3.1 Rancangan Penelitian Di dalam perancangan penelitian ini terdiri dari beberapa tahapan yang menunjang perencanaan sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC ini . Adapun tahapan – tahapannya dapat digambarkan pada flowchart di bawah ini.
Sengaja dikosongkan
Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Rangkaian Sistem pendeteksi Suhu Ruangan Berbasis PC
Flowchart tersebut merupakan tahap – tahap pembuatan rangkaian sistem pendeteksi Suhu ruangan Berbasis PC. Dari Flowchart tersebut dapat diketahui bahwa, pertama – tama dilakukan suatu proses pengumpulan teori penunjang dan mempelajarinya, kemudian melakukan perakitan dan uji coba pada setiap blok rangkaian. Pada proses perakitan dan uji
coba rangkaian, apabila rangkaian tidak bekerja atau terjadi masalah, maka akan dilakukan suatu proses analisa permasalahan dan perbaikan rangkaian tersebut. Apabila setiap blok rangkaian sudah bekerja sebagaimana mestinya, maka dilakukan suatu proses pendesainan rangkaian secara keseluruhan pada PCB dan kemudian mengujicobanya dan menganalisanya. 3.2 Deskripsi Sistem Pendeteksi Suhu Ruangan Secara garis besar rancangan sistem pendeteksi suhu berbasis PC ini dapat digambarkan pada diagram blok sebagai berikut. MONITOR
Rangkaian Power Supply
PC
RANGKAIAN KONTROL
Rangkaian Sample and Hold LF 398 ke 2 Rangkaian AD 574 dan Rangkaian Buffer
Rangkaian Multiplexer HCF4051 Rangkaian Sample and Hold LF 398 ke 1
Sensor Suhu 1
Rangkaian Op- Amp LM 2904 ke 1
Sensor Suhu 2
Rangkaian Op- Amp LM 2904 ke 2
Gambar 3.2 Diagram Blok Sistem Pendeteksi Suhu Ruangan
Dari diagram blok diatas dapat dijelaskan cara kerja sistem pendeteksi suhu ruangan secara keseluruhan, yaitu: 1. Sensor LM 35DZ Pada saat sensor LM 35DZ mendeteksi suhu udara disekitarnya, maka LM 35DZ akan menghasilkan suatu tegangan sesuai dengan besarnya suhu yang dideteksi. LM 35DZ akan menghasilkan kenaikan tegangan secara linier sebesar 10 mV/ ºC. Jadi apabila suhu yang dideteksi oleh LM 35DZ sebesar 30 ºC, maka LM 35DZ akan menghasilkan tegangan sebesar 0,3 V.
2. Rangkaian Op-amp LM 2904 Besarnya tegangan yang dihasilkan oleh LM 35DZ sangatlah kecil, sehingga mudah terpengaruh oleh gangguan yang berasal dari luar. Oleh karena itu tegangan keluaran dari LM 35DZ perlu dikuatkan dengan menggunakan rangkaian Op-amp. Adapun penguatan yang digunakan pada rangkaian ini adalah sebesar 10 kali penguatan dan penguatan sebesar 3,6 kali. Penguatan 10 kali dilakukan agar tegangan keluaran sensor sesuai dengan inputan pada AD574, sedangkan penguatan 3,6 kali berfungsi untuk memberikan masukan logika sebesar 12 Volt kepada pin A pada rangkaian multiplexer HCF 4051 ketika berlogika high (1). Hal ini disebabkan karena tegangan output PC ketika bernilai high hanya 3,38 Volt, sehingga tidak dapat mencatu logika high pada multiplexer HCF 4051. 3. Rangkaian Sample and Hold LF 398 Rangkaian sample and hold berfungsi untuk mencuplik tegangan yang dihasilkan oleh rangkaian Op-amp, sehingga tegangan yang dihasilkan pada rangkaian Op-amp 1 dengan Op-amp 2 tidak saling mempengaruhi. Ketika rangkaian Op-amp menghasilkan tegangan tertentu, maka rangkaian sample and hold akan mencuplik tegangan tersebut dan menyalurkannya ke rangkaian Multiplexer HCF 4051. Proses pencuplikan data pada rangkaian sample and hold diatur melalui pin input logic (pin 8) pada LF 398. Ketika pin input logic mendapat logika 0, maka data yang diterima akan dipegang/simpan, sedangkan apabila pin input logic mendapat logika 1, maka rangkaian sample and hold akan melakukan proses pengambilan data. 4. Rangkaian Multiplexer HCF 4051 Rangkaian multiplexer HCF 4051 ini berfungsi untuk memilih chanell dari rangkaian sample and hold yang akan diolah oleh rangkaian ADC AD574. Ketika rangkaian sample and hold telah mengeluarkan tegangan yang dicuplik, maka rangkaian
