
'otornasi' artinya teknologi yang
berusahamengurangiusahamental, maksudnyamanusiamengurangiaktivitas teknologi berfikir. Dewasarnr makin banyakmesin perkakasmenggunakan dengancepat,dandiperoleh prosesproduksidapatberlangsung otomasisehingga hasit yang baik. lndustri yang berkembangsaat ini masih banyak yang menggunakanmesin -
mesin perkakasberteknologimanual / mekanik,
maksudnya hanya mengurangi usaha fisik. Penggunaanmesin perkakas berteknologimanual cenderungmenimbulkanmasalah,sebagaicontoh mesin mesinbubutbanyakterkendaladengan bubut.Operatoryangahli mengoperasikan Operatorbanyakdisibukkandenganpengukurandimensihasil prosespengukuran. proses bubut untuk mencapai dimensi produk yang diinginkan. Operator mcmbubutpadajarak tertentu,mesindimatikankemudianmengukurkesesuaian dimensiyangdiinginkan. Melihat banyaknyausahamental operatorpada aktivitas pengukuran, di atassebagaitopik menarikperhatianpenulisuntuk mengangkatpermasalahan alat bantu yang berfungsisebagai skripsi. Pcnelitianini bcrupa perancangan yang aktifitaspengukuran indikatordimensihasilprosesbubutuntukmengurangi Hipotesis timbul. Alat pengujikernampuanalat bantumesinbubut menggunakan /es/. sebuah alat analisis statistik yang menggunakan dua dugaan yang
L
atau berlawananuntuk mengetahuirata- rata dikehendakisesuaidengandugaan tidak.
Masalah 1.2Perumusan permasalahandalam skripsi ini adalah merancangdan membuat alat bantu pengukuranhasil Prosesbubut.
Masalah 1.3Pembatasan masalahdari proyektugasakhir ini adalah: Pembatasan l.
alat bantu Sumbuaksis mesin bubut yang digunakandalam perancangan adalahsumbuX.
ukuranmillimeter(mm)' menggunakan 2 . Skalaukuranpembubutan J.
pembubutanadalah200 mm. Dimensimaksimalpengerjaan
4 . Alat dirancanghanyauntukmesinbubuttipe C6l27B EngineI'athe ' Hipotesist - test. 5 . Pengujianalatbantumenggunakan 6 . Data yang digunakandalamr -. re.srhasil pembubutanadalahselisihdimensi alat bantu terukur aktual dengantampilan hasil prosesbubut menggunakan digit peraga7 segmen.
1.4 Tujuan Penelitian Penggunaanteknologi otomasi sebagaialat bantu altematif pemecahan mesinbubut berteknologi masalahwaktu kerja padaprosesbubut menggunakan prosespengukuran. rnanualuntukmeminimasi
1.5Asumsi dalamskripsiini Asumsiyangdigunakan l. Diasumsikandimensi hasil proses bubut
bulat dalam satuan
millimeter(mm). untuk nilai > 0.5 dibulatkanke atassedanguntuknilai <0'5mm 2. Pembulatan dibulatkanke bawah. dalam mengoperasikan 3. Diasumsikankemampuanoperatorberpengalaman mesinbubut.
1.6SistematikaPenulisan penulisan skripsiterdiriatas: Sistematika BAB I
:PINDAI]ULUAN Berisi uraian latar belakang, perumusan masalah, pembatasanmasalah, tujuan penelitian, asumsi yang digunakandan sistematikapenulisanskripsi.
BAB II
: LANDASAN TEORI yang Berisi uraian teori-teori dan perumusan-perumusan masalahyangdiangkat,alat dipakai dalampembahasan alat yang dipakai dalam analisa permasalahanyang diangkat
dan
permasalahan.
karakteristik penyelesaian dari
BAB III
: METODOLOGIPENELITTAN Berisi uraian tahaPan perancanganalat bantu dan Dembuatanalat bantu.
BABIV
: PERANCANGANDAN PEMBUATAN ALAT BANTU Berisi uraian prosesperancanganrangkaianelektronika alat bantu.sistemmekanikalat bantudan pembuatanalat bantusecarakeseluruhan.
