Mesin Penetas Telur Itik Berbasis Mikrokontroler AT89s51

ALAT PENETASAN TELUR ITIK DENGAN KONTROL SUHUMENGGUNAKAN MIKROKONTROLER AT89S51 DANPEMBALIKAN TELUR SECARA OTOMATISSKRIPSI Oleh:FATHUR ROHMANNIM: 03540002JURUSAN FISIKAFAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGIUNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN)MAULANA MALIK IBRAHIMMALANG2009ALAT PENETASAN TELUR ITIK DENGAN KONTROL SUHUMENGGUNAKAN MIKROKONTROLER AT89S51 DANPEMBALIKAN TELUR SECARA OTOMATISSKRIPSIDiajukan Kepada :Universitas Islam Negeri MalangUntuk Memenuhi Salah Satu Persayaratan DalamMemperoleh Gelar Sarjana Sains (S.Si)Oleh:FATHUR ROHMANNIM: 03540002JURUSAN FISIKAFAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGIUNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN)MAULANA MALIK IBRAHIMMALANG2009HALAMAN PERSETUJUANALAT PENETASAN TELUR ITIK DENGAN KONTROL SUHUMENGGUNAKAN MIKROKONTROLER AT89S51 DAN PEMBALIKANTELUR SECARA OTOMATISSKRIPSIOleh:FATHUR ROHMANNIM: 03540002Disetujui oleh:Pembimbing IImam Tazi, M. SiNIP: 150 327 265Pembimbing IIMunirul Abidin, M.AgNIP. 150 321 634MengetahuiKetua Jurusan FisikaFakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri MalangDrs. M. Tirono, M.SiNIP. 131 971 849HALAMAN PENGESAHANALAT PENETASAN TELUR ITIK DENGAN KONTROL SUHUMENGGUNAKAN MIKROKONTROLER AT89S51 DANPEMBALIKAN TELUR SECARA OTOMATISSKRIPSIOleh:FATHUR ROHMANNIM: 035 400 02Telah Dipertahankan di Depan Dewan Penguji Skripsi danDinyatakan Diterima Sebagai Salah Satu PersyaratanUntuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains (S.Si)TanggalSusunan Dewan Penguji : Tanda Tangan1. Penguji Utama : Drs.Abdul Basid, M. Si ( )NIP: 131 918 4392. Ketua Penguji : Irjan M. Si ( )NIP: 150 381 8613. Sekr. Penguji : Imam Tazi, M. Si ( )NIP: 150 327 2654. Anggota Penguji : Munirul Abidin, M.Ag ( )NIP. 150 321 634Mengetahui dan MengesahkanKetua JurusanDrs. M. Tirono, M.SiNIP. 131 971 849PERSEMBAHANKU :Sang pemilik jiwaku, yang maha mengabulkan segala doa, segalapuji syukur senantiasa terlahir untuk-Mu,Ya... Robbi.Nabi akhir zaman pemberi safaat, sholawat serta salam senantiasatercurahkan kaharibaanmu, ya... Rosululloh sawKedua orang tuaku tercinta; Kasiadi dan Siti Munawaroh yangselalu mendidik, mendoakan dan menyayangiku terima kasihatas segalanya. semoga Allah selalu memberikan kesehatan,kebahagiaan dunia-akhirat dan umur panjangAminYang aku sayangi mbak Azizah dan De saifuddin terima kasih atasdukungan dan motivasinya selama ini.Yang mengajari aku, guru-guruku, ustadz-ustadzahku, dosen-dosenku, dan Guru spiritualku, terima kasih atas bimbingan danpetuah yang diberikan selama ini.Dosen2 Fisika yang terhormat; P.Tirono, P.Tazi, P.Tokhi, P.Basid,P.Agus Kris, P.Agus Mul, P.Irjan, P.Farid, P.Novi, Bu Erika dan Bu Erna.Semoga Allah membalas kebaikan MerekaAminUntuk teman-temanku, kokok, Rizal, Yusuf, Fuad, Bolang, fatchur,Adib thanks banget and Semua temen2 Fisika angkatan 2003kapan kita bisa berkumpul and camping barengRekan/ita IPNU-IPPNU ranting suru cabang Mojokerto, terimakasihatas semangat, diskusi serta doanya. VIVA IPNU-IPPNU suruTeman-teman :BBCclub : Agus, Imron, Tain, P-mand, Adib, Lukman, Wawan, Kusairi,Bagus, serta semua Mahasiswa Fisika yang telah memberikan suportkeadaku sehingga penulis dapat menelesaikan sikripsi iniDan untuk semua orang yang aku sayangi dan yangmenyayangikuMOTTOArtinya: Engkau masukkan malam ke dalam siang dan Engkau masukkan siang kedalammalam.Engkaukeluarkanyanghidupdariyangmati,danEngkaukeluarkanyangmatidariyanghidup.danEngkauberirezkisiapa yang Engkau kehendaki tanpa hisab (batas)"(QS. Al-Imron: 27).KATA PENGANTARAssalamualaikum Wr. Wb.SegalapujibagiAllahSWTkarenaatasrahmat,taufiqdanhidayahNya,penulisdapatmenyelesaikanpenulisanskripsisebagaisalahsatusyaratuntukmemperolehgelarSarjanaSains(S.Si.).Penulismenyadaribahwabanyakpihakyangtelahberpartisipasidanmembantudalammenyelesaikanpenulisanskripsiini.Untukitu,iringandoadaucapanterimakasihyangsebesar-besarnyapenulissampaikan, utmanya kepada:1. Prof.Dr.H.ImamSuprayogoselakuRektorUniversitasIslamNegeriMaulana Malik Ibrahim (UIN MMI) Malang.2. Bapak Prof. Drs. Sutiman Bambang Sumitro, SU., DSc selaku Dekan FakultasSainsdanTeknologiUniversitasIslamNegeriMaulanaMalikIbrahim(UINMMI) Malang.3. Drs.M.Tirono.SelakuKetuaJurusanFisikaFakultasSainsdanTeknologiUniversitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim (UIN MMI) Malang.4. Bapak Imam Tazi M.Si. Selaku Dosen Pembimbing I, karena atas bimbingan,bantuan dan kesabaran beliau penulisan skripsi ini dapat terselesaikan.5. BapakMunirulAbidin,M.AgselakupembimbingIIyangsenantiasamengarahkandanmembimbingpenulisanskripsiyangberhubungandenganAgama.6. BapakdanibudosenFisikayangsenantisamemberikanilmudaninformasiyang berhubungan dengan penulisan skripsi ini.7. AyahdanIbundatercintayangsepenuhhatimemberikandukunganmorilmaupunsprituilsertaketulusandoanyasehinggapenulisskripsiinidapatterselesaikan.8. Kakakdanadikkuyangselalumemberikanmotivasisehinggapenulisdapatmenyelesaikan skripsi ini.9. Teman-temanFisika,terutamaangkatan03yangtelahmemberikandukungan,bantuandanloyalitassertakerjasamanyaselamapenulisanskripsiini.10. Semuapihakyangtelahmembantubaiksecaramorilmaupunmateriil,yangtidakbisapenulissebutkandisinisatupersatu.SemogaAllahmembalassemua amal baik kalian dengan balasan yang berlipat ganda.Semogaskripsiinidapatbermanfaatdanmenambahkhasanahilmupengetahuan. Amin.Wassalamualaikum wr. Wb.Malang,15 Juni 2009PenulisDAFTAR ISIHalaman Judul.................................................................................................... iHalaman Pengajuan........................................................................................... iiHalaman Persetujuan ....................................................................................... iiiHalaman Pengesahan........................................................................................ ivHalaman Persembahan...................................................................................... vHalaman Motto................................................................................................. viKata Pengantar................................................................................................ viiDaftar Isi ........................................................................................................... ixDaftar Tabel ..................................................................................................... xiiDaftar Gambar ............................................................................................... xiiiDaftar Lampiran.............................................................................................. xvAbstrack.......................................................................................................... xviBAB I : PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang ................................................................................ 11.2 Rumusan Masalah ........................................................................... 31.3 Tujuan Penelitian............................................................................. 41.4 Manfaat Penelitian........................................................................... 41.5 Batasan Masalah.............................................................................. 41.6 Sistematika Penulisan ...................................................................... 5BAB II : TINJAUAN PUSTAKA2.1 Penetasan Telur ............................................................................... 72.1.1 Cara Tradisional Alamiah ....................................................... 82.1.2 Cara Teknologi (modern) ........................................................ 82.2 Temperatur .................................................................................... 122.2.1 Konsep Temperatur............................................................... 122.2.2 Pengukuran Temperatur ........................................................ 132.3 Pengaturan Dalam Perpetif Al-Quran ........................................... 142.4 Kontrol Otomatis........................................................................... 162.5 Sensor Suhu(Tranduser IC LM35) ................................................. 172.6 Analog To Digital (ADC) .............................................................. 182.7 Mikrokontroler .............................................................................. 242.7.1 Arsitektur Mikrokontroler AT89S51 ..................................... 242.7.2 Susunan Pin MCS AT89S51 ................................................. 262.7.3 Rangkaian Osilator................................................................ 292.7.4 Memori data Internal............................................................. 302.7.5 Memori Data Eksternal ......................................................... 302.7.6 Register Fungsi Khusus (FR) ................................................ 312.8 Liquid Crystal Display (LCD)........................................................ 