multiplexer HCF 4051 akan memilih chanell yang akan diolah oleh ADC AD574 secara bergantian. Proses pemilihan chanell pada rangkaian multiplexer HCF 4051 ini sesuai dengan logika yang diberikan pada kaki pin A dan pin B pada IC HCF 4051. Ketika kaki pin A dan pin B pada IC HCF 4051 semuanya mendapat logika 0, maka chanell yang aktif adalah chanell pertama. Sedangkan apabila kaki pin A mendapat logika 1 dan pin B mendapat logika 0 , maka chanell yang aktif adalah chanell yang kedua. 5. Rangkaian ADC AD574 Rangkaian ADC AD574 merupakan komponen utama dari sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC ini. Rangkaian ini berfungsi untu mengkonversi tegangan yang dihasilkan melalui rangkaian multiplexer HCF 4051 menjadi data niner sehingga dapa diperoses oleh PC. Tegangan keluaran dari multiplexer HCF 4051 akan diproses menjadi data biner dengan menggunakan metode pendekatan berturut – turut. Proses konversi data dari ADC ini sangat cepat, yaitu sekitar 25 µs. Pada sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC ini, proses konversi ADC AD574 dilakukan dengan cara mengatur nilai logika dari pin R/-C pada ADC tersebut. Awal konversi dari AD574 berlangsung ketika pin R/-C diberikan logika 0, setelah proses konversi selesai maka Pin STS pada AD574 akan berlogika 1, kemudian untuk mengambil data hasil dari konversi dapat dilakukan dengan cara memberikan pin R/-C logika 1. 6. Rangkaian Buffer 74LS125 Rangkaian buffer 74LS125 ini berfungsi untuk menyalurkan data digital yang telah dihasilkan oleh rangkaian ADC ke PC. Proses penyaluran data digital pada rangkaian ini dilakukan dengan mode nibble, yaitu mode penyaluran data secara 4 bit bergantian. Ketika data digital 12 bit telah dihasilkan, maka data digital 12 bit itu akan disalurkan ke PC sebesar 4 bit secara bergantian oleh rangkaian buffer 1,buffer 2, dan buffer 3. Ketika IC buffer pertama aktif, maka bit nibble yang masuk adalah bit nibble
low, ketika IC buffer 2 aktif, maka data bit nibble yang masuk adalah data bit nibble middle, sedangkan ketika IC buffer 3 aktif, maka data bit nibble yang masuk adalah data bit nibble high. 3.3 Perancangan Rangkaian Sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC merupakan suatu satu kesatuan rangkaian elektronik dan software yang dibuat untuk dapat mendeteksi dan mengukur besarnya suhu udara khususnya suhu ruangan. Sistem ini dirancang untuk mengatasi kelemahan dari sistem pengukuran suhu ruangan secara konvensional. Disamping itu perancangan sistem pendeteksi suhu ruangan ini sangat berguna untuk mendeteksi suhu udara dari beberapa ruangan (dalam hal ini 2 ruangan) secara cepat dan akurat. 3.3.1 Rangkaian Power Supply Rangkaian power supply merupakan rangkaian elektronika yang berguna untuk mencatu tegangan dan arus listrik pada setiap rangkaian. Pada perancangan sistem pendeteksian suhu udara berbasis PC ini, digunakan power supply dengan keluaran tegangan jamak yaitu tegangan +15 V yang berfungsi untuk mencatu tegangan pada rangkaian Op-amp penguat clock, tegangan +12 V untuk mencatu tegangan Op-amp pada rangkaian sensor suhu, rangkaian sample and hold (LF 398), multiplexer analog, dan rangkaian ADC AD574, tegangan +5 V untuk mencatu rangkaian buffer dan sebagai tegangan referensi pada ADC AD574, tegangan -12 V untuk mencatu rangkaian sample and hold dan ADC AD574. Pada perancangan power supply ini digunakan Trafo CT 1 Ampere, IC regulator tipe 7815, 7812, 7805, dan IC regulator 7912, serta beberapa kapasitor elektrolit dan LED sebagai lampu indikator. Berikut ini rangkaian power supply yang digunakan pada sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC.
Gambar 3.3 Rangkaian Power Supply
3.3.2 Rangkaian Sensor Suhu Rangkaian sensor suhu merupakan suatu rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mendeteksi besarnya suhu udara. Secara sederhana rangkaian sensor suhu bekerja dengan cara mendeteksi suhu ruangan dan mengubahnya menjadi suatu tegangan tertentu. Ada beberapa macam sensor suhu seperti thermochopel, PTC, NTC, dan sensor suhu yang berupa kemasan IC. Di dalam perancangan Sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC ini digunakan sensor suhu LM 35DZ yang mempunyai rentang pendeteksian suhu udara sebesar 0º - 100º C dan menghasilkan tegangan sebesar 10 mV / ºC. Sensor LM 35 ini kenaikan suhu dan tegangannya bersifat linear. Untuk mengurangi gangguan luar terhadap sensor LM 35DZ, maka di dalam datasheet-nya disarankan menambahkan resistor R3 dan R4, serta elco C7 dan C8 pada jalur output sensor LM 35DZ. Berikut ini gambar rangkaian sensor suhu dengan LM 35DZ.