BAB V
: PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA Berisi uraian prosespengumpulandata,pengolahandata data. penghitungan disertaipenghitungan
BAB VI
: ANALISISDAN PEMBAHASAN Berisi uraian analisa hasil pengolahandata yang telah dikumpulkandari hasil prosesbubut.
BAB VII
: PENUTUP Berisi kesimpulan mengenai hasil analisa yang telah dilakukanbesertasaran.
BAB TT LA}{DASANTEORI
BAB II LANDASAN TEORI
II.l RangkaianElektronika dan Komponen- Komponennya Secara garis besar, rangkaian elektronika alat bantu yang dirancang terdiri dari 4 komponen utama: Mikrokontroler, ADC (Analog to Digital Converter), Seven Segment (peraga 7 Segmen), dan Sensor.. (Tahap perancangan alat bantu dapat dilihatpada BAB IV)
II.l. I Mikrokontroler AT89C5f Mikrokontroleradalahsebuahkomponenelektronikyang bekerja sesuai denganprogramyangdiisikan ke dalammemorinyalayaknyasebuahkomputeryang sangatsederhana. Mikrokontrolerterdiri dari mikroprosesor (sejenisIC - Intergrated Circuit yang tidak dapat berdiri sendiri, spesifik untuk fungsi penghitungan/ matematis)dan beberapatambahankomponenelektronik disesuaikanpenggunaan untuk lebih khususke aplikasiyangtergabungmenjadisatuberbentukIC (Integrated circuit)lain
yang berfungsi untuk mengontrol suatu operasi berbasis fungsi
matematis.Mikrokontroler yang digunakandalam perancanganalat bantu mesin bubutadalahmikrokontrolertipe A789C51denganstandarindustriMCS5l . MikrokontrolerAf89C51 merupakansalah satu produksimikrokontroler buatanAtmel yang kompatibeldenganstandarindustri MCS| L Karakteristikdari mikrokontroler ini adalahrendahnya dayayangdikonsumsi.
6 MikrokontrolerAT89C5I memiliki 2 ienis memori/ tempatpenyimpanan: yang Flash Programmable dan Eraseble Read only Memory (Flash PEROT'I) digunakanuntukmenyimpanprogrampengendalikerja atauprosestertentudanRAM Rangkaian Ulandom AccessMennry) yang digunakan untuk menyimpan data. Mikrokontrolerdapatdilihat padagambarberikutdibawahini: poryaoo R
P2.uAa
PO1/AO1 > PO2iADZ PO.3/AD3 Po.!UAD4 Po.yADs PO.6/AD6 PO.7IAD7
P2.1tA9 P2.2,A1O P2.3tA11 u2.41A12 P2.gA13 P2.6,A14 P2.7tA15
Pl.O
P3.OAXD
Pr.1 P1.2 Pt,3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
P3.UrlQ P3.2/rNIO P3.3|NT1 P3./I/TO P3.5{lL P3.6AlR P3.7/RD
Pl P! Pt Pr Pt P1 Pt
tnsOl [1)lD'
o ! 2 3 4 E a
RE'T P9.0 Pl I
rlllff?r e r a r:Tf,fffl PI I ir0! P9 4 ' . r ' rI P 3 f {FTft P3 a rFSt Pr r X1ALz r.IALt ot{o
vG|] FO.{ (AOOI FO.I tro 1l PO.2 (AO2l P O .t t a D l l PO-4 fA Dal PO.6 (r D6l FO.6 I A tl6l PO.? {tl}7} FT., VP P A L E IFFI|'E
FEETI ?2.f {Alrl P 1.6 (A14! P 2 .g t a 1 1 1 ''l.a l.l1 P 2 . t t A l "r l)
lal0t " r?. 2.t { A 0 l P P 2 .o t a r t
nreecstR
Gambar2.1 KonfigurasiPin MikrokontrolerAT89C51
ll.l.2 Analog to Digital Converter0804(ADC0804) ADC merupakanrangkaianuntuk mengkonversisinyal analogmenjadi sinyal digital. Dalam pen) rsunanskripsi ini ADC yang dipakai adalahtipe ADC0804yang termasuk dalam teknik pendekatanberuntun. Prinsip metode ini adalah untuk membangkitkansuatu taksiran awal mengenaimasukansesungguhnya.Tergantung makataksiranini bisadiperbesarataudiperkecil. dari hasilperbandingan, RangkaianADC akanmengkonversisinyal analogdari potensiometeryang berfungsisebagaisensor/umpanbalik menjadi sinyal digital untuk diproseslebih
7
lanjut oleh mikrokontrolerAT89C5l. Konfigurasi pin AD(: tersebutdapat dilihat padagambardibawahini. v*(oR vroi
t5 +lN .IN
h E A
DBO DB1 DB2
>
DB4 DBs D86
vnera $ oa: CLKR CLKIN
cs
^^
D B7
ffi EE^* eocosr 9
m
I
(rsr)
ffi ct( r{
m vfi(t) vH(-l AOlto tt$t/2 00il0
Gambar2.2 RangkaianAD(l 0801
ll.l.3 SevenSegmentSebagaiPeraga seven segmentI peraga7 segmenmerupakanperagadigital yang terbagi menjadi2 jenis, yaitu peraga7 segmentunggalkatodadan peraga7 segmentunggal anoda.Tersusunatas7 buahLtiD (Light EmmitingDiode) yangmembentukmenjadi angka8. LED
LDD tersebutdiberi namaa sampaig sep€rtiterlihat padagambar
dibawahini.
