1
TUGAS AKHIR PENDINGIN CPU OTOMATIS BERBASIS PC (PERSONAL COMPUTER)
Oleh GEDE EKA ARYANTARA NIM 0605031035
JURUSAN DIII TEKNIK ELEKTRONIKA FAKULTAS TEKNIK DAN KEJURUAN UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA SINGARAJA 2010
2
BAB III METODE PENELITIAN
1.1
Rancangan Penelitian Perancangan penelitian ini terdiri dari beberapa tahapan yang menunjang
Pendingin CPU Otomatis berbasis PC (Personal Computer). Adapun tahapantahapannya dapat digambarkan pada flowchart di bawah ini.
3
MULAI
Perakitan & uji coba rangkaian Buffer Pengumpulan teori penunjang
Analisa dan perbaikan Apakah data input sama dengan data output?
Desain rangkaian & pengumpulan komponen
Tidak
Ya
Perakitan & uji coba rangkaian driver motor
Perakitan & uji coba rangkaian sensor LM 35DZ
Analisa dan perbaikan
Analisa dan perbaikan
Apakah driver motor dapat bekerja sebagai saklar ?
Apakah V out sensor sebanding dengan suhu ?
Tidak
Ya
Ya
Mendesain dan merangkai rangkaian keseluruhuan
Perakitan & uji coba rangkaian Op-Amp Analisa dan perbaikan
Uji coba rangkaian keseluruhuan
Apakah V out Op-amp = 5x Vout sensor ?
Tidak
Tidak
Analisa dan perbaikan
Ya
Apakah kipas angin DC On pada saat suhu > dari
Perakitan & uji coba rangkaian ADC 0804
35oC
Tidak
Ya
Analisa dan perbaikan
Tidak
Apakah data hasil dikonversi dengan benar?
Apakah kipas angin DC Off pada saat suhu < dari
35oC
Ya
Tidak
Ya SELESAI
Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Rangkaian Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC (Personal Computer) Flowchart
tersebut
merupakan
tahap-tahap
pembuatan
rangkaian
Pendingin CPU Otomatis berbasis PC (Personal Computer). Dari Flowchart tersebut
dapat
diketahui
bahwa,
pertama-tama
dilakukan
suatu
proses
4
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. Apabila setiap blok rangkaian sudah bekerja dengan baik, maka dilakukan suatu proses pendesainan rangkaian secara keseluruhan pada PCB, melakukan uji coba dan menganalisanya.
1.2
Deskripsi Sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC (Personal Computer). Secara garis besar rancangan sistem Pendingin CPU Otomatis berbasis PC
(Personal Computer) ini dapat digambarkan pada blok sistem berikut. Set Point 35oC
Plant (Motor DC)
Kontrol
Output
Sensor (LM 35DZ)
Gambar 3.2 Blok Sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC (Personal Computer) Dari diagram blok diatas dapat dijelaskan cara kerjanya secara keseluruhan, yaitu:
5
1.
Sensor Pada saat sensor LM 35DZ mendeteksi suhu CPU, 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.
Input Inputan pada sistem pendingin CPU otomatis berbasis PC (Personal
Computer) ini adalah berupa tegangan. Tegangan yang dimaksud adalah tegangan yang dihasilkan oleh LM 35DZ. Jika suhu yang dideteksi oleh LM 35DZ lebih dari 35oC, maka tegangan dari sensor akan dikontrol sehingga dapat mengoperasikan/menghidupkan plant. 3.
Kontrol Pengontrolan pada sistem pendingin CPU otomatis berbasis PC
(Personal Computer) ini adalah berupa bahasa pemrograman yang dimana program yang digunakan adalah bahasa pemrograman Delphi. Suhu yang dideteksi LM 35DZ akan ditampilkan pada monitor komputer dan dimana suhu yang ditampilkan lebih besar dari 35oC, maka secara otomatis akan menghidupkan/mengoperasikan kipas angin DC yang merupakan plant dari pendingin CPU otomatis berbasis PC (Personal Computer). 4.
Plant Plant yang dimaksud pada pendingin CPU otomatis berbasis PC
(Personal Computer) adalah kipas angin DC 12V, dimana kipas angin DC ini
6
akan dikontrol secara On/Off untuk dapat mengurangi suhu udara panas pada CPU. 5.