Gambar 3.4 Rangkaian Sensor Suhu
3.3.3 Rangkaian Op-amp Non Inverter Penguatan tegangan yang digunakan pada sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC ini sebesar 10 kali penguatan pada rangkaian sensor suhu dan sebesar 3,6 kali penguatan pada rangkaian penguat clock. Dari Persamaan (2-10) dapat dihitung besarnya komponen resistor yang digunakan. •
•
Untuk penguatan 10 kali G
= 1 +( Rf / Ri)
10
= 1+( Rf /10k)
9
= Rf /10k
Rf
= 90k
Untuk penguatan 3,6 kali
G
= 1 +( Rf / Ri)
3,6 = 1+( Rf /10k) 2,6 = Rf /10k Rf
= 26k
Di dalam aplikasinya Rf untuk 90k digunakan multiturn 200k (POT1 dan POT2), dan untuk Rf = 26k digunakan multiturn 100k (POT3). Hal ini dilakukan agar besarnya penguatan lebih akurat. Berikut ini gambar rangkaian Op-amp yang digunakan pada Sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC.
Gambar 3.5 Rangkaian Penguat 10 kali
Gambar 3.6 Rangkaian Penguat 3,6 kali
3.3.4 Rangkaian Sample and Hold Rangkaian sample and hold merupakan rangkaian yang berfungsi sebagai pencuplik tegangan dari sensor suhu, sehingga tegangan dari sensor yang satu dengan yang lainnya tidak saling mempengaruhi. Rangkaian ini akan melakukan proses pencuplikan (sample) ketika inputan clock-nya bernilai 1 (high) dan akan memegang data (hold) ketika inputannya bernilai 0 (low). Adapun di dalam perancangan sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC ini digunakan IC sample and hold tipe LF398. Berikut ini gambar rangkaian sample and hold yang digunakan pada sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC.
Gambar 3.7 Rangkaian Sample and Hold
3.3.5 Rangkaian Multiplexer Analog Rangkaian multiplexer analog merupakan rangkaian yang berfungsi untuk memilih chanel masukan tegangan dari sensor yang satu dengan yang lainnya, sehingga dapat diolah oleh ADC secara bergantian. Berikut ini gambar rangkaian multiplexer analog yang digunakan dalam sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC.
Gambar 3.8 Rangkaian Multiplexer Analog
Pada gambar rangkaian tersebut pin A dihubungkan pada Port Data no. 5 dan pin B dihubungkan pada Port Data no. 4. Chanel IO_0 akan aktif apabila pin A dan B mendapat logika low (0), sedangkan chanel IO_1 akan aktif apabila pin A mendapat logika high (1) dan B mendapat logika low (0). Untuk chanel masukan yang lain dihubungkan ke ground agar tidak menyebabkan adanya noise pada chanel IO_0 dan chanel IO_1, sedangkan pin kontrol INH dihubungkan ke ground karena IC ini bersifat aktif low. 3.3.6 Rangkaian AD574 AD574 merupakan ADC 12 bit yang mempunyai proses konversi tegangan ke digital sangat cepat sekitar 25 µs. Rangkaian AD574 yang digunakan pada sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC adalah rangkaian yang mempunyai tegangan maksimal sebesar +10 V. Oleh karena masukan ADC maksimal sebesar +10 V dan
Minimal 0 V maka sesuai dengan persamaan (2-3) dapat dihitung besarnya tegangan perbit dari ADC 12 bit tersebut. Resolusi
= Tegangan Maksimal/(2jumlah bit) - 1 = 10000 mV/(212) - 1 = 10000/4095 = 2,44 mV
Dari data tersebut dapat diketahui bahwa nilai tegangan dari ADC 12 bit tersebut sebesar 2,44 mV /bit. Oleh karena AD574 bekerja dalam kecepatan yang tinggi maka sesuai dengan datasheetnya dikatakan bahwa power supply dari ADC harus difilter, ter-regulasi dan bebas dari frekuensi tinggi yaitu dengan memberi kapasitor keramik 100 nF dan kapasitor Elco
4.7
uF
yang
dipasang
pararel.
Gambar 3.9 Rangkaian AD574
3.3.7 Rangkaian Buffer Rangkaian buffer merupakan rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengatur masuknya data bit dari hasil konnersi ADC ke PC melalui port paralel. Rangkaian buffer
ini akan mengatur masuknya data bit dari ADC ke PC secara nibble bit dari nibble low, nibble middle, dan nibble high secara bergantian melalui Port Status (P.S3 – P.S4) pada port paralel PC. Selain itu rangkaian ini juga berfungsi sebagai pelindung PC dari imbas kerusakan pada rangkaian sistem. Pada perancangan sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC ini digunakan 3 buah IC 74LS125 sebagai rangkaian buffer. Berikut ini gambar rangkaian buffer pada sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC.