r-l
ll , ll .II II ----rl-l l-l
+6v
Tunggrl l(rlodr
Tunggal Anoda
Gambar2.3 KonfigurasiSeventSegment
8 S e v e nS e g n te n rb e ke ri a se suaidenganpr ogtam dalam m ikr okontr oler y ang 1. dibuat untuk menghasilkantampilan tertentu,misalkan ditampilkan angka LED yang Programakan memberiperintah LEDhuruf b dan c menyalasedangkan lain tidakmenyala.
I[.1.4 Sensor Sensoradalahsebuahalat bantu yang mengubahbesaranmekanikmenjadi besaranelektronik.Sensormemiliki kemampuanmeresponataumendeteksikeadaan hanya suatu lingkunganbaik secarafisik maupunsecarakimiawi. Fungsi sensor terbatas sebagai pengubah besaran elektronik yang secara fisik tidak dapat sehingga sesuatu), dalambahasamanusia(terbacaataumenunjukkan diterjemahkan memerlukan media pente{emah dari bahasa mesin (besaranelektronik) dapat dimengerti secara bahasamanusia. Besaranelektronik yang dihasilkan sensor digunakansebagaidata masukansinyal analog IDC
dikonversi menjadi sinyal
digital berupa bilangan biner yang selanjutnyadiproses dalam mikrokontroler sebagaikondisi lingkunganterbacaoleh sensor.Mikrokontrolermengolahmasukan progam yangtersimpanmenjadiproses/ kerja sinyal digital da'i ADC berdasarkan tertentu,misal ditampilkan pada peraga7 segmenmenjadi angka tertentu sesuai terbacaoleh sensor. alat bantu mesin bubut adalah Sensoryang digunakandalam perancangan potensiometer linier, sebuah komponen elektronika yang berfungsi sebagai dapat berubah- ubah variable dimana nilai tahanan(resistansi) tahanan(resistor) dengan mekanisme putaran. Nilai resistansi maksimum sebesar 10 kOhm'
9 penggunaanpotensiometerlinier sebagaisensordenganmemanfaatkangeraklinier potensiokedalamgerakputar. pahatbubutkekiri dankekananuntukmenggerakkan
II.2 Hipotesist-test AIat analisis Yang dibuat mengikuti metode statistik dengan pendekatan
pola distribust teorema (lentral llnril, distribusi dari X diasumsikanmengikuti populasi normal. BerdasarkanPendekatanteorema cenlral /nnit distribusi dari pengamatantidak perlu diketahui. Ketika X berupasampelrandomdenganukuran
(p'"), sarnpel sebesar n yang berasal dari populasi berdistribusinormal N dirumuskan:
7 =\x
r- p\ N n
t2-ll
o
Karena nilai o tidak diketahui, simpanganbaku populasi didekati dengan menggunakansimpanganbaku sampel S SehinggadirumuskanZ = T dengan rumusandibawahini:
,. lx - pNn \ F
I
t2-21
=+
o
-= | x, ,a2 t (*, -zl t\
:4,
n
n-l
Keterangan. n* I
: j u m l ah sa mp e l
X;
: Sampelke - I
X
'. rata- ratasamp€l
S
: standardeviasi
12-31
- test Dalam pengujian sebuah rala - rata populasi menggunakan t
sampel simpangan baku yang digunakan merupakan simpangan baku data pengamatan.Uji hipotesisdilakukan denganmembandingkanrala
- rata sampel
terhadapnilai dikehendakidenganacuan teoritik nilai tabel I untuk tingkat kesalahan sebesaru dan n -
I derajat bebas. Hipotesis dilakukan dengan
m e n g g u n a ka n 2 d u g a a n ya i tu d u g aanyangdiinginkandar ipengam atan( Hg) dan d u g a a n y a n g me l a w a n d u g a a n a w al( H7) .Per bandingannilait- teor itikdenganr _ hitunganmenentukanditerimanyasalahsatu dugaandari dua dugaanyang dibuat, dirumuskansebagaiberikut: Ho'P-Po:
a - ....?;n-l = dercial-bebtts lon H r : p 2 .p o ; R :T r,*," ->H ,
'. p < ps,R '. 7'1,i,,n"-,1 -l o
t, H, : p + po;R :17'lr,^,,r-2 (-
- t t "\ rN " T'nu,-r,-= \ x .s
12-41
Keterangan: Ho
: dugaanawal yangmenyatakansuatukondisi tertentu,He diterimajika T1';1 bernilaitidak melebihit - teoritik.
Hr
: dugaansanggahanterhadapdugaanawal, H1 diterima jika Tr* benilai lebihbesardarinilai t -teoritik.
n- I
: derajatbebas,jumlah sampeln dikurangi1
o
: tingkatkesalahandugaan
S
: simpanganbaku samPel
'. rata- ratasampel lio
: rata- ratadugaanyangdiinginkandalamhipotesis
MesinBubut lI.3 Teori Permesinan Mesin perkakasbubut (Lathe Engine) merupakanmesin perkakasyang berfungsiuntuk pengerjaanmaterial ke dalam bentuk silinder. Prinsip kerja mesin perkakas bubut menggunakanprisip simetri putar untuk pengerjaanmaterial berbentukdasarsilinder baik solid maupunpipa. Namun pada penggunaannya mesinperkakasbubutdengan banyakfariasibentukdapatdikerjakanmenggunakan prinsip penge4'aanmaterial simetri putar( missal seperti bentuk tirus/kerucut,
Proses permesinan mesin bubut terbagi
trga macam Proses
yaltu: perTneslnan l. Facing 2. Roring 3. Turning Ketiga prosespermesinandiatas merupakanprosespelmesinandasar yang pada prakteknya dikombinasikanuntuk mengerjakanproses bubut membentuk hasil prosesbubutsesuaipenggunaannya'
1I.3.1ProsesFacing Prosespermesinanfucing merupakanprosesp€rmesinanmesinbubut untuk pemakananmelintangataumemotong ke arahsumbuputar dari bendake{a(dalam
t2 'Y'). Prosespctugpadapenggunannya dalamprosesbubutterbagi koordinatsumbu menjaditiga macamPenger-iaan: lubangyangtelahdibuaQ' l. Boring a drilled hole (memperbesar 2. Iiacing from llrc crossside (pemakananpahat bubut arah melintanguntuk membentukkerucut). 3. Curoffor parling (memotongbendakerja / material)' padaprosespcing posisipemakanan pahatbubutadalahmaju memundurmemotong arahsumbu'Y' sepertingpadagambarberikutdibawahini' Machined 6urface
Work surface tf,
+ I I
Tool Facingfrom the cross side Facing(l) Gambar2.4llustrasiProses II.3.2 ProsesBoring ProsespermesinanBoring padamesin bubut merupakanprosespermesinan lubangyangtelah dibuatpadasebuahbendakerja (prosesbubut untuk memperbesar sisi dalam). Proses permesinanBoring biasa digunakan untuk pengerjaan penge{aan bentuk pipa, shook (sambunganpipa), dan lain sebagainya.Proses pengerjaanBoring prinsip kerjanya sama dengan prosesFacing, namun arah pemakananpahatmengarahke operator.Berikut illustrasiprosespermesinanboringI ) paul E. Degarmo,MateriatsandProcessin Manufacturing,Prentice-HallIntemationalInc, hal 657
M aclr ined sur face n6 bar --f
---jDtI
I. B o r i n ga d r i l l e dh o l e Roring(2) Gambar2.5llustrasiProses
II.3.3 ProsesTurning utamadari mesin ProsespermesinanTurning,merupakanprosesperTnesinan bubut. Arah pemakananpahatbubut dalam prosesTurning adalahsearahdengan sumbu 'X' kekiri dan kekanandenganacuanoperator.Prosesini biasa digUnakan untuk meratakanpermukaanmaterial,membentukmaterialkedalambentuksilinder (simetri putar). Biasa digunakanuntuk prosespembuatanporos (slal), tirus, dan Berikut illustrasiproseslarring dalamgambardibawahini. sebagainya.