Output Tujuan dari perancangan pendingin CPU otomatis berbasis PC
(Personal Computer) ini adalah untuk mendapatkan hasil akhir yang berupa suhu dimana suhu yang diinginkan lebih kecil atau sama dengan 35oC.
1.3
Perancangan Rangkaian Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC ini merupakan satu kesatuan
rangkaian elektronika dan software yang dibuat untuk dapat mendeteksi dan mengukur besarnya suhu udara khususnya suhu komputer, jika suhu yang terdeteksi lebih dari 350C, maka secara otomatis kipas angin DC yang menjadi plant beroperasi/hidup. Sistem ini dirancang untuk dapat mengurangi suhu panas CPU secara otomatis. Disamping itu perancangan Pendingin CPU Otomatis berbasis PC ini sangat berguna untuk mengurangi suhu panas CPU dimana pengoperasian kipas angin DC lebih singkat karena kipas angin DC akan hidup disaat suhu komputer sudah melebihi 35oC.
3.3.1 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
7
thermochopel, PTC, NTC, dan sensor suhu yang berupa kemasan IC. Di dalam perancangan Pendingin CPU Otomatis berbasis PC ini digunakan sensor suhu LM 35DZ. Sensor LM 35DZ ini kenaikan suhu dan tegangannya bersifat linear. Untuk mengurangi gangguan luar terhadap sensor LM 35DZ, maka di dalam datasheet – nya disarankan menambahkan resistor R1 dan elco C1 pada jalur output sensor LM 35DZ. Berikut ini gambar rangkaian sensor suhu dengan LM 35DZ. C1 1 uF/16v IC1 LM 35
R1 75 ohm
Out LM35
Gambar 3.3 Rangkaian Sensor Suhu [http://www.alldatasheet.com]
3.3.2 Rangkaian Op-amp Non Inverter Penguatan tegangan yang digunakan pada Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC ini adalah penguatan 5 kali, dimana tegangan dari LM 35DZ pada 100oC sebesar 1V sehingga harus dikuatkan menjadi 5V, karena masukkan tegangan analog ADC 0804 pada saat full scale sebesar 5V. Dari Persamaan (2-8) dapat dihitung besarnya komponen resistor yang digunakan.
8
·
Untuk penguatan 5 kali G
= 1 +( Rf / Ri)
5
= 1+( Rf /10kΩ)
4
= Rf /10kΩ
Rf = 40kΩ Di dalam aplikasinya Rf untuk 40k digunakan multiturn 50kΩ (POT1). Hal ini dilakukan agar besarnya penguatan lebih akurat. Berikut ini gambar rangkaian Opamp yang digunakan pada Pendingin CPU Otomatis berbasis PC. R2 10 K Ohm
POT1 40KΩ
IC2 Out Op-Amp Out LM35
Gambar 3.4 Rangkaian Op-Amp Penguatan 5 kali [http://staff.undip.ac.id/fisika/zaenalarifin/files/2009/12/bab-ii.doc.]
3.3.3 Rangkaian ADC 0804 ADC 0804 merupakan ADC 8 bit yang mempunyai proses konversi tegangan ke digital sangat cepat yaitu 25 μs. Rangkaian ADC 0804 yang digunakan pada Pendingin CPU Otomatis berbasis PC adalah rangkaian yang mempunyai tegangan maksimal sebesar +5V, berikut gambar rangkaiannya.
9
IC3
Gambar 3.5 Rangkaian Free Running ADC 0804 [http://www.electroniclab.com/index.php?option=com_content&view=article&id= 32:sistem-akuisisi-data-suhu-menggunakan-mikrokontrollerat89s51&catid=9:labmikro&Itemid=11]
3.3.4 Rangkaian Buffer Rangkaian buffer merupakan rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengatur masuknya data bit dari hasil konversi ADC ke PC melalui port paralel. Rangkaian buffer ini akan mengatur masuknya data bit dari ADC ke PC secara nibble bit dari nibble low dan nibble high secara bergantian melalui Port Status (P.S3 – P.S6) pada port paralel PC. Selain itu rangkaian ini juga berfungsi sebagai pelindung PC dari imbas kerusakan pada rangkaian sistem. Pada perancangan Pendingin CPU Otomatis berbasis PC ini digunakan 2 buah IC 74LS125 sebagai
10
rangkaian buffer. Berikut ini gambar rangkaian buffer pada Pendingin CPU Otomatis berbasis PC. IC 4
IC 5
Gambar 3.6 Rangkaian Buffer [http://www.alldatasheet.com] Pada rangkaian di atas masuknya nibble bit diatur melalui P.D0 dan P.D1 pada port paralel PC, sehingga hasil konversi ADC 8 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 high dari ADC (D4 – D7) masuk ke PC.