Gambar 3.10 Rangkaian Buffer
Pada rangkaian di atas masuknya nibble bit diatur melalui P.D0 – P.D2 pada port paralel PC, sehingga hasil konversi ADC 12 bit dapat masuk ke PC secara bergantian. IC 74LS125 bersifat aktif low. Ketika pin P.D0 berlogika 0 maka buffer 1 yang akan aktif dan bit nibble low dari ADC (D0 – D3) masuk ke PC. Ketika pin P.D1 berlogika 0 maka buffer 2 yang akan aktif dan bit nibble middle dari ADC (D4 – D7) masuk ke PC. Ketika pin P.D2 berlogika 0 maka buffer 3 yang akan aktif dan bit nibble high dari ADC (D8 – D11) masuk ke PC. 3.4 Perancangan Plant Penguji
Pada perancangan sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC ini, digunakan suatu plant penguji yang berfungsi sebagai pengganti ruangan. Plant ini dibuat sedemikian rupa sehingga menyerupai bentuk ruangan yang sesungguhnya. Adapun plant penguji yang dibuat berupa bangun ruang yang berbentuk balok dengan ketentuan lebar = 30 cm, panjang = 45 cm, dan tinggi = 30 cm. Di dalam plant penguji tersebut, dipasang 6 buah lampu dan satu buah kipas DC 12 V yang berfungsi sebagai pengatur perubahan suhu di dalam plant penguji tersebut. Adapun susunan lampu dapat dilihat pada Tabel 3.1. Tabel 3.1 Susunan Lampu pada Plant Penguji
No. Lampu
Daya Lampu (Watt)
1 2 3 4 5 6
5 15 25 40 15 60
3.5 Perancangan Software Pada perancangan sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC ini digunakan bahasa pemrograman Delphi 7 sebagai sarana kontrol dari rangkaian secara keseluruhan.
3.5.1 Desain Tampilan Pada perancangan sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC ini dibuat dua buah desain tampilan, yaitu: 1. Desain Tampilan Form Login Form Login ini merupakan Form awal di dalam sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC ini . Form ini berfungsi untuk membatasi orang yang dapat mengakses penggunaan sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC ini. Di dalam Form ini terdapat database para user dan password yang boleh mengakses sistem pendeteksi suhu ruangan
berbasis PC ini. Berikut ini desain tampilan Form Login pada sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC.
Gambar 3.11 Tampilan Form Login
2.
Desain Tampilan Form Pendeteksi Suhu Form Pendeteksi Suhu merupakan tampilan utama dari sistem pendeteksi suhu
ruangan berbasis PC ini. Form ini berisikan tentang cara kontrol sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC secara keseluruhan. Berikut ini desain dari Form Pendeteksi Suhu.
Gambar 3.12 Tampilan Form Pendeteksi Suhu
3.5.2 Flowchart Program Adapun flowchart program dari sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC ini adalah sebagai berikut. 1. Flowchart Program Form Login
START
Inisialisasi
Pembuatan Array
Pengisian Array
Isi ‘USERNAME’ dan ‘PASSWORD’
Tidak
Tombol ‘MULAI’ ditekan?
Tombol ‘KELUAR’ ditekan?
Tidak
Ya Ya Penyaringan ‘USERNAME’ dan ‘PASSWORD’
Tidak
Tutup Semua Form
‘USERNAME’ dan ‘PASSWORD’ benar?
Ya Tampilkan Form Pendeteksi Suhu dan sembunyikan Form Login
END
Gambar 3.13 Flowchart Program Form Login
Flowchart di atas merupakan gambaran tentang cara kerja program dari Form Login pada sistem pendeteksi suhu berbasis PC. Berikut adalah penjelasannya. 1. Tahapan pertama adalah suatu proses inisialisasi pada setiap komponen dan variabel – variabel yang digunakan pada Form Login. Dalam proses ini komponen dan variabel – variabel yang digunakan akan diperkenalkan berupa lambang – lambang tertentu.