342.9 Pemanas (Heater)........................................................................... 372.10 Penguat Operasional .................................................................... 382.10.1 Penguat Pembalik (Inverting Amplifier) .............................. 412.10.2 Penguat Tak Membalik (Non Inverting Amplifier)............... 422.10.3 Integrator Op-Amp.............................................................. 432.10.4 Sifat-sifat ideal Op-Amp ..................................................... 442.10.5 IC LM741........................................................................... 442.11 Motor DC.................................................................................... 462.12 Real Time Cloc (RTC) ................................................................. 47BAB III : METODOLOGI PENELITIAN3.1 Bentuk dan Sampel Penelitian........................................................ 493.2 Waktu dan Tempat Penelitian ........................................................ 493.3 Alat dan Bahan.............................................................................. 493.4 Perancangan dan PembuatanAlat ................................................. 523.4.1 Perancangan Sistem Keseluruhan.......................................... 523.4.2 Perancangan Rangkaian Sensor Suhu.................................... 543.4.3 Perancangan Rangkaian Pengondisi Sinyal ........................... 543.4.4 Perancangan Rangkaian ADC............................................... 553.4.5 Perancangan Rangkaian Miroontroller AT89S51 .................. 553.4.6 Perancangan Rangkaian Driver Relay ................................... 563.4.7 Perancangan Rangkaian RTC................................................ 573.4.8 Perancangan Rangkaian Motor DC ....................................... 573.4.9 Perancangan Rangkaian LCD................................................ 583.4.10 Perancangan Perangkat Lunak............................................. 603.5 Teknik Pengambilan Data.............................................................. 613.5.1 Pengujian Sensitivitas Rangkaian Sensor Suhu (LM35) ........ 613.5.2 Pengujian Rangkaian Penguat Sinyal .................................... 623.5.3 Pengujian Rangkaian ADC 0804........................................... 623.5.4 Pengujian Rangkaian LCD.................................................... 633.5.5 Pengujian Rangkaian Driver Relay........................................ 643.5.6PengujianAlatPenetasanTelurItikDenganKontrolSuhuMenggunakanMikrokontrollerAT89S51danPembalikanTelur Secara Otomatis........................................................... 643.6 Teknik Analisis Data ..................................................................... 65BAB IV : LAPORAN HASIL PENELITIAN4.1 Pengujian Alat ............................................................................... 674.1.1 Hasil Pengujian Sensitivitas Sensor Suhu.............................. 674.1.2 Hasil pengujian Rangkaian Penguat Sinyal............................ 684.1.3 Hasil Pengujian Rangkaian ADC .......................................... 694.1.4 Hasil Pengujian Rangkaian LCD........................................... 714.1.5 Hasil Pengujian Rangkaian Driver Relay............................... 714.1.6 Hasil Pengujian Telur Itik Dengan Kontrol Suhu MenggunakanMikrokontrollerAT89S51danPembalikanTelurSecaraOtomatis ............................................................................... 724.2 Pembahasan................................................................................... 734.2.1 Pembahasan Alat................................................................... 734.2.2 Pembahasan dalam Kajian Al-Quran.................................... 75BAB V : PENUTUP5.1 Kesimpulan ................................................................................... 785.2 Saran ............................................................................................. 78DAFTAR PUSTAKALAMPIRAN-LAMPIRANDAFTAR TABELTabel 2.1 Termometer dengan sifat termometriknya........................................... 13Tabel 2.2 Pemberian Nilai Pada RD dan WR Serta Perubahan Nilai Pada-INTR ............................................................................................... 23Tabel 2.3 Fungsi Alternatif dari Port 3............................................................... 28Table 2.4 Bank Register..................................................................................... 32Table 2.5 Pembagian Alamat Pada Fungsi-fungsi Khusus.............................................. 36Tabel 2.6 Konfigurasi Pin LCD M1632............................................................... 34Table 4.1 Hasil Pengujian Rangkaian Sensor Suhu ............................................ 67Tabel 4.2 Hasil Pengujian Pada Rangkaian Penguat Sinyal ................................ 68Tabel 4.3 Hasil pengujian rangkaian ADC......................................................... 69Tabel 4.5 Hasil Pengujian Rangkaian liquid cristal display (LCD) .................... 71Tabel 4.6 Hasil pengujian rangkaian relay pemanas ........................................... 71Tabel 4.7 Hasil pengujian rengkaian driver relay motor DC............................... 72Tabel 4.3 Tabel Pengujian Alat Penetasan Telur Itik dengan Sensor SuhuMenggunakan MK AT89S51 dan Pembalik Telur Secara Otomatis.... 73DAFTAR GAMBARGambar 2.1 Alat penetas telur dengan lampu minyak tanah ................................. 9Gambar 2. 2Penampang alat penetas telur dengan lampu minyak tanah.............. 9Gambar 2.3 Isoterm dari dua sistem yang berbeda ............................................. 12Gambar 2.4 Percepatan sekalar temperatur menyangkut penentuan harga numerikpada isoterm sistem baku atau termometer..................................... 14Gambar 2.5 Sistem control umpan balik............................................................. 17Gambar 2.6Sensor temperatur LM35 dan Typical Aplication LM35 ............... 18Gambar 2.7 Konversi sinyal analog menjadi digital/ biner.................................. 19Gambar 2.8Konversi dasarADC..................................................................... 20Gambar 2.9 Rangkaian successive approximation pengkonversi A/D................. 21Gambar 2.10 Rangkaian Free running ADC....................................................... 22Gambar 2.11 Blok Diagram AT89S51 .............................................................. 26Gambar 2.12 Pin Diagram AT89S51.................................................................27Gambar 2.13 Rangkaian Oscillator AT89S51 .................................................... 29Gambar 2.14LCD M1632 ............................................................................... 35Gambar 2.15 Lambang Op-Amp ....................................................................... 38Gambar 2.16 Penguat pembalik (Inverting Amplifier) ....................................... 41Gambar 2.17 Penguat tidak pembalik ................................................................ 42Gambar 2.18. Rangkaian Integrator.................................................................... 43Gambar 2.19Kemasan IC 741 42 ..................................................................... 45Gambar 2.20Rangkaian IC 741 ....................................................................... 45Gambar 2.21 Pin RTC DS 12C887 .................................................................... 47Gambar 2.22 Diagram Blok DS12C887 ............................................................ 48Gambar 3.1.Diagram Blok Sistem.................................................................... 53Gambar 3.2 Rangkaian Minimum Mikrokontroller AT89S51............................. 56Gambar 3.3 Interface LCD dengan MCU........................................................... 59Gambar 3.4 Diagram Alir Program.................................................................... 60Gambar 3.5 Rangkaian pengujian sensor suhu ................................................... 61Gambar 3.6 Rangkaian pengujian penguat sinyal ............................................... 62Gambar 3.7. Grafik hubungan output analog dengan digital ..............................63Gambar 3.8 Rangkaian pengujian rangkaian LCD.............................................. 63Gambar 3.9Rangkaian pengujian driver relay .................................................. 