3.3.5 Rangkaian Driver Motor Metode On/Off adalah metode pengendalian kipas angin DC yang paling sederhana. Dalam metode ini kita tinggal mengalirkan arus kepada kedua terminal
11
kipas angin DC dengan beda tegangan sesuai spesifikasi tegangan kipas angin DC. Pada Perancangan Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC (Personal Computer) ini digunakan CPU otomatis berbasis PC (Personal Computer) relay sebagai switch On/Off. Relay ini dikendalikan melalui port data dari port paralel (D1) melalui transistor penguat, karena arus dari port data tidak cukup kuat untuk mengendalikan relay secara langsung. Berikut ini gambar rangkaian driver motor pada Pendingin CPU Otomatis berbasis PC. 12 V DC
Relay1 12 V DC
D1
D1 Port Paralel
R4 1 K ohm TR 1 9014
Motor DC 12 V
Gambar 3.7 Rangkaian Driver Motor [http://www.mikron123.com/index.php/Aplikasi-Motor/Pengendalian-Motor-DCOn/Off.html]
1.4
Perancangan Software Pada perancangan Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC ini digunakan
bahasa pemrograman Delphi 7 sebagai sarana kontrol dari rangkaian secara keseluruhan.
12
1.4.1 Desain Tampilan Form Pendingin Komputer merupakan tampilan utama dari Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC ini. Form ini berisikan tentang cara kontrol dari Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC secara keseluruhan. Berikut ini desain dari Form Pendeteksi Suhu.
Gambar 3.8 Tampilan Form Pendingin Komputer
1.4.2 Flowchart Program Adapun flowchart program dari Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC ini adalah sebagai berikut.
13
START
Inisialisasi Data biner = nibble low + nibble high Baca sensor Proses data biner menjadi data desimal Konversi data analog sensor ke data digital Proses data desimal menjadi data suhu
Tidak
Apakah data sensor = data biner ?
Tampilkan data suhu
Ya Pembacaan data biner Data suhu
Tidak
>35oC Ambil dan simpan data biner nibble low
Ya Motor DC ON
Ambil dan simpan data biner nibble high
Data suhu
<35oC Ya Motor DC OFF
Tidak
Apakah program berhenti ?
Ya STOP
Gambar 3.9 Flowchart Program Form Pendingin Komputer
Tidak
14
Flowchart di atas merupakan gambaran tentang cara kerja program dari Pendingin CPU Otomatis 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. 2. Tahapan kedua merupakan suatu proses pengkonversian, dimana tegangan dari LM35 yang telah dikuatkan dengan rangkaian penguat non-inverting akan dikonversi oleh ADC 0804. Dimana data analog tersebut akan dikonversi ke data digital oleh ADC 0804. Disini ADC 0804 bekerja pada mode free running dimana ADC akan aktif jika pin CS diberikan sinyal Low. ADC akan mulai mengkonversi data jika pin WR diberikan sinyal Low. Kemudian pin RD akan memerintahkan ADC membaca atau mengeluarkan data hasil konversi. 3. Tahap ketiga adalah tahap pengambilan data dari hasil konversi yang telah dilakukan ADC 0804. Pada proses ini proses pengambilan data dilakukan secara dua tahap yaitu. a) Tahap pertama yaitu proses pengambilan 4 bit terbawah (nibble Low). Berikut programnya, out32($378,$03); out32($378,$02); dataL:=inp32($379); out32($378,$03); asm mov al,dataL and al,00001000b
15
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; Program
diatas
merupakan
program
yang
berfungsi
untuk
mengaktifkan rangkaian buffer I dan mengambil data 4 bit terbawah (nibble low) dari hasil konversi data ADC 0804. b) Tahap kedua yaitu proses pengambilan 4 bit teratas (nibble high). Berikut programnya, out32($378,$03); out32($378,$01); dataH:=inp32($379); out32($378,$03); asm mov al,dataH and al,00001000b mov DH0,al
16
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; Program
diatas
merupakan
program
yang
berfungsi
untuk
mengaktifkan rangkaian buffer II dan mengambil data 4 bit teratas (nibble high) dari hasil konversi data ADC 0804. 4. Tahap keempat adalah tahap menampilkan hasil pemrosesan data pada monitor dalam bentuk label, edit dan grafik dengan menggunakan program sebagai berikut. a) DL:=8*(DL3/64) + 4*(DL2/32) + 2*(DL1/16) + (DL0/8); Edit3.Text:=floattostr(DL); Program diatas merupakan program untuk mendapatkan nilai desimal dari data Low dan ditampilkan pada Edit3. b) DH:=128*(DH3/64) + 64*(DH2/32) + 32*(DH1/16) +16*(DH0/8); Edit4.Text:=floattostr(DH); Program diatas merupakan program untuk mendapatkan nilai desimal dari data high dan ditampilkan pada Edit4.