2. Tahapan kedua adalah suatu proses pembuatan array. Pada proses ini dibuat suatu tempat untuk menyimpan beberapa data yang berfungsi sebagai data base dari Form Login. Adapun program yang digunakan dalam proses ini adalah sebagai berikut. procedure TForm1.BitBtn1Click(Sender: TObject); Var x:array[1..5,1..5] of string; // Array Username y:array[1..5,1..5] of string; // Array Password a,b,i,j:integer; begin For i:=1 to 5 do begin For j:=1 to 5 do begin x[i,j]:=edit1.text; end; end; For a:=1 to 5 do begin For b:=1 to 5 do begin y[a,b]:=edit2.text; end; end;
Pada program tersebut dapat diketahui bahwa dibuat dua buah matrik array yaitu array x untuk menyimpan data ‘USERNAME’, dan array y untuk menyimpan data ‘PASSWORD’. Array x dan array y dapat menyimpan data ‘USERNAME’ dan ‘PASSWORD’ masing – masing sebanyak 25 data 3. Tahapan ketiga yaitu proses pengisian array. Pada proses ini kotak – kotak array yang telah dibuat diisi dengan data berupa ‘USERNAME’ dan ‘PASSWORD’ pada Form Login. Adapun program yang digunakan untuk pengisian arrya adalah sebagai berikut. if (x[1,1]='komang')and (y[1,1]='190987')
if (x[1,2]='elektro')and (y[1,2]='undiksha') if (x[1,3]='nyoman')and (y[1,3]='12345') if (x[1,4]='saputra')and (y[1,4]='123456') if (x[1,5]='candra')and (y[1,5]='1234567')
Pada potongan program diatas, dapat diketahui bahwa dibuat 5 buah ‘USERNAME’ dan ‘PASSWORD’ yang menggunakan 1 baris dan 5 kolom dari masing – masing matrik array. 4. Tahap keempat yaitu pada program akan ada pilihan apakah user menekan tombol ‘KELUAR’ atau mengisi ‘USERNAME’ dan ‘PASSWORD’ pada edit1 dan edit2, kemudian menekan tombol ‘MULAI’. Apabila yang ditekan user adalah tombol ‘KELUAR’ maka program yang akan bekerja adalah sebagai berikut.
procedure TForm1.BitBtn2Click(Sender: TObject); begin Application.Terminate; end;
Potongan program tersebut berfungsi untuk menutup semua aplikasi Delphi pada program sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC. Sedangkan apabila user mengisi ‘USERNAME’ dan ‘PASSWORD’ pada edit1 dan edit2, kemudian menekan tombol ‘MULAI’, maka program bekerja adalah sebagai berikut. if (x[1,1]='komang')and (y[1,1]='190987') then begin TampilanBenar; end else if (x[1,2]='elektro')and (y[1,2]='undiksha') then begin TampilanBenar; end else
if (x[1,1]='nyoman')and (y[1,1]='12345') then begin TampilanBenar; end else if (x[1,1]='saputra')and (y[1,1]='123456') then begin TampilanBenar; end else if (x[1,1]='candra')and (y[1,1]='1234567') then begin TampilanBenar; end else begin TampilanSalah; end;
Pada potongan program tersebut dapat diketahui bahwa terjadi suatu proses penyaringan data ‘USERNAME’ dan ‘PASSWORD’ yang telah dimasukkan, apakah sesuai dengan data ‘USERNAME’ dan ‘PASSWORD’ yang telah tersimpan pada array x dan array y. Proses penyaringan tersebut dilakukan dengan menggunakan fungsi if…then…else. Apabila data tersebut sesuai dengan data yang telah tersimpan pada array x dan array y maka program akan memanggil procedure TampilanBenar yang berisikan peogram sebagai berikut. Procedure TampilanBenar; begin Form1.Hide; Form2.Show; end;
pada program procedure TampilanBenar tersebut terdapat suatu program yang berfungsi untuk menyembunyikan Form1 atau Form Login (Form1.Hide) dan menampilkan Form2 atau Form Pendeteksi suhu (Form2.Show) yang merupakan Form utama dari sistem pendeteksi suhu berbasis PC ini.
Sedangkan apabila data tersebut tidak sesuai dengan data yang telah tersimpan pada array x dan array y maka program akan memanggil procedure TampilanSalah yang berisikan peogram sebagai berikut. Procedure TampilanSalah; begin Application.MessageBox('Maaf
Anda
Tidak
Terdaftar
Sebagai
User',
'PERINGATAN',MB_OK or MB_ICONERROR); end;
Potongan program tersebut akan menampilkan pesan peringatan yang berisikan himbauan 'Maaf Anda Tidak Terdaftar Sebagai User.