i
D1
it
II
ll
h
ll
i\
I
I i
Gambar2.6 llustrasiProsesTurning(3)
2) ibid.hal6s7
3) iuia,natoss
BAB In METODOLOGIPENELITIAN
BAB III METODOLOGIPENELITIAN
III.I TahapanPenelitian Pembuatanskripsi perancanganalat bantu mesin bubut ini melaui beberapa langkah. Secara sistematis, tahapan penelitian yang dilakukan digambarkanpadadiagramalir bawahini :
TUJUAN PENELITI,AN
TINJAUANPUSTAKA
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
Gambar3.1 DiagramAlir TahapPenelitian
t4
Keterangan: Masalah l. Perumusan Tahapanpenelitian diawali denganperumusanmasalah.Permasalahan yang diangkatsebagaibahanperancangandan pembuatanproyek tugas yangseringterjadidalamprosesbubut. akhiradalahaktivitaspengukuran 2. Tujuan Penelitian 'l'ahap
selanjutnya setelah permasalahansebagai topil: tugas akhir
dirumuskan,ditetapkan tujuan proyek tugas akhir yaitu penggunaan permasalahan teknologiotomasisebagaialat bantualtematifpenyelesaian waktu kerja pada prosesbubut menggunakanmesin bubut berteknologi manualuntukmeminimasiwaktupengukuran. 3. TinjauanPustaka tinjauanpustakasebagailandasanteoritis Tahapselanjutnyamengadakan dalam merancang,membuatdan mengadakanujicoba alat bantu dimulai ADC dari tinjauanpustakadibidangelektronikamengenaimikrokontroler, (Analog to Digitat ()onverter),potensiolinier, 7 segmen(sevcnsegment) sebagaitampilanindikator,dan analisisstatistikHipotesist - test untuk alatbantu. mengujikepresisian Pembuatandan tlji CobaAlat Bantu 4. Perencanaan, Tahap ini merancang sistem minimum (diagram hubungan antar sofware) komponenelektronikayangdisimulasikandenganmenggunakan dari rangkaianelektronikatarnpilan indikator, merancangrangkaian
elektronikaberdasarpada sistemminimum yang telah dibuat dan sistem mekanik alat bantu, pembuatan rangkaian elektronika alat bantu, sinkronisasisistem mekanik dengan rangkaianelektronika alat bantu, mengadakanujicoba alat bantu padamesin bubut untuk mengetahuialat bantudapatbekerjadenganbaik atautidak. 5. Pengumpulandan PengolahanData Tahap ini mengadakanproses bubut menggunakanalat bantu untuk datadimensihasilprosesbubutyangdigunakansebagaidata memperoleh peta kendali.Data terkumpul,diolah untuk mengetahuirata - rata proses alat bantu' dan simpanganbakudari prosesbubutmenggunakan 6. Analisa rata- ratawaktuproses Tahapanalisadilakukandenganmembandingkan bubut dengandan tanpa menggunakanalat bantu, Uji hipotesisdengan table- t (t - lest)dengandugaanrata- rata penyimpangan menggunakan dimensi hasil prosesbubut menggunakanalat bantu terhadapspesifikasi tidakmelebihitoleransispesifikasi. 7. Kesimpulan Tahappenarikankesimpulandidasarkanpadahasil tahapanalisa,besamya variasi proses bubut dan penyimpanganrata -
rata proses bubut
atautidak' alatbantusesuaidenganyangdiharapkan menggunakan
BAB TV PERA}TCA}TGAN DAhT PEMBUATANALAT BANTU MESINBUBUT
BAB IV PERANCANGAN DAN PEMBTJATANALAT BANTU
dan PembutanAlat BantuMesinBubut IV.l Perencanaan Pembuatanskripsi ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu pembuatan perangkatkeras / sistem mekanik dan pembuatanperangkatlunak / program, Diagram blok perancanganalat bantu mesin bubut dapat dilihat pada gambar dibawahini:
i\t[cs5t (ATseCsr) Garnbar4.1 DiagramBlok Alat BantuMesin bubut t berfungsi sebagaipengontroldari semuakomponenyang terdapat MC.SS padaalatini. IV.2 SistemMekanikAlat BantuMesinbubut Sistemmekanikpadaalat bantuMesin Bubutterdiri dari sebuahroda puli dengangerak rotasi yang menggerakkanporos potensiometerlinier, dikonversi pahatbubutsearahsumbuaksisX ke pergeseran menjadigeraklinier berdasarkan sebagaikonversipergeseran kiri dan ke kanan.Geraklinicr ini dimanfaatkan pahat bubut yang menunjukkanjarak pemakananpahat bubut. Diameter poros potensiometer yang digerakkan roda puli ditentukan berdasarkanalokasi
t7
18 maksimal resolusiyang dihasilkanADC08A4adalah 8 bit(satu digit bilangan lingkunganmampu biner) dimanadalamsistembilanganbiner,resolusi(kondisi terbaca olehADC yang dikonversidalam sinyal digital berupabilanganbiner) resolusitotal bit dariADC 28:256 bit. Sistempenghitungan ADC adalahsebesar alokasibit yangmenunjukkanperubahankonversijarak adalah256bit sedangkan Sistemmekanikalat bantu adalah255 (l bit bernilai0 atautidak adapergeseran). Mesinbubutdapatterlihatpadagambardibawahini:
Poros P otensio
Gambar4.2 MekanikAlat bantuMesinBubut
IV.3 PerangkatLunak dan SistemElektronikaAIat Bantu Mesin bubut danpembuatanalat Selainpembuatanperangkatkeras,dalamperancangan lunak ini. Perangkat lunaknyauntukmenunjangalat ini diperlukanjugaperangkat dari alat bantumesinbubutyangdirancangdibuatdalambahasaassemblyMCS5I yang digunakan dengan menggunakanbeberapaprosedur.Prosedur-prosedur dalam pembuatanprogram meliputi prosedur scankeypadyaitu prosedur untuk papantombol keypadapakahadatombolyangditekan' penekanan
t9 Prosedurbaca_adcdalamperangkatlunak alat bantu yang dirancang(baca lampiran)berfungsimembacaperubahannilai ADC dimanaperubahannilai ADC ini digunakan untuk mengetahuiposisi dari pahat bubut. Pada titik awal yang diinginkan'Tombol Set Titik Nol' (bacalampiran)ditekan pembubutan untuk mengubahnilai tampilan pada peraga7 segmenmenjadi nilai nol. ADC akan membacaperubahanbilangan biner dari masukansinyal analog sensor sebagaipenambahannilai bit biner sinyal digital keluaran,diterjemahkan pahatbubut. Mikrokontrolermengeluarkan mikrokontrolersebagaipergeseran keluarandatadigital sebagaikeluaransinyaldigital dan ditampilkandalambentuk pahatbubut' angkaoleh peraga7 segmensebagaiindikatorpergeseran Perancangansistem elektronika sebagaikontrol yang dijalankan oleh program,diisikanke dalammikrokontrolerAT89C5l denganurutanperancangan sebagaiberikut: 1. Perancanganrangkaian elektronika mikrokontroler AT89C5I sebagai utamaalatbantu. rangkaian rangkaianpengkonversisinyal analogmenjadisinyal digital 2. Perancangan ADC0801. 3. Perancanganrangkaian display keluaran pemrosesanmikrokontroler pahatbubut yang diteiemahkankedalam terhadapperubahanpergeseran bentuktampilandigitalSevenSegment. Ketiga rangkaian diatas kemudian digabung menjadi rangkaian terintegrasi menjadisebuahmediapengkonversibesaranmekanikmenjadibesaranelektronik yangditampilkankedalambentuktampilandigital' (masukan sensor)
20 IV.3.I Perancan gsnRangkaianMikrokontroler AT89C5I Secaragarisbesarmikrokontroler memroses masukandari ADC berupa perubahandigit bilanganbiner hasil konversisinyal analogdari sensormenjadi sinyatdigital,diprosesdenganmenggunakan pendekatan fungsimatematis dalam logika pemrogTaman Assen$ly (bahasapemrogramantingkat rendah spesifik untuk pemrogramanmikrokontroler).Adapun hasil pengolahanperubahandigit bilangan biner ditampilkan dalam tampilan digital Seven Seg,ment. Berikut perancangan rangkaiandari mikrokontroleryangdigunakandalampembuatanalat bantu.