17
c) DK:= DH+DL; Program diatas merupakan program untuk menjumlahkan data low dan data high dimana data yang telah dijumlahkan tersebut diberi nama DK (data keseluruhan). d) Tegangan:=((DK*5)/255); edit2.Text:=FormatFloat('0.0',Tegangan); Program diatas merupakan program untuk mendapatkan nilai tegangan dari keluaran sensor yang telah dikuatkan dengan rangkaian penguat non-inverting (penguatan 5x). Kemudian nilai tegangan tersebut ditampilkan pada Edit2. e) Suhu:=(DK/255)*100; label5.caption:=FormatFloat('0.0',Suhu); Series1.Add(suhu,''); Program diatas merupakan program untuk mengkonversi data keseluruhan (DK) menjadi nilai suhu dalam satuan derajat Celcius. Kemudian nilai suhu tersebut ditampilkan dalam bentuk angka pada Label5 dan dalam bentuk grafik pada Chart1. 5. Tahap kelima adalah tahap untuk mengontrol On/Off dari kipas angin DC dengan menggunakan program sebagai berikut. a) pantau:=Suhu; If pantau>35 then Begin Out32($378,$04); end;
18
If pantau<35 then Begin Out32($378,$03); end; delay(15000); Program diatas merupakan program untuk mengontrol On/Off dari kipas angin DC, dimana jika suhu lebih besar dari 35oC, maka kipas angin DC On. Dan sebaliknya, jika suhu lebih kecil dari 35oC, maka kipas angin DC Off.
1.5
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.
19
Gambar 3.10 Gambar 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 Pendingin CPU Otomatis berbasis PC. Di dalam proses pengujian ini digunakan thermometer digital buatan China dengan tipe “TPM-10G” yang mempunyai rentang suhu -50 ºC – 80 ºC, sedangkan thermometer analog yang digunakan adalah thermometer alkohol yang mempunyai rentang suhu -10 ºC – 110 ºC.
Gambar 3.11 Gambar Thermometer Digital
20
Gambar 3.12 Gambar Thermometer Analog 3.
Program Delphi 7 Di dalam perancangan TA ini, program Delphi berfungsi sebagai
sistem kontrol dalam Pendingin CPU Otomatis berbasis PC (Personal Computer) ini. 4.
Kipas 12 Volt DC Di dalam perancangan TA ini, kipas 12 Volt DC berfungsi sebagai
sumber udara dingin guna menurunkan suhu panas komputer.
Gambar 3.13 Gambar Kipas 12 Volt DC
21
1.6
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: a. Data Tegangan Di dalam penelitian Tugas Akhir ini diamati beberapa data tegangan yang dihasilkan oleh sensor suhu LM 35DZ, dan rangkaian Op-amp. b. Data Bilangan Desimal Di dalam penelitian Tugas Akhir ini diamati beberapa data bilangan desimal yang dihasilkan oleh rangkaian ADC 0804, dan rangkaian buffer. c. Data Suhu Di dalam penelitian Tugas Akhir ini diamati beberapa data suhu pada Pendingin CPU Otomatis berbasis PC, thermometer digital, dan thermometer analog.
22
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.
1.7
Analisa Data Di dalam penelitian Tugas Akhir ini data yang telah diperoleh dianalisa
dengan cara membandingkan hasil dari penelitian yang telah dilakukan dengan kajian teori yang digunakan.