2. Flowchart Program Form Pendeteksi Suhu
Tidak
A
B
Ambil dan simpan data biner Nibble High Sensor 1
Ambil dan simpan data biner Nibble High Sensor 1
Data Nibble High Sensor 1 telah disimpan
Tidak
Data Nibble High Sensor 1 telah disimpan
Ya
Ya
Data biner= Nibble High + Nibble Middle + Nibble Low
Data biner= Nibble High + Nibble Middle + Nibble Low
Data biner = Data desimal
Data biner = Data desimal
Proses Data Desimal menjadi Data Suhu 1
Proses Data Desimal menjadi Data Suhu 2
Tampilkan data suhu 1
Tampilkan data suhu 2
END
Gambar 3.14 Flowchart Program Form Pendeteksi Suhu
Flowchart di atas merupakan gambaran tentang cara kerja program dari Form Pendeteksi Suhu pada sistem pendeteksi suhu berbasis PC. Berikut adalah penjelasannya. 1. Tahapan pertama adalah suatu proses inisialisasi pada setiap komponen dan variabel – variabel yang digunakan pada Form Pendeteksi Suhu ini. Dalam proses ini komponen dan variabel – variabel yang digunakan akan diperkenalkan dengan menggunakan lambang – lambang tertentu. 2. Tahapan kedua merupakan suatu proses pengaktifan dan pemilihan kanal dari rangkaian sample and hold serta rangkaian multiplexer analog. Disamping itu pada tahap ini berlangsung juga suatu proses konversi yang dilakukan oleh ADC
AD574. Jadi dapat dipastikan bahwa proses pengaktifan, pemilihan kanal rangkaian sample and hold dan rangkaian multiplexer analog, serta proses konversi tegangan dari rangkaian AD574 berlangsung secara bersamaan. Berikut ini program dari proses tahapan kedua. • Untuk kanal 1 out32($378,$0f); tunda(1); out32($378,$47); // R/-C=0 out32($378,$0f);
Program diatas merupakan prograrm yang berfungsi untuk mengaktifkan rangkaian sample and hold dan multiplexer analog pada kanal 1, dan melakuakan awal konversi dari AD574 (ditandai dengan berubahnya logika R/-C menjadi 0). Setelah itu, proses selesainya konversi ADC AD574 akan dipantau dengan menggunakan program sebagai berikut. Repeat Int:=Inp32($379); asm mov al,int and al,10000000b mov int,al end ; tunda(100); Until int=$80;
Program tersebut berfungsi untuk memantau keluaran logika dari pin STS pada AD574 yang telah dihubungkan pada Port Status 7 yang bersifat inferted . Ketika logika pada pin STS AD574 bernilai 0, maka dapat dipastikan ADC AD574 telah selesai melakukan proses konversi dan data valid hasil konversi telah tersedia pada output data bit dari AD574. • Untuk Kanal 2
out32($378,$2f); tunda(1); out32($378,$0a7); // R/-C=0 out32($378,$2f);
Program diatas merupakan prograrm yang berfungsi untuk mengaktifkan rangkaian sample and hold dan multiplexer analog pada kanal 2, dan melakuakan awal konversi dari AD574 (ditandai dengan berubahnya logika R/-C menjadi 0). Setelah itu, proses selesainya konversi ADC AD574 akan dipantau dengan menggunakan program sebagai berikut. Repeat Int:=Inp32($379); asm mov al,int and al,10000000b mov int,al end ; tunda(100); Until int=$80;
Program tersebut berfungsi untuk memantau keluaran logika dari pin STS pada AD574 yang telah dihubungkan pada Port Status 7 yang bersifat inferted . Ketika logika pada pin STS AD574 bernilai 0, maka dapat dipastikan ADC AD574 telah selesai melakukan proses konversi dan data valid hasil konversi telah tersedia pada output data bit dari AD574. 3. Tahap ketiga adalah tahap pengambilan data dari hasil konversi yang telah dilakuakn ADC 12 bit AD574. Pada proses ini proses pengambilan data dilakukan secara tiga tahap yaitu. 1. Tahap pertama yaitu proses pengambilan 4 bit terbawah (nibble Low). Adapun potongan programnya adalah sebagai berikut.
• Untuk Kanal 1 out32($378,$0f); out32($378,$0e); dataL:=inp32($379); out32($378,$0f);
• Untuk Kanal 2 out32($378,$2f); out32($378,$2e); dataL:=inp32($379); out32($378,$2f);
Kedua program di atas berfungsi untuk mengaktifkan rangkaian buffer 1. Setelah buffer 1 aktif, maka dilakukan suatu proses pengambilan dan penyaringan data bit yang akan masuk ke PC. Proses tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan program di bawah ini. asm mov al,dataL and al,00001000b mov DL0,al mov al,dataL and al,00010000b mov DL1,al mov al,dataL and al,00100000b mov DL2,al mov al,dataL and al,01000000b mov DL3,al end;
Setelah proses pengambilan dan penyaringan data selesai dilakukan maka hasil masukan data nibble low tersebut diubah dalam bilangan desimal dan disimpan dalam suatu variabel yang bernama DL. Adapun potongan programnya adalah sebagai berikut. DL:=8*(DL3/64) + 4*(DL2/32) + 2*(DL1/16) + (DL0/8);
2. Tahap kedua yaitu proses pengambilan 4 bit di tengah - tengah (nibble middle). Adapun potongan programnya adalah sebagai berikut. • Untuk Kanal 1 out32($378,$0f); out32($378,$0d); dataM:=inp32($379); out32($378,$0f);
• Untuk Kanal 2 out32($378,$2f); out32($378,$2d); dataM:=inp32($379); out32($378,$2f);