64Gambar 4.1. Grafik hubungan Pembacaan ADC dan Suhu................................. 70DAFTAR LAMPIRANLampiran I Gambar Rangkaian KeseluruhanLampiran 2 Gambar Rangkaian PCBLampiran 3 Foto Alat Petasan TelurLampiran 4 List Program AssamblerRohman,Fathur.2009, ALATPENETASANTELURITIKDENGANKONTROLSUHUMENGGUNAKANMIKROKONTROLERAT89S51DANPEMBALIKANTELURSECARAOTOMATIS.Sikripsi.JurusanFisika,FakultasSainsdanTeknologi.UniversitasIslamNegeri Maulana Malik Ibrahim(UINMMI) Malang.Pembimbing : (1) Imam Tazi, M.Si. (2) Munirul Abidin, M.Ag.Kata Kunci: Telur Itik, suhu, Mikrokontroller AT89S51Salahsatuusahayangsederhanauntuk mendapathidupyanglayakyaitubeternakunggas,terutamaitik.Jamandahulubeternakitikmerupakansuatupekerjaanyangkurangbergengsi,peternakmenjadipengembaladanmengekoritiknyakemanaiapergi.Ditambahdenganlamanyaprosespenetasanteluritikkarenaselamainihanyamempergunakanbolalampu5 -20Wattdanlampuminyaktanahuntukmenghangatkanruangpenetasan.SkripsiinibertujuanmembuatsuatualatkontroltemperaturuntukpenetesanteluritikmenggunakanmikrokontrolerAT89S51danpembalikantelursecaraotomatis,pemutarantelurdilakukanagartelurmendapatkanpanasyanglebihmerata. Denganalatinidiharapkan dapat meningkatkan efesiensi dan efektifitas kerja peternak itik.Penelitianinimenggunakanmetodeeksperimentalkuantitatif karenadatayangdiperolehberupaangka-angka. Pengkalibrasiandilakukandengancaramembandingkan keluaran alat uji dengan data yang dihasilkan oleh termometer.Darihasilpegujianterhadap incubatormeleluisistempengontrolbaikpengontrol mikrokontroller AT89S51, motor DC, real time clock (RTC) maupunliquidcristaldisplay (LCD)dapatdisimpulkanbahwaanalisadataoutputalatpenetasantelurmenggunakansensorsuhudanpemutaransecaraotomatisinididapatkanhasilrata-ratakesalahanrelatifsebesar 0.54 %,nilaitersebutmenunjukan nilai kesalahan relatif yang minimum dan apabila diaplikasikan padapenetasan telur akan mendapatkan hasil yang maksimum.BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangSemakinmajuperkembanganilmupengetahuandanteknologi,semakinterbukapulapeluangberusaha.Beberapapuluhtahunyanglaluorangharuskekotauntukmengadunasibdanberusahamendapatkankehidupanyanglebihlayak. Sekarang tidak demikian, bahkan dicanangkan gerakan kembali ke desa.Salahsatuusahayangsederhanauntukmendapathidupyanglayakyaitubeternakunggas,terutamaitik.Jamandahulubeternakitikmerupakansuatupekerjaanyangkurangbergengsi,peternakmenjadipengembaladanmengekoritiknyakemanaiapergi.Ditambahdenganlamanyaprosespenetasanteluritikkarenaselamainihanyamempergunakanbolalampu5 -20Wattdanlampuminyaktanahuntukmenghangatkanruangpenetasan.Dalamkehidupansehari-hari,perubahansuhuatautemperaturdipengaruhidenganperubahancuaca. Halini sangat merepotkan bagi peternak itik petelur, karena cepat tidaknya telur yangmenetas di pengaruhi oleh kesetabilan temperatur (Bambang, 1988: 78).Mahasiswasebagaigenerasimudayangpenuhdenganpotensi,dinamikaidealismedansebagaiasetnasionalyangperluuntukmengembangkandanmengaktualisasikan dirinya agar dapat menguasai ilmu pengetahuan dan teknologisertamempunyairasatanggungjawabyangtinggiterhadapkepentinganmasyarakat. Dalam hal ini dapat dilakukan dengan salah satu cara yaitu membuatsistem kendali dari temperatur ruangan untuk pengembangbiakan itik darat.Kontrolotomatistelahmemegangperananyangsangatpentingdalamperkembanganilmudanteknologi.Disampingsangatdiperlukanpadapesawatruangangkasa,pelurukendali,sistempengendalipesawat,dansebagainya.Kontrolotomatistelahmenjadibagaianyangsangatpentingdanterpadudariproses-proses dalam pabrik dan industri modern. Misalnya kontrol otomatis perlusekalidalamkontrol numericdarimesinalat-alat bantu industrimanufaktur.Iajugaperlusekalidalamoperasiindustrisepertipengontrolantekanan,suhu,kelembaban, viskositas, dan arus dalam industri proses.Melihatkemajuanteknologiyangberdampakpositifdanbermanfaatdalamkehidupanmanusiasehari-hari,sepertihalnya kontrolotomatis dandijelaskan dalam al-Quran betapa sang maha pencipta Allah SWT telah mengaturisi jagat raya, sehingga di dalamnya berlaku hukum-hukum alam dan keteraturan.Menjadikansesuatumemilikikadarsertasistemtertentudantelitibaikituyangberkaitandenganmateri,maupunwaktusepertiSiang,malam,pagi,soresemuanyaitutelahdiaturolehketentuanAllahSWT.MaksudnyaDialahyangmenerapkan seluruh ketetapan dan hukumnya yang diberlakukan terhadap semuamakhluk-Nya sesuai kehendak dan keinginannya. Allah SWT berfirman:Artinya:SesungguhnyaAllahtelahMengadakanketentuanbagitiap-tiapsesuatu. (QS. Ath-Thalaaq: 3)Al-Quranjugamenghimbaukepadamanusiauntukmemikirkanmasadepannyadanberusahamerubahnasibnyamelaluikegiatan-kegiatanyangdilakukan bertahap dan terus-menerus sesuai dengan ayat berikut:.Artinya: .SesungguhnyaAllahtidakmerubahKeadaansesuatukaumsehinggamerekamerubahkeadaanyangadapadadirimerekasendiri(QS. ar-Rad:11).Karenakemajuandalamteoridanpraktekkontrolotomatismemberikankemudahandalammendapatkankemudahandalam performansidarisistemdinamik,mempertinggikualitasdanmenurunkanbiayaproduksi,mempertinggilajuproduksi,meniadakanpekerjaan-pekerjaanrutindanmembosankanyangharus dilakukan oleh manusia, dan sebagainya, maka sebagaian besar insinyur danilmuan sekarang harus mempunyai pemahaman yang baik dalam bidang ini.Berdasarkan latar belakang di atas, penulis mencoba untuk membuat suatualatpenetasteluritikmenggunakanpengontrol otomatisagarmempermudahprosespenetasan,supayapeternakitikdapat memperolehhasilyanglebihmaksimal.1.2 Rumusan MasalahBerdasarkan latar belakang di atas maka dapat diambil rumusan masalahsebagai berikut:1. Bagaimana merancang danmembuat suatu alatkontrol temperatur untukpenetesanteluritikmenggunakanmikrokontrolerAT89S51danpembalikan telur secara otomatis?2. BagaimanaanalisapenggunaansensorsuhudalampenetesanteluritikmenggunakanmikrokontrolerAT89S51danpembalikantelursecaraotomatis?3. Bagaimanapengaruhpenggunaanalatiniterhadapprosespenetasanbiladibandingkan dengan proses penetasan alamiah?1.3 TujuanTujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah :1. Merancang danmembuatsuatualatkontroltemperaturuntukpenetesanteluritikmenggunakanmikrokontrolerAT89S51danpembalikantelursecara otomatis.2. MenganalisapenggunaansensorsuhudalampenetesanteluritikmenggunakanmikrokontrolerAT89S51danpembalikantelursecaraotomatis.3. Bagaimanapengaruhpenggunaanalatiniterhadapprosespenetasanbiladibandingkan dengan proses penetasan alamiah.1.4 ManfaatAdapun manfaat dari penulisan ini adalah sebagai berikut:1. Pengontroltemperaturuntukpenetasanteluritikdanpembalikantelursacaraotomatismenggunakankontrolsuhu dapat diaplikasikanpadakondisinyatapadapeternakanitik,sehingga dapatmeningkatkanproduktifitas dan penghasilan mereka.2. Denganalatinidiharapkandapatmeningkatkanefisiensidanefektifitaskerja peternak itik.3. Perancangandanpembuatanalatinidiharapkandapatberfungsisebagaialatotomatisterprogramdandapatdikembangkanuntukpenelitianselanjutnya sesuai dengan kebutuhan.1.5 Batasan Masalah1. Padapenelitianinidibuatsistemkontrolsuhudanpembaliktelursecaraotomatis dengan set point antara 38,6 C sampai 39.4 C (Bambang, 1988:78) danmenggunakanheatersebagaipenghantarpanasdan motorDCsebagai pembalik telur.2. Sebagai model digunakan miniatur.3. Objek Penelitian ditekankan untuk penetasan telur itik1.6 Sistematika PenulisanSistematika penulisan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :BAB I PENDAHULUANBerisitentanglatarbelakang,tujuan,batasanmasalahdansistematikapenulisan dari proyek akhir yang dibuat.BAB II TEORI PENUNJANGMembahastentangteoridasardarikomponen-komponenyangdigunakan pada proyek akhir ini.BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALATBerisitentangperencanaandanpembuatanalatproyekakhiryangmeliputi perencanaan komponen, rangkaian yang digunakan.BAB IV PENGUKURAN DAN PENGUJIAN ALATMembahastentangpengujianalatyangmeliputicarakerjaalat,perolehan data dan fenomena yang terjadi selama pengujian.BAB V PENUTUPPada bab ini berisi tentang kesimpulan dari proyek akhir yang telahdibuat dan saran yang mungkin bisa diberikan.BAB IIKAJIAN PUSTAKA2.1 Penetasan TelurPenetasan telurtelehdijelaskanoleh al-Qurandi dalam suratal-Imronayat 27 sebagaimana berikut:Artinya: Engkau masukkan malam ke dalam siang dan Engkau masukkansiangkedalammalam.Engkaukeluarkanyanghidupdariyangmati,danEngkaukeluarkanyangmatidariyanghidup.danEngkauberirezkisiapayangEngkaukehendakitanpahisab(batas)".Sebagianmufassirinmemberimisaluntukayatinidenganmengeluarkananakayamdaritelur,dantelurdariayam.dandapatjugadiartikanbahwapergilirankekuasaandiantarabangsa-bangsadantimbultenggelamnyasesuatuumat adalah menurut hukum Allah (DEPAG RI. 1998 : 53).Sebutirteluritikyangsiapditetaskan,memilikikomposisikimiayangmengandungsekitar69%air;1,2%karbohidrat;1,0%mineral,dansisanyavitamin. Darikomposisilengkaptelurbertunas,lemakbanyakterdapatpadakuningtelur,selainmineraldan vitamin.Sedangkanputihtelurmerupakansumberproteindanbeberapajenismineral,tetapikandungankarbohidratsangatsedikit, kecuali mineral seperti Calsium, Fosfor, Magnesium, Klorium, Potasium,dan lain-lain.Kuningtelurdanputihtelurdipisahkanolehselaput Vitilineyangmempertahankan kuning telur mempengaruhi sekresi puti telur sehingga semakinbesarkuningtelur,semakinbesarpulasekresiputihtelur.Chalazayangmerupakantaliterpilindanbisaberputar-putarberfungsiuntukmenjagaagarkuning telur tetap di tengah.Dalamtatalaksanapenetasanteluritikselamainidikenaladaduacarayakni:2.1.1 Cara tradisional alamiahCarainitermasuksalahsatucarayangpraktis,ekonomis,danmenghasilkanindekstetasyangtinggi.Penetasanmenggunakanayamatau"enthog/menthok"yangsedangmengeram.Kelemahannya,jumlahtelursangatterbatasdanharusbersamaandenganwaktumengeramayamatau"enthog/menthok". Menetaskan telur itik dengan bantuan ayam hanya mempunyaikapasitas10butirperekor.Jikamenggunakan"enthog/menthok"maksimal15butir per ekor. Pengeraman dengan cara ini memerlukan waktu 28 hari, terhitungmulai saat telur pertama kali dierami.2.1.2 Cara teknologiCarainimerupakanusahapenetasandenganmenggunakanalatpenetas.Keistimewaannya, penetasandapatdilakukansetiapsaatdandalamjumlahyangbanyak,tetapipelaksanaannyamemerlukanketerampilankhusussupayabisamenghasilkan angka tetas yang tinggi.Ada dua cara sederhana dan ekonomis dalam penetasan telur itik:a. penetasan telur itik dengan pemanas lampu minyak tanah dan lampu neon.b. Penetasan telur itik dengan gabah dan energi surya.Gambar 2.1 Alat penetas telur dengan lampu minyak tanahGambar 2. 