23
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1
Pengujian Alat dan Sistem Untuk mengetahui keberhasilan dari alat dan sistem yang telah dibuat,
maka dilakukan suatu proses pengujian sistem dan pengujian alat. Adapun proses pengujian meliputi pengujian sensor suhu LM 35DZ, pengujian rangkaian Opamp, pengujian rangkaian ADC 0804, pengujian rangkaian buffer, dan pengujian sistem Pendingin CPU Otomatis berbasis PC (Personal Computer).
4.1.1 Pengujian dan Hasil Pengujian Rangkaian Sensor LM 35DZ Pengujian rangkaian sensor LM 35DZ ini bertujuan untuk mengetahui besarnya tegangan keluaran yang dihasilkan LM 35DZ pada suhu tertentu. Adapun tahap-tahap pengujian rangkaian sensor LM 35DZ adalah sebagai berikut. 1. Memasukkan rangkaian sensor ke dalam cassing komputer. 2. Mengubungkan sumber tegangan pada rangkaian Sensor. 3. Menghubungkan Multimeter digital pada kaki 2 dan ground dari LM 35DZ. 4. Mencatat tegangan keluaran dari sensor sesuai dengan perubahan suhu yang diberikan.
24
Gambar 4.1 Pengukuran Tegangan Output LM 35DZ Hasil dari proses pengujian sensor LM 35DZ diatas dapat dilihat pada Tabel 4.1 berikut ini. Tabel 4.1 Hasil Pengujian LM 35DZ Tegangan Output No
(mV) LM 35DZ
Suhu pada Pendingin CPU
Eror
Otomatis
(mV)
(oC)
1
325
32,5
0
2
329
32,9
0
3
332
33,3
1
4
336
33,7
1
5
339
34,1
2
6
343
34,5
2
7
353
35,3
0
8
357
35,7
0
9
360
36,1
1
10
365
36,5
0
25
4.1.2 Pengujian dan Hasil Pengujian Rangkaian Op-Amp Pengujian rangkaian Op-Amp ini bertujuan untuk mengetahui apakah penguatan tegangan dari rangkaian telah sesuai dengan penguatan yang diperhitungkan. Adapun tahap-tahap pengujian rangkaian Op-Amp adalah sebagai berikut. 1. Mengubungkan tegangan variabel pada inputan rangkaian Op-Amp. 2. Menghubungkan Multimeter digital pada output dari rangkaian Op-Amp. 3. Mencatat tegangan keluaran dari rangkaian Op-Amp sesuai dengan inputan tegangan variabel yang diberikan.
Gambar 4.2 Pengukuran Tegangan Output Rangkaian Op-Amp Hasil dari proses pengujian rangkaian Op-amp diatas dapat dilihat pada Tabel 4.2 berikut ini.
26
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Rangkaian Op-Amp Tegangan Output (V) No
Tegangan Input (V)
Rangkaian OpAmp Penguatan 5x
Tegangan Output (V) Op-Amp
Error
Dengan
(V)
Perhitungan
1
0,1
0,48
0,5
0,02
2
0,2
0,98
1
0,02
3
0,3
1,51
1,5
0,01
4
0,4
1,99
2
0,01
5
0,5
2,48
2,5
0,02
6
0,6
2,99
3
0,01
7
0,7
3,47
3,5
0,03
8
0,8
3,99
4
0,01
9
0,9
4,49
4,5
0,01
10
1
4,98
5
0,02
4.1.3 Pengujian dan Hasil Pengujian Rangkaian ADC 0804 Pengujian rangkaian ADC 0804 ini bertujuan untuk mengetahui proses konversi tegangan menjadi data biner 8 bit. Adapun tahap-tahap pengujian rangkaian ADC 0804 adalah sebagai berikut : 1. Mengubungkan sumber tegangan pada rangkaian ADC 0804. 2. Memberikan tegangan variabel pada inputan rangkaian ADC 0804. 3. Menghubungkan rangkaian LED dari setiap keluaran data biner sesuai dengan urutannya sebesar 8 bit. 4. Mengamati nyala dari setiap LED dan mengalikannya sesuai dengan nilai bobotnya.
27
Tabel 4.3 Nilai Bobot Desimal Setiap Data Bit Urutan
Urutan Data
LED
Biner
1
D0
1
2
D1
2
3
D2
4
4
D3
8
5
D4
16
6
D5
32
7
D6
64
8
D7
128
Nilai Desimal
Gambar 4.3 Pengujian Rangkaian ADC 0804
Hasil dari proses pengujian rangkaian ADC 0804 dapat dilihat pada Tabel 4.4 berikut ini.