Kedua program di atas berfungsi untuk mengaktifkan rangkaian buffer 2. Sama halnya pada tahap pertama, setelah buffer 2 aktif, maka dilakukan suatu proses pengambilan dan penyaringan data bit yang akan masuk ke PC. Proses tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan program di bawah ini. asm mov al,dataM and al,00001000b mov DM0,al mov al,dataM and al,00010000b mov DM1,al mov al,dataM and al,00100000b mov DM2,al mov al,dataM and al,01000000b mov DM3,al end;
Setelah proses pengambilan dan penyaringan data selesai dilakukan maka hasil masukan data nibble middle tersebut diubah dalam bilangan desimal
dan disimpan dalam suatu variabel yang bernama DM. Adapun potongan programnya adalah sebagai berikut. DM
:=128*(DM3/64) + 64*(DM2/32) + 32*(DM1/16) +16*(DM0/8);
3. Tahap ketiga yaitu proses pengambilan 4 bit teratas (nibble high). Adapun potongan programnya adalah sebagai berikut. • Untuk Kanal 1 out32($378,$0f); out32($378,$0b); dataH:=inp32($379); out32($378,$0f);
• Untuk Kanal 2 out32($378,$2f); out32($378,$2b); dataH:=inp32($379); out32($378,$2f);
Kedua program di atas berfungsi untuk mengaktifkan rangkaian buffer 3. Sama halnya dengan tahap sebelumnya, setelah buffer 3 aktif, maka dilakukan suatu proses pengambilan dan penyaringan data bit yang akan masuk ke PC. Proses tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan program di bawah ini. asm mov al,dataH and al,00001000b mov DH0,al mov al,dataH and al,00010000b mov DH1,al mov al,dataH and al,00100000b mov DH2,al
mov al,dataH and al,01000000b mov DH3,al end;
Setelah proses pengambilan dan penyaringan data selesai dilakukan maka hasil masukan data nibble high tersebut diubah dalam bilangan desimal dan disimpan dalam suatu variabel yang bernama DH. Adapun potongan programnya adalah sebagai berikut.
DH
:=2048*(DH3/64)+1024*(DH2/32) +512*(DH1/16) +256*(DH0/8);
Setelah data low (DL), middle (DM), dan high (DH) terkumpul maka data tersebut akan jumlahkan dan disimpan pada variabel DK dengan menggunakan program sebagai berikut. DK:= DH+DM+DL;
4.
Tahap keempat adalah tahap pemrosesan data yang telah diperoleh menjadi suatu data yang berupa data suhu ruangan. Adapun program yang digunakan adalah sebagai berikut. • Untuk Kanal 1 SuhuC1:=(DK/4095)*100;
Program tersebut adalah untuk memproses data hasil konversi menjadi data suhu dengan satuan Celcius (ºC). SuhuK1:=(SuhuC1+273.15);
Program tersebut adalah untuk memproses data hasil konversi menjadi data suhu dengan satuan Kelvin (ºK). SuhuF1:=(9*SuhuC1/5)+32;
Program tersebut adalah untuk memproses data hasil konversi menjadi data suhu dengan satuan Fahrenheit (ºF). • Untuk Kanal 2
SuhuC2:=(DK/4095)*100;
Program tersebut adalah untuk memproses data hasil konversi menjadi data suhu dengan satuan Celcius (ºC). SuhuK2:=(SuhuC2+273.15);
Program tersebut adalah untuk memproses data hasil konversi menjadi data suhu dengan satuan Kelvin (ºK). SuhuF2:=(9*SuhuC2/5)+32;
Program tersebut adalah untuk memproses data hasil konversi menjadi data suhu dengan satuan Fahrenheit (ºF). 5.
Tahap kelima adalah tahap menampilkan hasil pemrosesan data pada monitor dalam bentuk label dengan menggunakan program sebagai berikut. • Untuk Kanal 1 label8.caption:=FormatFloat('0.0',SuhuC1); label14.caption:=FormatFloat('0.0',SuhuK1); label15.caption:=FormatFloat('0.0',SuhuF1);
Selain itu, hasil pemrosesan data suhu juga ditampilkan dalam bentuk grafik batangan pada monitor dengan menggunakan program sebagai berikut. Series1.clear; Series3.clear; Series5.clear; Series1.Add(suhuC1,''); Series3.Add(suhuK1,''); Series5.Add(suhuF1,'');
• Untuk Kanal 2 label9.caption:=FormatFloat('0.0',SuhuC2); labeL20.caption:=FormatFloat('0.0',SuhuK2); label21.caption:=FormatFloat('0.0',SuhuF2);
Selain itu, hasil pemrosesan data suhu juga ditampilkan dalam bentuk grafik batangan pada monitor dengan menggunakan program sebagai berikut. Series2.clear; Series4.clear; Series6.clear;
Series2.Add(suhuC1,''); Series4.Add(suhuK1,''); Series6.Add(suhuF1,'');
3.6 Lokasi Penelitian Dalam pembuatan Tugas Akhir ini, lokasi penelitian bertempat di LAB Komputer, Jurusan Teknik Elektronika, Fakultas Teknik dan Kejuruan, Universitas Pendidikan Ganesha Singaraja, Jln. Udayana. 3.7 Subyek Penelitian Subjek penelitian pada Tugas Akhir ini adalah sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC yang telah dibuat berdasarkan hasil perancangan yang telah dibuat. 3.8 Obyek Penelitian Objek penelitian pada tugas akhir ini adalah suhu ruangan pada plant yang telah dibuat. 3.9 Instrument Penelitian Di dalam perancangan TA ini digunakan instrument – instrument penelitian sebagai berikut: 1. Multimeter Digital Di dalam perancangan TA ini mutimeter digital berfungsi untuk mengukur besarnya tegangan yang dihasilkan pada rangkaian yang diuji.