2Penampang alat penetas telur dengan lampu minyak tanahPedoman Penetasan : Alatpenetasharusdiletakkanpadatempatyangrata,tidakbolehterkenapancaransinarmataharisecaralangsung,tempatpenetasantidakbanyaktertiup angin. Ruangan tempat alat penetas harus bebas dari obat-obatan atau cairan yangmudah menguap, alat penetasansudah disterilkan dengan desinfektan atauair kapur sebelum digunakan. Lampuminyaktanahdinyalakandandiaturlebihdulusampaipanasnyasesuaidenganyangdibutuhkandancukupstabil.Sebaiknyadalamrakpenetasan ditaruh alat pengukur suhu atau thermometer. Telur itik yang akan ditetaskan harus dibilas air hangat bersuhu sekitar 38-39C.pembilasanharusmeratahkeseluruhpermukaankulittelur,kemudian baru disusun dalam rak penetas. Penampan berisi air untuk mengatur kelembaban dimasukkan ke dalam rakpenetas. Penampan jangan terlalu penuh dan setiap hari bisa ditambahkanair hangat. Akanlebihbaikalatpenetasdilengkapialatpengukurkelembabansehinggadapatdiusahakankelembabanpenetasanharipertamasekitar70%. Mulai hari kedua dan selanjutnya 60%. Temperatur yang diperlukan selama penetasan 28 hari yaitu:Minggu pertama 38,6 CMinggu kedua 38,9CMinggu ketiga 39,2CMinggu keempat 39,4C Pembilasan telur itik dengan air hangat selama penetasan :Hari kedua sampai ke-14 (sekali sehari, waktu pagi)Hari ke-15 sampai ke-25 (dua kali sehari, waktu pagi dan sore) Pelambaran kain yang dibasahi selama penetasan:Hari ke-26 dan ke-27 Pembalikantelurselamapenetasan dilakukan paling sedikit 2 kali sehari,mulai hari ke-3 sampai ke-25. Pendinginan telur selama penetasan selama 15 menit :Hari ke-4 sampai ke-25 (dengan diangin-anginkan) Pemeriksaan telur selama penetasan dilakukan 3 kali :Pemeriksaan pertama pada hari ke-7Pemeriksaan keduapada hari ke-14Pemeriksaan ketiga pada hari ke-21 Setelah telur menetas, biarkan anak itik yang bulunya masih basah beradadalamalatpenetasselam24jamsampaibulunyakering.Selanjutnyadipindahkankekandangataukotakanakitikyangsudahdilengkapipemanas (induk buatan). (Bambang, 1988: 77-79)Pemutaran telur sedikitnya adalah 3 kali sehari atau 5 kali sudah lebih daribaikuntukmencegahembriotelurmelekatpadaselaputmembranbagiandalamtelur. Olehsebabitujanganpernahmembiarkantelurtetastidakdibalikataudiputar posisinya dalam 1hari pada masa penetasan telur. Pemutaran telur tersebutdilakukandalam18haripertamapenetasan.Tetapijanganmembaliktelursamasekali pada 3 hari terakhir menjelang telur menetas. Pada saat itu telur tidak bolehdiusikkarenaembriodalamteluryangakanmenetastersebutsedangbergerakpada posisi penetasannya.(UNILA, 2007:10-11)2.2 TemperaturSemakinSuhumenyatakanpanasatau dinginnyasesuatu.Semakinpanassuatu benda maka semakin tinggi suhunya. Sehingga suhu menyatakan panas ataudinginnya sesuatu. (Sears dan Zemansky, 1991:354)2.2.1 Konsep TemperaturTinjaulahsistem AkedalamY1, X1dalamkesetimbangantermaldengansistem BdalamkeadaanY1,X1.jikasistemAdisingkirkandan keadaannyadiubah, maka dapat di dapatkan keadaan lainY2, X2 yang dalam kesetimbangantermaldengankeadaansemulaY1,X1darisistemB.PercobaanmenunjukkanterdapatsekumpulankeadaanY1, X1;Y2,X2;Y3,X3;danseterusnya,yangmasing-masing dalam kesetimbangan termal dengan keadaan yang sama Y1, X1dari sistem B dan menurut hukum ke nol, dalam kesetimbangan termalsatu samalain.Kitaakanmenganggap bahwajikasemuakeadaansepertiitudigambarkandalamdiagram YX,letaknyapadakurvaakansepertiIdalamdalamgambar2.3,yangdisebut isoterm. Isoterm adalah kedudukansemuatitikyangmenggambarkankeadaansistem yangdalamkesetimbangantermaldarisatukeadaan dari sistem lain. Kita tidak mengambil pengandaian mengenai kemalaranisoterm,walaupunkeadaanpadasistemyangsederhanamenunjukkanbahwabiasanyasekurang-kurangnyasebagaiisotermmerupakankurvayangmalar.(Zemenski, 1982 : 8-9)1 1, X Y2 2, X Y3 3, X Y 1 1' , ' X Y2 2' , ' X Y3 3' , ' X YGambar 2.3 Isoterm dari dua sistem yang berbeda2.2.2 Pengukuran TemperaturUntukmenentukansekalaempiris,kitamemilikibeberapasistemuntukkoordinalYdanXsebagaisistembakuyangkitasebut termometerdanmengambil seperangkat kaidah untuk menentukan harga numerik pada temperaturyangberkaiatandenganmasing-masingisoterm.Padasetiapsistemlainyangdalam kesetimbangan termal dengan termometer itu, kita pilih bilangan yang samauntukmenunjukkantemperatur.Proseduryangpalingsederhanaadalahmemilihlintasanyangmudahdalambidang YX,sepertiyangdiperlihatkanpadagambar2.4olehgaristerputus-putusY=Y1yangmemotongisotermitupadatitikyangmasing-masimgmempunyaikoordinatYyangsamatetap,isotermdiambilsebagaifungsiXdisebutsifat termometrik,danbentuksifat termometrik (X0memutus sekala temperatur). Terdapat enam jenis termometer yang penting, yangmasing-masingdengansifattermometriknya,sepertiyangdilhatpadatabel2.1..(Zemenski, 1982 : 11-12)Tabel 2.1 Termometer dengan sifat termometriknyaTermometer Sifat termometrik LambangGas (volum tetap)Resistor listrik (tegangan mekanis tetap)Termokopel (tegangan mekanis tetap)Uap helium (jenuh)Garam para magnetikRadiasi benda hitamTekananRadiasi listrikElektromotansi termalTekananSuseptibilitas magnetikemitensiPRPRB.IsotermpadatemperaturtitiktripelairGambar 2.4 Percepatan sekalar temperatur menyangkut penentuan harga nomerikpada isoterm sistem baku atau termometer2.3 Pengaturan Dalam Perspektif Al-QuranMembahasmasalahperaturan,yangpalingMahaPengaturadalahAllahkarena Allah berhak atas semua apa yang ada di langit ataupun di bumiHal ini telah dijelaskan dalam al-Quran:Artinya:AllahmenciptakansegalasesuatudanDiamemelihara segalasesuatu. (QS. Az-Zumar/39 : 62).AyatdiatasmejelaskanbetapasangmahapenciptaAllahSWTtelahmengaturisijagatraya,sehinggadidalamnyaberlakuhukum-hukumalamdanketeraturan.Menjadikansesuatumemilikikadarsertasistemtertentudan telitibaik itu yang berkaitan dengan materi, maupun waktu seperti siang, malam, pagi,soresemuanyaitutelahdiaturolehketentuanAllahSWT.MaksudnyaDialahyangmenerapkanseluruhketetapandanhukumnyayangdiberlakukanterhadapsemuamakhluk-Nyasesuaikehendakdankeinginannya.AllahSWTberfirman:(Shihab, 2003: 258-260)Artinya:SesungguhnyaAllahtelahMengadakanketentuanbagitiap-tiapsesuatu. (QS. Ath-Thalaaq/65 : 3)Artinya: Dan Dialah yang telah menciptakan malam dan siang, mataharidanbulan.masing-masingdarikeduanyaituberedardidalamgaris edarnya. (QS. Al-Anbiya/21 : 33)Asbabun nuzul dari surat Ath-Thalaaq ayat ketiga ini berkenaan dengan seseorangsukuAsyjayangfakir,cekatandanbanyakanak.IamenghadapkepadaRosulullahSAW.Memintabantuannya(tentanganakyangditawanmusuhdantentang penderitaan hidupnya). Rosulullah SAW. Bersabda: :Bertaqwalah kepadaAllah dan sabarlah. Tiada lama kemudian datanglah anaknya (yang ditawan itu)membawaseekorkambing(hasilrampasandarimusuhsewaktumelarikandiri).Hal ini segera dilaporkan kepada Rosulullah SAW. Rosulullah SAW. Bersabda: Makanlah (kambing itu)(H. A. Dahlan, dkk. 1989 : 533)Ayatinimenjelaskankepadakitasemuabagaimanakonseppengaturanalamsemestainidiaturdengantatananyangsangatrapi,halinimenunjukkankeseimbangankontrolyangdibuatolehAllahSWTuntukkemaslahatandemikelangsungan hidup makhluk-Nya. (Abdullah bin Muhammad, 2007: 448-449)Di dalam Al-Quran Allah juga menjelaskan sebagaimana firman-Nya:Artinya: Dan sekali-kali tidak (pula) akan menemui penyimpangan bagi sunnahAllah itu. (QS. Al-Fathir/35 : 43 )Yakni siapapun dari makhluk ini, tidak akan mampu mengalihkan hukumAllahdariarahyangtelahditentukan.Kata() sunnahantaralainberartikebiasaan.SunnatullahatausunnahAllahadalahkebiasaan-kebiasaanyangdiberlakukannya terhadap apa, siapa dan kapanpun. Karena ia adalah sunnah yangtidak menyimpang dari arah yang telah ditetapkan dari hukum-hukum Allah SWT.