28
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Rangkaian ADC 0804 Tegangan Output
Output ADC
(V)
(Biner)
No
Rangkaian Op-Amp
MSB
LSB
1
0,48
0001
1000
2
0,98
0011
0001
3
1,51
0100
1101
4
1,99
0110
0101
5
2,48
0111
1110
6
2,99
1001
1000
7
3,47
1011
0000
8
3,99
1100
1011
9
4,49
1110
0100
10
4,98
1111
1101
4.1.4 Pengujian dan Hasil Pengujian Rangkaian Buffer Pengujian rangkaian buffer ini bertujuan untuk mengetahui proses masuknya data 8 bit dari rangkaian ADC ke PC. Adapun tahap-tahap pengujian rangkaian buffer adalah sebagai berikut. 1. Mengubungkan sumber tegangan pada rangkaian buffer. 2. Mengamati dan mencatat nilai desimal yang dihasilkan dari rangkaian buffer.
29
Gambar 4.4 Rangkaian Buffer Hasil dari proses pengujian rangkaian buffer dapat dilihat pada Tabel 4.5 berikut ini. Tabel 4.5 Hasil Pengujian Rangkaian Buffer Output Rangkaian ADC
Output Rangkaian
0804
Buffer
(Biner)
(Desimal)
1
0001 1000
24
2
0011 0001
49
3
0100 1101
77
4
0110 0101
101
5
0111 1110
126
6
1001 1000
152
7
1011 0000
176
8
1100 1011
203
9
1110 0100
228
10
1111 1101
253
No
30
4.1.5 Pengujian dan Hasil Pengujian Sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC. Pengujian sistem secara keseluruhan ini
bertujuan untuk mengetahui
kinerja dan keberhasilan dari sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC yang telah dibuat. Adapun tahap-tahap pengujian sistem secara keseluruhan adalah sebagai berikut. 1. Memeriksa semua kelengkapan komponen alat secara keseluruhan. 2. Menghubungkan sensor pada rangkaian sensor. 3. Menghubungkan kipas angin DC pada rangkaian driver motor. 4. Menghubungkan sumber tegangan pada semua rangkaian. 5. Mengeksekusi file ‘Project1.exe’ pada PC. Sehingga akan dijumpai Form Pendingin Komputer.
Gambar 4.5 Form Pendingin Komputer
31
6. Mengeksekusi tombol ‘BACA’, sehingga sistem mulai bekerja.
Gambar 4.6 Sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC 7. Mengamati pendeteksian suhu CPU yang dibaca dan mengamati kipas angin DC yang di kontrol. Hasil dari proses pengujian sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC dapat dilihat pada Tabel 4.6 berikut ini.
32
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC Suhu pada
Tegangan
Pendingin CPU
Output Op-
Data High
Data Low
Otomatis
Amp
(Desimal)
(Desimal)
(ºC)
(V)
1
32,5
1,62
80
3
Mati
2
32,9
1,64
80
4
Mati
3
33,3
1,66
80
5
Mati
4
33,7
1,68
80
6
Mati
5
34,1
1,69
80
7
Mati
6
34,5
1,71
80
8
Mati
7
35,3
1,76
80
10
Hidup
8
35,7
1,77
80
11
Hidup
9
36,1
1,80
80
12
Hidup
10
36,5
1,82
80
13
Hidup
11
36,1
1,80
80
12
Hidup
12
35,7
1,77
80
11
Hidup
13
35,3
1,76
80
10
Hidup
14
34,5
1,71
80
8
Mati
15
34,9
1,74
80
9
Mati
16
35,7
1,77
80
11
Hidup
17
34,9
1,74
80
9
Mati
18
35,7
1,77
80
11
Hidup
No
Kondisi Kipas angin DC
33
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Pemulihan Suhu CPU tanpa Sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC terhadap Waktu No
Komputer tanpa Pendingin CPU Otomatis o
1
o
38 C – 35 C
waktu yang dibutuhkan (Menit) 18
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Pemulihan Suhu CPU dengan Sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC terhadap Waktu No
Komputer dengan Pendingin CPU
waktu yang dibutuhkan
Otomatis
(Menit)
38oC – 35oC
3
1
4.2
Pembahasan
4.2.1 Hasil Pengujian Rangkaian Sensor LM 35DZ Berdasarkan data hasil pengujian sensor LM 35DZ pada Tabel 4.1, dapat diketahui bahwa keluaran tegangan dari sensor LM 35DZ akan mengalami kenaikan secara linear sebesar 10 mV setiap 1 ºC, hal ini sesuai dengan apa yang yang tertulis pada datasheet LM 35DZ yang mengatakan setiap 1 ºC sensor LM 35DZ akan mengeluarkan tegangan sebesar 10 mV, walaupun terjadi error ratarata sebagai berikut. Jadi, error rata-rata (Tegangan)
= Jumlah Error/banyaknya data = 7/10 = 0,7 mV
jadi, besarnya error rata – rata pada sensor disebabkan karena besarnya toleransi pada setiap komponen dan alat ukur.