Gambar 3.15 Multimeter Digital
2. Thermometer Digital dan Thermometer Analog Di dalam perancangan TA ini thermometer digital dan thermometer analog berfungsi sebagai alat penguji dan pembanding dari hasil pendeteksian suhu pada sistem pendeteksi suhu berbasis PC. Di dalam proses pengujian ini digunakan thermometer digital buatan China dengan merk ‘KI & BN’ yang mempunyai rentang suhu -50 ºC – 70 ºC, sedangkan thermometer analog yang digunakan adalah thermometer alkohol yang mempunyai rentang suhu -10 ºC – 110 ºC.
Gambar 3.16 Thermometer Digital
Gambar 3.17 Thermometer Analog
3. Program Delphi 7
Di dalam perancangan TA ini, program Delphi berfungsi sebagai sistem kontrol dalam sistem pendeteksian suhu berbasis PC ini. 4. Lampu Pijar Di dalam perancangan TA ini, lampu pijar berfungsi sebagai sumber panas untuk menguji sensor suhu dan sistem secara keseluruhan. Di dalam proses pengujiannya digunakan lampu pijar merk ‘Philips’ sebesar 5 Watt, 15 Watt, 25 Watt, 40 Watt, dan 60 Watt.
Gambar 3.18 Lampu Pijar
5. Kipas 12 Volt DC Di dalam perancangan TA ini, kipas 12 Volt DC berfungsi sebagai sumber udara dingin pada proses pengujian sistem.
Gambar 3.19 Kipas 12 Volt DC
3.10 Pengumpulan Data
Metode – metode pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Metode Studi Literatur Metode ini merupakan metode untuk mengumpulkan kajian – kajian teori yang dapat menunjang dalam pembuatan tugas akhir sehingga dapat menjadi dasar dalam pembuatan tugas akhir ini. 2. Metode Observasi Metode ini adalah melakukan pengamatan langsung terhadap obyek penelitian. Adapun tujuan penggunaan metode ini adalah untuk membuktikan studi literatur dengan melihat kenyataan yang muncul pada suatu penelitian. Di dalam metode observasi ini data – data yang diamati adalah sebagai berikut. 1. Data Tegangan Di dalam penelitian Tugas Akhir ini diamati beberapa data tegangan yang dihasilkan oleh sensor suhu LM 35DZ, rangkaian Op-amp, rangkaian sample and hold, dan rangkaian multiplexer analog. 2. Data Bilangan Desimal Di dalam penelitian Tugas Akhir ini diamati beberapa data bilangan desimal yang dihasilkan oleh rangkaian ADC AD574, dan rangkaian buffer.
3. Data Suhu Di dalam penelitian Tugas Akhir ini diamati beberapa data suhu pada sistem pendeteksi suhu ruangan berbasis PC, thermometer digital, dan thermometer analog.
3. Metode Diskusi Metode ini digunakan untuk memecahkan masalah, mencari solusi terhadap obyek yang diteliti, dengan cara mencari alternatif jawaban terhadap permasalahan yang dihadapi kepada pakar yang lebih mengerti. 3.11 Analisa Data Di dalam penelitian Tugas Akhir ini data yang telah diperoleh dianalisa dengan cara membandingkan hasil dari penelitian yang telah dilakukan dengan kajian pustaka dan perancangan yang telah dibuat, sehingga akan menghasilkan suatu nilai persentase error rata – rata dari data tersebut. Di dalam penelitian Tugas Akhir ini digunakan batas persentase error rata – rata sebesar 10%. Hal ini berarti apabila nilai persentase error rata – rata yang dihasilkan dari proses penelitian ini kurang atau sama dengan 10%, maka dapat dikatakan bahwa penelitian Tugas Akhir ini telah berhasil dilakukan. Demikian sebaliknya, apabila nilai persentase error rata – rata yang dihasilkan dari proses penelitian ini lebih besar dari 10%, maka dapat dikatakan bahwa penelitian Tugas Akhir ini belum berhasil dilakukan, sehingga perlu dilakukan suatu perancangan ulang dari sistem yang telah dibuat.