(Shihab, 2003: 494-495 )2.4 Kontrol OtomatisKontrolerberfungsimembandingkannilaiyangsebenarnyadengankeluaran plant dengannilai(setpoin)yangdiinginkan,menentukandeviasidanmenghasilakansuatusinyalkontrolyangakanmemperkecildeviasisampainolatausampaisuatunilaiyangkecil.Carakontrolermenghasilkansinyalkontroldisebut aksi pengontrolan (Ogata, 1991: 197)Kontroldidefinisikansebagaioperasipengaturanbeberapaobyekuntuktujuantertentu. Padakontrolmanual,yangbertindak sebagaikontroladalahmanusia.Sedangkanpadakontrolotomatis,peranmanusiasebagaioperatordigantikanolehperalatanmekanikmaupunelektronik.Kontrolotomatismembandingkan harga yang sebenarnya dari keluaran plant dengan harga yangdiinginkan,menentukandeviasi,danmenghasilkansinyalkontrolyangakanmemperkecil deviasi sampai nol atau sampai suatu harga yang kecil. Cara kontrolotomatismenghasilkansinyalkontroldisebutaksipengontrolan(controlaction).Kontrolerotomatisbiasadipergunakandibidangindustri,dimanaprinsipkerjayangdigunakansamayaitumeliputiprosesmengamati,mengolahinformasidanmemberikan reaksi terhadap alat.Beberapa jenis kontrol yang umum digunakan antara lain : Kontrol SequensialKontrolsequensialberoperasi stepbystep sesuaidenganurutanyangtelahditentukan. Kontrol jenis ini biasanya menggunakan relay, timer, limit switch,kontaktordansebagainya. Aplikasinyabanyakditemuipadasistempengaturan seperti lampu lalu lintas dan proses produksi pada skala industri. Kontrol Umpan BalikKelebihankontrolumpanbalikadalahkemampuanmendapatkaninformasikeluaran saat itu sehingga bisa dibandingkan dengan kondisi yang diharapkan(setpoint)danmengoreksikesalahannya. Sistemkontrolinisecaraumumditunjukkan pada Gambar 2.3. (Happy dan Purwati, 2001: 4-5)Gambar 2.5 Sistem control umpan balik2.5 Sensor Suhu (TranduserIC LM 35)SemakinSuhumenyatakanpanasataudinginyasesuatu.Semakinpanassuatu benda maka semakin tinggi suhunya. Sehingga suhu menyatakan panas ataudinginnyasesuatu(SearsdanZemansky,1991:354).Sensorsuhuadalahsuatutranduseryangdigunakanuntukmengkonversibesaransuhumenjadibesaranlistrik. Sensor suhu yang biasa digunakan adalah IC LM35 yang dikemas dengansangatkompak.LM35tidakmemerlukankalibrasieksternalataupuntimingkhusus,denganrangepengukuranantara0 -100 C.sensorinimempunyaikarakteristikyangliniersertasensitifitassebesar10mV/C(Widodo,Dkk.2005:119)Aplikasi IC LM35 sangat mudah karena output yang linier dan impedensikeluaranyangrendah.Suhuuntukuntukpenetasanteluritikberkisaranantara38,6C 39,4C.Gambar 2.6 Sensor temperatur LM35 dan Typical Aplication LM352.6 Analog To Digital Converter(ADC)RangkaianatauchipADCberfungsiuntukmengubahsinyalanalogmenjadisinyaldigital.UmumnyakitamenggunakanchipADC8bituntukmengubah rentang sinyal analog 0-5 V menjadi level digital 0-255 untuk ADC 8bit, meskipunsaat ini sudah banyak ADC yang mampu memproses data 12 bit.Gambar 2.7 Konversi sinyal analog menjadi digital/ binerFaktor-faktor spesifikasi ADC:1. Resolusi2. Linearitas3. AkurasiADCVddAnalogSinyalInputBinaryOutput4. Non linearitas5. KontrolAnalogtoDigitalConverter (ADC)berfungsiuntukmengubahtegangananalog pada input menjadi tegangan digital pada outputnya.Sehingga data tersebutdapat dibaca oleh peralatan interface dan dapat diproses oleh mikroprosesor.Secara umum ADC dapat dibedakan menjadi 2 golongan, yaitu:a.ADC dengan golongan open -loop (tanpa feedback)misalnya: tipe flash ADC, slope converter, dual converterb.ADC dengan golongan close-loop (dengan feedback)misalnya: single counter ADC, tracking ADC dan successiveADCmengambilinputsinyalkontinyuyangtidakdiketahui(Vin)danmengkonversinya ke dalam bilangan biner n-bit. Bilangan n-bit adalah fraksi bineryangmenunjukkanrasioantarasinyalinput(Vin)danpengkonversiteganganpenuh.Gambar 2.8Konversi dasarADCTeganganVindihubungkanpadasuatuinputdarisinyalanalogpembanding dan tegangan referensi analog (Vr) dihubungkan pada input yang laindari komparator. Jika Vin > Vr tegangan output akan berada pada +Vo level yangberartilogika1,jikaVin atau< Vo. Jika Vin > Vo bit yang paling berarti berubah menjadi on atau berubahoff.Padastepberikutnya,bityang palingberartiataupentingdariSARberubah menjadi on. Pada tingkat ini, Vo akan menjadi 3 atau 1 atau skalapenuh,tergantungpadaapakahVin>VoatauVinVoyangbaru,bityang paling berarti berikutnya on atau off.Prosesdiulanguntukmasing-masingbitSAR.Ketikaprosesdibawahkeluar untuk masing-masing bit , SAR berisi nomor biner D yang proporsi denganVindangarisEOCmenunjukkanbahwaperbandingantelahselesaidanoutputdigitalsiapuntuktransmisi.Keuntungandarimetodesuccessiveapproximationadalah kecepatan terbaik hanya pada pulsa clock n yang menghasilkan resolusi nbitdarisinyalanalog.PadaskripsiinidipergunakanADC0804,yangmodetipekerjanyafreerunning.RangkaianfreerunningADC0804ditunjukkanpadaGambar 2.10.Gambar 2.10 Rangkaian Free running ADCUntukmembuatmodekerjaADC0804menjadifreerunning,makaharusdiketahuibagaimanaurutanpemberiannilaipada -RDdan -WRsertaperubahannilai pada -INTR. Urutan pemberian nilai pada -RD , -WR perubahan nilai pada -INTR ditunjukkan pada Tabel 2.2.Tabel 2.2Pemberian nilai pada -RD dan -WR serta perubahan nilai pada -INTRMode kerja free running ADC diperoleh jika -RD dan -CS dihubungkan kegroundagarselalumendapatlogika0sehinggaADCakanselaluaktifdansiapmemberikandata.Pin -WRdan -INTRdijadikansatukarenaperubahanlogika -ITNR sama dengan perubahan logika pada -WR, sehingga pemberian logika pada-WR dilakukan secara otomatis oleh keluaran -INTR.Nilaiteganganmasukan(Vx)darisebuahADCsecaraumumdapatdirumuskan sebagai berikut:dimana: Vx = tegangan masukanVref = tegangan referensiSedangkanresolusidarisebuahADCsecaraumumdapatdirumuskansebagaiberikut:dimana:(http://www.electroniclab.com/index.php?action=html&fid=56)2.7 MikrokontrolerPada dasarnya mikrokontroler adalah terdiri dari mikroprosesor, timer dancounter,perangkatI/Odaninternalmemori.Padadasarnyamikrokontrollermempunyaifungsiyang samadenganmikroprosesor,yaituuntukmengontrolkerjasuatusistem.DidalammikrokontrollerterdapatCPU,ALU,PC,SP,danregisterlainyangterdapatpadamikroprosesor,tetapidengnpenambahanperangkat-perangkatlainsepertiROM,RAM,PIO,SIO, Counter,danrangkaianClock.Mikrokontrollerdidesaindenganinstruksi-instruksiyanglebihluasdan8bitinstruksidigunakanuntukmembacadatainstruksidariinternalmemorykeALU. Banyak instruksi yang digabung dengan pin-pin pada chip-nya. Pin tersebutadalahpinyangdapatdiprogramyangmempunyaifungsiberbeda,tergantungpada kehendak programmernya.Sedangkanmikroprosesordidesainsangatfleksibeldanmempunyaibanyak byteinstruksi.Semuainstruksibekerjadalamsebuahkonfigurasiperangkatkeras yangmembutuhkanbanyakruangmemoridanperangkatI/Ountukdihubungkankealamatpin-pinbusdatapadachip.Sedangkanbesaraktifitas pada mikroprosesor bekerja dengan kode instruksi dan data pada atau darimemori luar ke CPU. (Firmansyah, 2005: 277)2.7.1 Arsitektur Mikrokontroler AT89S51Mikrokontroller89S51terdiridarisebuah centralprocessingunit(CPU),duajenismemoridata(RAM)danmemoriprogram(ROM),portI/Odenganprogrammable pin secara independent, dan register-register mode, status, internaltimer/counter,serialcommunicationsertalogika randomyangdiperlukanolehberbagaifungsi peripheral. Masing-masingbagiansalingberhubungansatudenganyanglainmelaluikabeldatabus8bit. Businidi-buffermelaluiportI/Obila diperlukan perluasan memori atau sebagian perangkat I/O. (Budiharto, 2004:133)MCU AT89S51 memiliki arsitektur sebagai berikut :1) 8 bit Central Processing Unit (CPU).2) 16 bit Program Counter (PC) dan Data Pointer (DPTR).3) 8 bit Program Status Word (PSW).4) 8 bit Stack Pointer (SP).5) 4 Kbyte ROM internal (on chip).6) 128 byte RAM internal (on chip) yang terdiri dari:a) 4 register bank masing-masing 8 register.b) 16 byte yang dapat dialamati dalam bit level.c) 80 byte data memory general purpose.d) 4 programmable port masing-masing terdiri dari 8 jalur I/Oe) 2 timer/counter 16 byte.f) 1 serial port dengan control serial full duplex UART.g) 5 jalur interupsi (2 jalur eksternal dan 3 jalur internal).7) 32 I/O yang disusun pada 4 port (port 0 port 4).8) 2 buah timer/counter 16 bit: T0 dan T1.9) Full Duplex Serial Data Communication (SBUF).10) Control Register: TCON, TMOD, PCON, IP, dan IE.11) 2 eksternal interrupt dan 3 internal interrupt.12) Oscillator dan clock circuit.Gambar 2.11 Blok Diagram AT89S51Sumber : www.atmel.com2.7.2 Susunan Pin MCS AT89S51PinAT89S51dibedakanmenjadipinsumbertegangan,pinoscillator,pinI/O, dan pin untuk proses interupsi luar. (Widodo, 2005 hal: 23)Gambar 2.12 Pin Diagram AT89S51Sumber : www.atmel.comFungsi dari pin-pin AT89S51:a) Pin 40 adalah pin Vcc, yaitu pin positif sumber tegangan 5 volt DCb) Pin 20 adalah pin Vss, yaitu pin grounding sumber tegangan.c) Pin32-39adalahpinport0,merupakanportI/O8bit fullduplex.Portini dapat digunakan sebagai gabungan antara alamat dan data selama adapengambilan dan penyimpanan data dengan eksternal ROM dan RAM.d) Pin1-8adalahpinport1,merupakanportI/O8bit fullduplex.Setiappindapatdigunakansebagaimasukanataukeluaran tanpatergantungdari pin yang laine) Pin 21-28 adalah pin port 2, sama seperti port 0. port ini dapat digunakansebagaiaddressbustinggi,selamaadapenghambilandanpenyimpanandata dengan eksternal ROM dan RAM.f) Pin 10-17 adalah pin port 3, sama seperti port 1, tetapi port ini memilikikeistimewaan seperti pada table berikut:Kaki Port Fungsi AlternatifP3.0 RXD (masukan penerima data serial)P3.1 TXD (keluaran pengirim data serial)P3.2 INT 0 (interupsi eksternal 0)P3.3 INT 1 (interupsi eksternal 1)P3.4 T0 (masukan eksternal pewaktu/pencacah 0)P3.5 T1 (masukan eksternal pewaktu/pencacah 1)P3.6 WR (strobe penulisan memori data eksternal)P3.7 RD (strobe pembacaan memori data eksternal)Tabel 2.3 Fungsi Alternatif Port 3Sumber : www.atmel.comPin9adalahRST/VPD,pininiberfungsiuntukme-resetsistemAT89S51. kondisi high (logika 1) dari pin ini selama dua siklus clock(siklus mesin) akan me-reset mikrokontroller yang bersangkutan.g) Pin30adalah pinALE/PROG,pininiberfungsiuntukmengunci lowaddress (alamat rendah) pada saat akses memori program selama operasinormal.h) Pin29adalahpinPSEN, ProgramStrobeEnablemerupakan strobeoutputyangdipergunakanuntukmembacaeksternalprogrammemori.PSEN aktif setiap dua siklus mesin.i) Pin31adalahpinEA/VPP, EksternalAccesEnablesecaraeksternalharusdisambungkelogika0jikadiinginkanMCS51menjadi enableuntukmengakseskodemesindariprogrammemorieksternal.NamunjikaEAdihubungkankelogika1maka deviceakanmengambilkodemesin dari internal program memori, kecuali jika program counter berisilebih besar dari 0 FFFh.j) Pin18adalahpinXTAL1,pininimerupakaninputkeinvertingamplifierosilator. Pininidihubungkandengankristalatausumberosilator dari luar.k) Pin19adalahpinXTAL2,pininimerupakanoutputdariinvertingamplifierosilator.Pininidihubungkandengankristalataugroundjikamenggunakan sumber kristal internal.2.7.3 Rangkaian OsilatorJantungdarimikrokontrolerAT89S51terletakpadarangkaianyangmembangkitkanpulsa clock.PinXTAL1danXTAL2disediakanuntukdisambungkandenganjaringanresonanuntukmembentuksebuahosilator.AT89S51dirancanguntukrunningpadafrekuensi3MHzsampai24MHz.