34
4.2.2 Hasil Pengujian Rangkaian Op-Amp Berdasarkan data hasil pengujian rangkaian Op-amp pada Tabel 4.2, dapat diketahui bahwa setiap tegangan yang masuk ke rangkaian Op-amp akan mengalami penguatan tegangan sebesar 5 kali, hal ini sesuai dengan perancangan rangkaian yang telah dirancang sebelumnya, walaupun masih terjadi error sebesar sebagai berikut. Jadi, error rata-rata (Tegangan)
= Jumlah Error/banyaknya data = 0,16/10 = 0,016 V
dari perhitungan diatas dapat diketahui terjadi error rata-rata (Tegangan) sebesar 0,016 V, hal ini dapat disebabkan karena toleransi dari setiap komponen berbedabeda dan alat ukur yang digunakan untuk mengukur juga mempunyai toleransi error tertentu .
4.2.3 Hasil Pengujian Rangkaian ADC 0804 Berdasarkan data hasil pengujian rangkaian ADC 0804 pada Tabel 4.4, dapat diketahui bahwa proses konversi ADC 0804 sudah berjalan dengan baik.
4.2.4 Hasil Pengujian Rangkaian Buffer Berdasarkan data hasil pengujian rangkaian buffer pada Tabel 4.5, dapat diketahui bahwa proses masuknya bit ke PC berlangsung dengan baik. Jadi dapat dipastikan rangkaian buffer telah bekerja dengan baik.
35
4.2.5 Hasil Pengujian Sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC Berdasarkan data hasil pengujian rangkaian sistem secara keseluruhan pada Tabel 4.6, dapat diketahui bahwa suhu komputer yang terdeteksi akan mengalami kenaikan apabila pengoperasian komputer semakin lama, Pada tabel Hasil Pengujian Sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC dapat dilihat bahwa kipas angin DC beroperasi/hidup disaat suhu CPU yang dibaca lebih besar dari 35oC dan pada saat suhu CPU yang dibaca kurang dari 35oC maka kipas angin DC akan mati. Pada tabel 4.7 dan tabel 4.8 dapat dilihat bahwa, dengan menggunakan Sistem Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC akan dapat mengefisiensi waktu pengoperasian dari kipas angin DC sebesar 15 menit untuk menurunkan suhu CPU dari 38oC ke suhu CPU 35oC.
36
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan Dari perancangan Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC (Personal Computer), dapat diambil beberapa kesimpulan yaitu: 1. Komputer (dengan Processor Intel Core2 Duo) beroperasi atau bekerja dengan baik pada suhu dibawah 38oC. 2. Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC (Personal Computer) ini akan mengoperasikan/menghidupkan kipas angin DC pada saat suhu CPU lebih besar dari 35oC, dan kipas angin DC mati pada saat suhu CPU kurang dari 35oC secara otomatis. 3. Dengan alat ini maka waktu operasi kipas angin DC dapat lebih singkat untuk pemulihan suhu CPU dari 38oC – 35oC yaitu 15 menit lebih singkat, dimana jika tanpa menggunakan Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC waktu yang dibutuhkan sebesar 18 menit dan jika dengan Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC waktu yang dibutuhkan sebesar 3 menit.
37
5.2 Saran Penulis menyadari Pendingin CPU Otomatis Berbasis PC (Personal Computer) ini masih jauh dari sempurna, karena penggunaan sensor LM 35DZ masih belum sempurna, dimana perubahan suhu pada saat suhu komputer turun sangat drastis. Untuk itu diperlukan suatu perbaikan dan pengembangan yang lebih lanjut sehingga dapat menjadikannya lebih baik dan sempurna.