vccfv
7 se0men'B' Ts.grDeo 'A ' 7 3cgman Tstlrn rr 'C' ?segmen'F TsegrDrn'6' not u'e Tseg.rEn'E
P0.0/AD0 Fo.l,rADt PO.?|AD2 P0.3/AB3 PO.4|AD4 P0.5,AD5 F0.0/AD0 PD.7|AD?
PI.Oi,a P:t.lt$ P7.7|AIO P2.3/At t ?2.4tA12 P?.5/At3 P?.A|4 1 Fz.ttAt'
P3.o/RXO P3.UBI P3.?/fldlll P3.3flNTl P3.4tf0 P3.{At m.8n&8 P3.?/nO
FEH' lt-gFE66
c4 lornFt(ry
[
;F {n
r{l tlll ml
*,"*'
RO
r0K
Gambar4.3 RangkaianMikrokontrolerAT89C51
2l fV.3.2 Perancangan RangkaianADC0804 RangkaianADC berfungsisebagaimediapengkonversisinyalanalogyang berasaldari sensor,diubah kedalambesaranelektronik berupa bilangan yang berubahsesuaidenganperubahan kondisiyangterbacaoleh sensor.Resolusidari ADC0804 adalahsebesar8 bit (bit : digit bilanganbiner) yang artinyakondisi mampu terbaca oleh ADC adalah sebesar28 : 256 bit. Berikut rancangan rangkaian ADC0804yangdigunakan dalampembuatan alatbantu. t0K
+lN -tN VREFI2
oB0 oBl DE2 083 o84 DE5 D8t D97
P I .0 PT. l PI PI P I .4 PT P I ,0 PT
INTR E4t
P3-0
Gambar4.4 RangkaianADC0804 IV.3.3 PerancanganRangkaianPeragaDigital SevenSegment Perancanganrangkaian peraga digital seven segmentdidasarkanpada kondisi perancangan keluarandata digital dari rangkaianmikrokontrolersebagai basis pemrogramantampilan. Perancanganrangkaian peragagamenggunakan sevensegmenrspesifik masukananoda(commonanoda) dimanasevensegment terhubunglangsungdenganterminal positif dari sumbertegangandan negatif teganganagarL[iD sevensegmenr menyalaberasaldari mikrokontrolersebagai
22 peragadigitalseven rangkaian progamtampilan.Berikutperancangan pengendali segmentyang tligunakan dalam peembuatanalat bantu. JI
c oN 5
J2 DONS
J3 c0N5
J4 coNS
PO PD PO PO PO PO Pg P? P2 F} P2
Gambar 4.5 Rangkaian PeragaSevenSegment
fV.4 PembuatanRangkaianElektronika Alat Bantu rangkaianmikrokontrolerAT89C5I, Analog to Dig,ital Perancangan (lonverter(ADC0801), dan peragadigital S'everlSegnentdiuji dalam simulasi programsofwareOrCad llelease 9./ untuk mengetahuikomponen- komponen dalam rangkaianterhubungdenganbaik atau tidak. Selesaidisimulasikandan hasilnya baik, rangkaianmikrokontroler dan ADC digabungkanmenjadi satu 4)' rangkaianyangbekeriabersama- samadanterintegtasi(lampiran