(Budiharto, 2005 hal: 25)Gambar 2.13 Rangkaian Oscillator AT89S51Sumber : www.atmel.com2.7.4 Memori Data InternalPadamikrokontroller89S51terdapatinternalmemoridata.Internalmemori data dialamati dengan lebar 1 byte. Lower 128 (00H-7FH) terdapat padasemuaanggotakeluargaMCS-51.Pada lower128lokasimemoriterbagiatas3bagian yaitu: (Budiharto, 2005: 28)1) Register Bank 0-332byteterendahterdiridari4kelompok (bank) register,dimanamasing-masingdarikelompok registerituberisi8registerbit(R0-R7)yangmasing-masingkelompokregisterdapatdipilihdenganmelaluiregister PSW. Pada register PSW RS0 dan RS1 digunakan untuk memilihkelompok register yang ada.2) Bit Addressable16 bite di atas kelompok register tersebut membentuk suatu lokasiblok memori yang dapat dialamati dimulai dari 20H-2FH3) Scratch Pad AreaDimulai dari alamat 30H-7FH yang dapat digunakan untuk inisialisasialamatbawahdari StackPointer.Jikatelahdiinisialisasi,alamatbawahdaristackpointer akannaikkeatassamapai7FH.Sedangkanpada128Byteatas(upper128)ditempatiolehsuaturegisteryangmemilikifungsikhususyangdisebut dengan SFR.2.7.5 Memori Data EksternalUntukmegaksesmemoriprogrameksternal,pinEAdihubungkankeground.16 jalurinput/output(padaport0danport2)difungsikansebagaibusalamatport0mengeluarkanalamatrendah(A0-A7)daripencacahprogram(programcounter). Padasaatport0mengeluarkanalamatrendah,makasinyalALE(AddressLacthEnable)akanmenahanalamatpadapengunciport2yangmerupakanalamattinggi(A8-A15)yangbersama-samaalamatrendah(A0-A7)membentukalamat16bit.SinyalPSENdigunakanuntukmembacamemoriprogram eksternal.Mikrokontroller8951memilikidataberupaRAMinternalsebesar128byte.Darijumlahtersebut,32byteterendahdikelompokkanmenjadi4 bank.Tiap-tiapbankterdiridari8 register.PemilihanbankdilakukanmelaluiregisterProgramStatusWord(PSW).16byteberikutnyamembentuksatublokmemoriyangdapatdialamatiperbit.Memoridatainidapatdiaksesbaiklangsungatautidak langsung. (Widodo, 2005 hal: 20)2.7.6 Register Fungsi Khusus (SFR) Register dengan fungsi khusus (Spesial Function Register / SFR) terletakpada128bytebagianatasmemoridatainternal.WilayahSFRiniterletakpdaalamat80HsampaiFFH.Pengalamatanharuskhususdiaksessecaralangsungbaiksecarabitmaupunsecarabyte. Register-registerkhususdalamMC8951,yaitu: (Widodo, 2005 hal: 27)1) Accumulator (ACC) atau register A dan register BRegister B: Registerinidigunakanuntukprosesperkaliandanpembagian bersama dengan accumulator.2) PSW : Register ini terjadi dari beberapa bit status yang menggambarkankejadiandi accumulatorsebelumnya,yaitu Carrybit, Auxiliarycarry, pemilih bank (RS0 dan RS1), bendera overflow, parity bitdanduabuahbenderayangdapatdidefinisikansendiriolehpemakai. Ada4 bankyangdapatdipilihuntukdigunakanyangsemuanya bersifat addressable yaitu:RS1 RS0 Register0 0 BANK 00 1 BANK 21 0 BANK 31 1 BANK 4Tabel 2.4 Bank RegisterSumber : www.atmel.com3) SP:Merupakan register8bit. RegisterSPdapatditempatkandalamsuatualamatmaupunRAMinternal. Isi registeriniditambahsebelumdatadisimpan,selamaintruksi PUSHdan CALL. Padasaatreset registerSPdiinisialisasipadaalamat07Hsehinggastack akan dimulai pada lokasi 08H.4) DPTR: adalah suatu register yang digunakan untuk pengalamatantidaklangsung. Registerinidigunakanuntukmengaksesmemoriprograminternalataueksternal,jugadigunakanuntukalamateksternaldata.DPTRInidikontrololehduabuah register8bityaitu DPH dan DPL.5) Register Prioritas Interrupt (Interrupt Priority / IP)Merupakansuatu registeryangberisibit-bituntukmengaktifkanprioritasdarisuatuinterruptyangadapadamikrokontrollerpadatarafyang diinginkan.6) Interupt Enable Register (EI)EI merupakan register yang berisi bit-bit untuk menghidupkan ataumematikan sumber interrupt.7) Timer / Counter Control Register (TCON)TCONmerupakan registeryangberisibit-bituntukmemulai/menghentikan pewaktu/pencacah.8) Serial Control Buffer (SBUFF)Registerinidigunkanuntukmenampungdatadarimasukan(SBUFF IN) ataupun keluaran (SBUFF OUT) dari serial.Berikut adalah tabel pembagian alamat pada register fungsi-fungsi khusus:SYMBOL NAME ADDRESS*ACC Accumulator 0E0H*B B Register 0F0H*PSW Program Status word 0D0HSP Stack Pointer 81HDPTR Data Pointer 2 BytesDPL Low Byte 82HDPH High Byte 83H*P0 Port 0 80H*P1 Port 1 90H*P2 Port 2 0A0H*P3 Port 3 080H*IP Interrupt Priority Control 0B8H*IE Interrupt Enable Control 0ABHTMOD Timer/Counter Mode Control 89H*TCON Timer/Counter Control 88H*+T2CON Timer/Counter 2 Control 0C8HTH0 Timer/Counter 0 High Control 8CHTL0 Timer/Counter 0 Low Control 8DHTH1 Timer/Counter 1High Control 8DHTL1 Timer/Counter 1Low Control 8BH*TH2 Timer/Counter 2High Control 0CDH*TL2 Timer/Counter 2 High Control 0CCH*RCAP2H T/C Capture Reg, High Byte 0CBH+RCAP21 T/C Capture Reg, Low Byte 0CAH*SCON Serial Control 98HSBUF Serial Data Buffer 99HTabel 2.5 Pembagian Alamat Pada Fungsi-fungsi KhususSumber : www.atmel.com.Keterangan:* :Bit addressable+ :8052 only2.8 Liquid Crystal Display (LCD M1632)Untuk tampilan dalam Laporan Akhir ini, digunakan LCD M1632. TampilanjenisinitersusundaridotmatriksdandikontrololehROM/RAMgeneratorkarakter dan RAM data display. Semua fungsi display dikontrol dengan instruksidanLCDdapatdenganmudahdiantarmukakan(interface)denganunitmikrokontroller.Liquidcristaldisplayadalahmodultampilanyangmempunyaikonsumsidayayangrelatifrendahdanterdapatsebuah controlerCMOSdidalamnya.ControlertersebutsebagaipembangkitROM/RAMdandisplaydataRAM.SemuafungsitampilandikontrololehsuatuinstruksimodulLCDdapatdenganmudah diinterfacekan dengan MPU. Ciri-ciri dari LCD M1632: (Widodo, 2002: 153)1) Terdiridari32karakteryangdibagimenjadi2barisdengandisplaydotmatrik 5 X 7 ditambah cursor2) Karakter generator ROM dengan 192 karakter3) Karakter generator RAM dengan 8 tipe karakter4) 80 X 8 bit display data RAM5) Dapat diinterfacekan dengan MPU 8 atau 4 bit6) Dilengkapi fungsi tambahan : Display clear,cursor home,display ON/OFF,cursor ON/ OFF, display character blink, cursor shift dan display shift7) Internal data8) Internal otomatis dan reset pada power ON9) +5 V power supply tunggalBerikut ini merupakan pin-pin LCD berserta konfigurasinya:Gambar 2.14. LCD M1632Sumber : www.robotindonesia.comKarakteristik dari LCD M1632 antara lain 16 x 2 karakter dengan 5 x 7 dotmatriks,ROMgeneratorkarakterdengan192tipekarakter,RAMgeneratorkarakterdengan8tipekarakter(untuk programwrite),80x8bitRAMdatadisplaydengan80karaktermaksimal,Dapatdiantarmukakan(interface)denganMPU4atau8bit,RAMdatadanRAMgeneratorkarakterdapatdibacadariMCU,Rangkaianosilatorterpadu,Catudayatunggal5Volt,Resetotomatis.(Seiko Instruments Inc,1987 :1).Adapununtukmenampilkankarakteryangadadilakukandengancaramemberikankodekarakteruntuktiap tiapkarakteryangdiinginkanpadabusdata dan dengan menggunakan kontrol E, RS dan R/W.No Nama Pin Deskripsi1 VDD5 V2 VSS0 V (Ground)3 VLCTegangan kontras LCD4 RS Register Select. 0 : register perintah, 1: register data5 R/W 1 : read, 0 : write6 E Enable clock LCD7 D0 Data Bus 08 D1 Data Bus 19 D2 Data Bus 210 D3 Data Bus 311 D4 Data Bus 412 D5 Data Bus 513 D6 Data Bus 614 D7 Data Bus 715 Anoda Tegangan Positif Backlight16 Katoda Tegangan Negatif BacklightTabel 2.6 Konfigurasi Pin LCD M1632Sumber : (Seiko Instruments Inc,1987 :7).2.9 Pemanas (Heater)Pemanas(heater)adalahsuatubahanyangmampumenghasilkanenergipanasbiladiberiteganganbolakbalik.Bahan-bahanyangpalingbanyakdigunakan untuk pembuatan elemen pemanas listrik terdiri dari campuran krom +nikel,krom+nikel+besi,krom+nikel+alumunium.Kawatuntukelemenpemanas listrik harus memenuhi syarat: tahan lama pada suhu yang dikehendaki,mekanis harus cukup kuat pada suhu yang dikehendaki, koefisien muai harus kecilsehinggaperubahanbentuknyapadasuhuyangdikehendakitidakterlalubesar,tahanan jenis harus tinggi, koefisien suhu harus kecil sehingga arus kerja sedapatmungkin konstan.Bahanyangdigunakansebagianbesarditentukanolehsuhumaksimalyang dikehendaki. Logam-logam campuran tersebut diatas dapat digunakan antara100C-1250C. Sebagai penyangga panas maka diperlukan isolasi, bahan isolasikawat pemanas tidak boleh mengadakan reaksi kimia dengan bahan pengawatnyapada suhu penggunaan.(Harten, 1985:142)2.10 Penguat OperasionalPenguatOperasional(PenguatAmplifier)adalahchipyangumumnyadigunakanuntukpenguatsinyalyangnilaipenguatannyadapatdikontrol melaluipenggunaan resistor dan komponen lainnya. Umumnya op-amp terdiri atas 2 inputdengan 1 output. Keluaran dari penguat adalah0 yang mempunyai rumus :( ) + = V V A V0..............(1)Dengan :A adalah penguatan tegangan open loop dari amplifier+V adalah tegangan input noninvertingV adalah tegangan input inverting+VdanVadalah tegangan node terhadap ground. Umumnya penguatantegangan open loop dalam order 105 106. Biasanya sebuah resistor diletakkan diantaranodeoutputdaninputinvertinguntukmenyediakanfeedbackdanpenguatan yang dapat diatur.Gambar 2.15 Lambang Op-Amp_+VV-+Vcc-VccV0Op-Ampsifatnyabekerjasecaralinier.Olehkarenaitu,Op-Ampmenyesuaikankeluaranarussehinggaperbedaantegangandiantara2inputmendekati 0.+V=V ................................................................................................(2) (Widodo,D dan Sigit F. 2005: 131-132)Untukmenggunakan Op-Ampharusmemperhatikanparameter-parameternya, agar didapatkan output sesuai dengan yang diharapkan antara lain:1. Impedansi InputSecaraidealimpedensiinputadalahtakterhingga,namundalamkenyataanhanyamencapai1M ataulebih.Semakin tinggiimpedansiinputmakasemakinbaik penampilan Op-Amp tersebut.2. Impedansi OutputUntukimpedansioutputyangidealadalahnol. DalamkenyataansetiapOp-Ampadalahberbeda-beda.Impedansiberfariasiantara25 sampairibuan .Padakebanyakanpemakaian,impedensioutputdianggapnolsehingga Op-Ampakanberfungsisebagaisumberteganganyangmampumemberikanarusdariberbagaimacambeban. Denganimpedansiinputdanoutputyangrenda,makaOp-Amp berperan sebagai Impedansi.3. Arus Bias InputSecara teoristik ipmpedansi input besarnya takterhingga, maka seharusnya takadaarusinput.Tetapiseharusnyatetapadaarusinputdalamordepikoampersampaimikroamper.Hargarata-ratadariarusinibiasanyadikenalsebagaiarusbias input, akan semakin rendah pula kelabilannya.4. Tegangan Offset OutputTegangan offset output (tegangan kesalahan) disebabkan oleh arus bias input.Bilategangankeduainput samabesar,output Op-Ampakannolvolt.Namunjarang sekali dijumpai kejadian seperti ini, sehingga pada output tetap ada sedikittegangan.5. Arus Offset InputKedua arus input seharusnya sama besar sehingga tegangan output nol. Tetapihal ini tidak mungkin, karenanya harus ditambah arus offset input untuk menjagasupaya outputtetapnol volt.Denganperkataanlain,untukmemperolehkeluarannol volt, sebuah arus mungkin menarik arus lebih besar dari yang lainnya.6. Tegangan Offset InputIdealnya, tegangan output Op-Amp nol saat tegangan kedua input nol. Namunberkenaandenganpenguatan Op-Ampyangtinggi,adanyasedikitketidakseimbangandalamrangkaianakanmengakibatkanmunculnyategangan output.Denganmemberikansedikittegangan offsetpadasebuahinputnya,teganganoutput dapat dinolkan kembali.7. Slew RateSlewRateadalahlajuperubahanmaksimumtegangan output Op-Amp,dinyatakan dengan: (3) (Laporan PKLI Fisika. 2006)tmaks VWaktu PerubahanMaksimum Output Tegangan PerubahahoutAA=) (SR =2.10.1 Penguat Membalik ( Inverting Amplifier)Penguat pembalik adalah rangkaian penguat dimana outputnya mempunyaiperbedaanfasa1800dengansinyalinput (membalikkan sinyal input).Gambar 2.16. Penguat pembalik (Inverting Amplifier)Gambar di atas menampilkan rangkaian inverting amplifier dengan sumberdayaterhubungke+VccdanVcc.PentingnyasinyalpositifdannegativeinikarenabiasanyasinyalinputdalammodeACdanterjadipenguatanpadaoutputyangkisarannyadariteganganpositifhinggaketegangannegative.Untukmenganalisisrangkaiantersebut, akandigunakan hukumarusdarikirchoffuntukmenentukantegangankeluaran vodanpenguatanteganganrangkaiansebagaiberikut:Penguatan tegangan = Vo/ Vs.(4)Sangatlahpentinguntukmembedakanantarapenguatanteganganrangkaiandanpenguatanteganganopenloopdariop-amp.Penguatanteganganopenloopdariop-ampadalahpenguatantegangandari2inputop-ampterhadapoutput op-amp. Untuk menganalisis rangkaian op-amp kita lihat node input (2 dan-Vcc+VccR2R1VsR3Vo323).Misalkanop-ampidealdimanatidakadaarusmengalirpadainputop-amp,arusyangmelalui R3adalahnol.Olehkarenaitu, v3=0.Daripersamaandiataskita tahu bahwa v2= v3=0,karenarangkaianop-ampberperilakusecaralinear (v = v+).2.10.2 Penguat Tidak Membalik ( Non Inverting Amplifier)Gambar 2.17. Penguat tidak pembalikPadarangkaianiniterminalmasukanpenguattakmembalik(NonInverting)ditanahkan,sedangkantegangankeluarandihubungkandenganterminal masukan pembaliknya.Arus yang melintasi R1 (I1) terbagi dua yaitu arus yang melintasi Rf ( I2)dan arus yang masuk ke Op-Amp sehingga dapat ditulis :3 2 1I I I + = .(5)insfO s sRVRV VRV V+=11(6)Denganmengasumsikanbahwa Op-Amp adalahideal(dimanaZin=A=tak terhingga) maka:Vs = V0 / A = 0 Karena Vs = 0 sehingga persamaan (9) menjadi :fORVRV =11..(7)1 10RRVVf= .(8)110VRRVf= (9)2.10.3 Integrator Op-AmpSebuah integrator adalahrangkaianyang menyelenggarakanoperasi,integrasisecaramatematikkarenadapatmenghasilkantegangankeluaranyangsebandingdenganintegralmasukan.Pemakaianyangumumialahmenggunakanteganganmasukanyangtetapuntukmengahasilkantegangankeluaranberbentuk lereng (ramp). Sebuah lereng adalah teganganyang mendakiatau menurun secara linier.Gambar 2.18. Rangkaian IntegratorPadakeadaanawal,arusinputyangmengalirmelaluiresistorsamadengani1=Vi/R.Teganganoutput (Vo) samadengannolsehinggaarusyangmengalirmelaluiresistorjugamengalirmelaluikapasitorC(i2=C.dv/dt)yaitudenganmenganggap resistansiinput Op-Ampadalahtakterhingga ( keadaan ideal ).Dari hal ini maka didapat persamaan :dtdVCRVii 01= = ..(10)Sehingga :C RVdtdVi.0= ....(11)Denganmengintegralkankeduaruaspersamaandiatas,suatupersamaantegangan Output Integrator (Vo) akan diperoleh sebagai berikut:dt VC RVI}=.10..(12)2.10.4 Sifat-sifat Ideal OP-Ampa. Penguat lingkar terbuka tak berhingga atau =lb vA,b. Hambatan keluaran lingkar terbuka adalah nol, atau 0, 0=lbRc. Hambatan masukan lingkar terbuka tak berhingga, atau =lb iR,d. Lebar pita tak berhingga, atau A f= f2 f1= e. Nisbah penolakan modus bersama (CMRR) = 2.10.5 IC LM 741PadamulanyaIC741dibuatolehFairchildsemiconductordanbernamaA 741.karenaamatpopularmakahampirsemuaperusahaanmembuatnya.Untuk 741 mempunyai data sebagai berikut:lb iR,= 2 M ,CMRR = 90 dB,lb vA,=200000(padafrekwensirendah),lbR, 0=75 ,lebarpitauntukpenguatan=1adalah 1 M Hz. (sutrisno. 1987. 117-118)IC741berbentukchipIC8kakidalamkemasan DualInlinePackage(DIP).DalamICtersebutterdapatbeberapapuluhtransistoryangmembentukkonfigurasipenguat. Chip741danskematikrangkaiannyasepertigambardibawah ini :Gambar 2.19. Kemasan IC 741Gambar 2.20. Rangkaian IC 741(http://www.datasheet4u.com/download/741)2.11 Motor DCMotor DC ServoDCservomotoryangdigunakandalamperencanaaniniadalahDCservomotoryangmenggunakanpermanenmagnet.AlasanpemilihanDCservomotortipeini adalahkemudahan dalampengontrolandenganmenggunakanpengaturanteganganDC. Medanstatormotorjenisinidihasilkanolehmagnetpermanenbukanelektromagnet.PMmotormempunyaikurvakecepatantorsiyanglinierdalam jangka yang lebar. Penggunaan magnet permanen tidak membutuhkan dayalistrikuntukmenghasilkanmedanstator,sehinggadayadanpendinginanyangdiperlukanlebihrendahdibandingkanmotoryangmenggunakanelektromagnet.Perubahankecepatanmotordapatdenganmudahdiaturdengancaramerubah-rubah besarnya tegangan DC yang diberikan pada motor.DC servo motor memiliki beberapa keunggulan, yaitu :a. Bentuknya kompak, ringan dan berdaya kerja tinggib. Dapat bekerja pada daerah atau tempat yang kurang baikc. Kecepatan maksimum yang sangat tinggid. Biaya perawatan mudahDC servo motor ini mempunyai fasilitas optical encoder yang menjadi satudenganbodymotordanikutberputarpadasaatmotorberputar. Encoderiniberfungsi sebagai feedback untuk pengontrolan close loop.2.12 Real Time Clock (RTC)Real Time Clock merupakan suatu chip (IC) yang memiliki fungsi sebagaipenyimpanwaktudantanggal.ICRTCyaituDS12C887yangmemilikiregisteryang dapat menyimpan data detik, menit, jam, tanggal, bulan dan tahun. RTC inimemiliki128lokasiRAMyangterdiridari15byteuntukdatawaktusertakontrol, dan 113 byte sebagai RAM umum.RTC DS 12C887 menggunakan bus yang termultipleks untuk menghematpin. TimingyangdigunakanuntukmengaksesRTCdapatmenggunakaninteltimingataumotorolatiming.RTCinijugadilengkapidenganpinIRQuntukkemudahan dalam proses.Berikutinigambarpin-pindariRTCDS12C887,jumlahtotalpin-nyasebanyak 13 buah :Gambar 2.21 Pin RTC DS 12C887Gambar 2.22 Diagram Blok DS12C887Terlihatdaridiagrambloktersebutbahwa RTC terbagimenjadibeberapabagianutamadengan kontrolmaupunI/Ountukoperasinya.(www.agfi.staff.ugm.ac.id)Berikut ini keterangan dari fungsi masing-masing pin:1. AD0-AD7 - Multiplexed Address/Data Bus2. NC - No Connect (tidak dihubungkan kemana-mana)3. MOT - Pemilih tipe bus4. CS - Masukan RTC Chip Select5. AS - Address Strobe (ALE)6. R/W- Masukan Read/Write7. DS - Data Strobe8. RESET - Masukan Reset9. IRQ - Luaran Permintaan Interupsi10. SQW- Luaran Gelombang Kotak11. VCC - +5 Volt Main Supply12. GND - GroundBAB IIIMETODE PENELITIAN3.1 Bentuk dan Sampel PenelitianBentukpenelitianiniadalahperancangandanpembuatanalatuntukmengaturtemperaturdidalamincubatorpenetasanteluritikdanpemutarantelursecara otomatis. Bentuk alat yang digunakan adalah miniatur dari suatu incubatorpenetasan telur itik.3.2 Waktu dan Tempat PenelitianPenelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret-Mei 2009. Dan penelitian inidilaksanakandiLaboratoriumFisikaInstrumentasiJurusan FisikaUINMaulanaMalik Ibrahim Malang.3.3 Alat dan Bahan1. Bok Persegi Panjang (Incubator)2. Komponene-komponen driver suhu Sensora. LM 35 (sensor suhu)b. LM 358c. Soket IC 8 pind. R 1Ke. Trimpot 10 K(multiturn, obeng - di atas)f. Trimpot 100 K(multiturn, obeng - di atas)3.Komponene-komponen Analog To Digital Converter(ADC)a. ADC 0804b. Soket IC 20 pinc. R 10 K - 1/4wd. C 150 PF (coklat) isie. Tr 9013f. Trimpot 10 K(multi turn, obeng - di atas)4. Komponen- komponen Mikrokontrolera. Mikrokontroler AT89S51b. Soket IC 40 pinc.R 10 k1/4 wd. C 10 F/16 V (kecil)e. C 33 pf (coklat) Crystal 12 Mhz (kecil)5. Komponen- komponene Liquid Crystal Displaya. LCD M1632/162A (putih)b. R 220 K -1/4wc. Trimpot 1K(segitiga, obeng + atas)6. Komponen-komponen RTC (Real Time Clock)a. RTC DS 12C887b. Soket IC 24 pin (lebar)7.Komponen-komponen Konektora. Dip plug 16 pinb. Dip plug 8 pinc. Dip plug 5 pind. Dip plug 3 pine. Dip plug 2 pin8. Power Supplya. LM 7805b. C 4700 F/16Vc. C 100 F/16Vd. Dioda 1A (IN 4002)9. Lain-laina. Valay PCB 1cmb. Trafo 1 A (nol)c. Kabel pita 20 warnad. Keypad 4 x 4 (hitam, tebal)e. Motor DCf. Heaterg. Driver Haiterh. Kipasi. Termometer3.4 Perancangan dan PembuatanAlatBerdasarkanliteratur,tahapselanjutnyadalampenelitianiniadalahperencanaan alat. Dalam perancangan instrumen penyusunan diagram blok sistemdanpembuatanskemarangkaian. Sertapemilihankomponen-komponenperangkat keras berdasarkan komponen yang berada dipasaran.Perancangandanpembuatanalatdibagimenjadi2tahapyaitutahappembuatan perangakat keras dan tahap pembuatan perangkat lunak.3.4.1 Perancangan Sistem Keseluruhan dan Prinsip Kerja AlatSistem yangdirancangbertujuanuntukmengontrolsuhuruangdalamincubator sehingga sesuai dengan setting yang diberikan diawalproses penetasan.Secara blok diagram alat yang dirancang ditunjukkan dalam gambar 3.1 dibawahini:Gambar 3.1.Diagram Blok SistemKetikaalatdinyalakansecaraotomatispemanas(heater)menyala.Pemanas(Heater)membuatsuhupadaincubatormenjadimenjadipanas.Suhupadaincubatorperlahannaikhinggamencapaisuhuyangidealyangdiperlukanuntuk penetasan telur itik. Apabila sensor suhu mendeteksi suhu yang lebih tinggidari yang diperlukan, maka secara otomatis sinyal dari sensor suhu dikuatkan olehpenguatsinyallalu dirubahmenjadisinyaldigitalpadaADCdandiprosespadaMCUlalupemanasakandimatikandanmenyalakankipas.Sebaliknyabilasuhukurangdariyangdiinginkanmakasecaraotomatissinyaldarisensorsuhudikuatkanolehpenguatsinyallalu dirubahmenjadisinyaldigitalpadaADCdandiprosesolehMCUlalupemanasdinyalakan. Padacounter/timerdisetting padahariketigasetiapjam07.00,12.00dan17.00,padasaat-saatituMotorDCakanberputarsecaraotomatisdanmembaliktelurpadaincubator,dansebelumSensor SuhuADCMCUAT89S51Driver MotorLCDDriverPemanasHeaterRTCPenguat SinyalKeypadMotor DCpembalikanpadapukul17.00telurdidinginkandahulu15menitdan fandinyalakan.3.4.2 Perancangan Rangkaian Sensor SuhuSensorsuhuyangdigunakanuntukmengkonveksiperubahansuhuruangpenetasanmenjadisinyallistrikdalamperancanganiniadalahICLM35,penggunaanICLM35didasarkanpadakelebihanyangdimilikiICLM35diantaranya keluaran yang linier terhadap suhu, terkalibrasi secara langsung dalamderajatcelcius,murahdanmudahdidapat,catudayayangdigunakansensorsebesar5VDC.Sensordiletakkandalamruangpenetasantelur,sehinggasuhudalamruangantersebutdapatterdeteksi.Keluarandarisensorsuhuselanjutnyadihubungkan ke rangkaian penguat sinyal.3.4.3 Perancangan Rangkaian Pengkondisi SinyalTegangankeluarandarisensorsuhuterlalurendah.OlehkarenaitutegangankeluarandarisensorsuhuharusdikuatkanagarsesuaidenganmasukanyangdiperlukanolehADC.PenguatsinyalyangdigunakanadalahICLM358yang merupakan penguat tak membalik.Padaperancanganpenguatsinyalmenggunakantegangansebesar5V.ADCyangdigunakanpadaperancanganiniadalahADC10bit,tapidapatjugamenggunakan8bitdenganmengaturpemilihanbitpadapengesetanregister.Dalam perancangan ini dipilih 8 bit sebagai bit keluaran.3.4.4 Perancangan Rangkaian ADCKeluarandarisensorsuhuyangdikuatkanolehpengonisisinyalmerupakan sinyal analog, sehingga harus di ubah terlebih dahulu ke dalam bentukdigitalagardapatdiprosesolehmikrokontrolerAT89S51. Untuk keperluanitumaka digunakan IC ADC 0804 sebagai pengubah sinyal analog kedigital.Dalam skripsi ini ADC yang digunakan yaituADC 0804 buatan NasionalSemiconductor. ADCinimerupakankonversi8bitdenganteknikkonversiaproksimasi register bertingkat (SAR, Succesive Aproximation Register). Pada ICini terdapat 8 masukan dengan 3 bit dekoder latch.WaktukonversiADC0804sekitar100untukclockKHzdanfrekuwensimaksimaladalah1,28Mhz.Daerahmasukan0-5voltdanteganganreferensikonversi disesuaikan dengan daerah masukan analog.3.4.5 Perancangan Rangkaian Mikrokontroller AT89S51Mikrokontroler yang digunakan sebagai kontrol ini tidak dapat melakukanprosesnyatanpadibantuolehrangkaianlainseperticlockdanreset.Selainrangkaian-rangkaiantersebutperlu jugaditentukanpenggunaandariport-portnyadan sinyal-sinyal yang digunakan untuk mendukung proses kerja rangkaian.Berikut adalah konfigurasi port-port yang digunakan:a) P0.0-P0.7digunakansebagaidatatampilanpada LiquidCristalDisplay(LCD)b) P2.6-P2.7 digunakan sebagai instruksi data untuk pengontrol instruksi dankarakter dan pada Liquid Cristal Display (LCD)c) P1.0-P1.3 digunakan sebagai output ke motor DCd) P3.3-P3.5 digunakan sebagai input limit swicth dan tombolGambar 3.2 Rangkaian Minimum Mikrokontroller AT89S513.4.6 Perencanaan Driver RelayPadaprencanaanini,bebanyangharusdikontrololehmikrokontroleradalahpemanas(heater)danMotorDC.Untukmenggerakkanrelaydibutuhkandriver. Ada 2 buah driver yang digunakan, 1 driver relay untuk menghidupkan danmematikanpemanas(heater)dan1driveruntukmenghidupkandanmematikanmotorDC. Rangkaian driverpamanasdanmotorDCterdiridariPNP9012danNPN9013yangberfungsisebagaisklar,relayyangdihubungkandenganpemanasdanmotorDC,serta diodayangdihubungkansecaraparareldenganrelay.Dalam perencanaan ini, digunakan port 3.0 untuk menggerakkan pemanas(heater)danport 3.1untukmenggerakkanmotorDCmelaluirangkaiandriver.Relay yang digunakan pada rangkaian driver pemanas beroperasi dengan tegangan12 V DC. Arus minimal yang diperlukan untuk mengaktifkan relay adalah 80mA(berdasarkan pengukuran) dengan resistor sebesar 150 .3.4.7 Perancangan RTC (Real Time Clock)JenisICRTCyangdigunakanpadarangkaianiniyaituDS12C887yangmemiliki register yg dapat menyimpan data detik, menit, jam, tanggal, bulan dantahun.RTCinimemiliki128lokasiRAMyangterdiridari15byteuntukdatawaktu serta kontrol, dan 113 byte sebagai RAM umum.RTC DS 12C887 menggunakan bus yang termultipleks untuk menghematpin. TimingyangdigunakanuntukmengaksesRTCdapatmenggunakaninteltimingataumotorolatiming.RTCinijugadilengkapidenganpinIRQuntukkemudahan dalam proses.3.4.8 Perancangan Rangkaian Motor DCJenismotoryangdipakaiadalahjenismotorDCshuntyangmempunyaidaya kecil dan mempunyai putaran konstan, tegangan yang diperlukan yaitu 12volt. MotorDCinimenggunakanpotensiomotoryangpengaturannyadikerjakanolehdrivermotor.DrivermotorinimenggunakanICL23D.Dalamprakteknyasatu buah motor DC berputar ke kedua arah sehingga perlu piranti yang disebut H-Bridge.H-bridgeinimenggunakanduabuahpenguat push-pulyangdipasangberhadapansatusamalain.SebuahsinyaldigitaldarimikrokontrolerAT89S51,diberikan push-pulluntukmenentukanarahputarannyayangmanahanyamenghasilkansinyalsebesar 5voltsehinggaperluadanyapenguatansampaisinyalnya 12volt.SinyalPWM(PulseWidthModulation)diberikanpadapenguat push-pull yag lain untuk menentukan kecepatan putarannya.3.4.9 Perancangan Rangkaian Liquid Cristal Display (LCD)Dalam sistem ini direncanakan menggunakan sebuah layar penampil yangberupa LiquidCrystalDisplay(LCD).TipeLCDyangdigunakanyaituM1632yangmempunyaispesifikasiyangdapatmenampungkaraktersebanyak16buahdan2barissecarabersamaan. LCDinimemiliki16buahpin.Masukanyangdiperlukanuntukmengendalikanmoduliniberupabusdatayangberhubungandengan bus alamat, serta 3 bit sinyal kontrol.Penjelasan pin out pada LCD M1632 adalah sebagai berikut :a. VSS (pin 1) dan VCC (pin 2), adalah pin untuk power supplyb. VEE(pin3),adalahpinuntukmengaturintensitascahayatampilanpadaLCD.c. RS(pin4),adalahpinuntukpemilihan modeinputdata. ApabilaRSdiberilogika0,makadataberupadatakontroldanbilaRSdiberilogika 1 maka data adalah data untuk ditampilkan pada LCD.d. R/W(pin5),adalahpinuntukpemilihanprosespadaLCD.BilapinR/Wberlogika1,makaterjadiproses read(membacadata),sebaliknyabilapinR/Wberlogika0makaterjadiproses write(menulis data).e. E (pin 6), adalah pin enable untuk LCD. LCD akan enable bila pin iniberlogikaHIGH,sebaliknyajikapininiberlogikaLOW,LCDakan disable.f. DB0 DB7 (pin 7 pin 14), adalah pin untuk input/output data.g.V+BL(pin15)danV-BL(pin16),adalahpinuntuk supply lampubacklight LCD.BusdataLCDterhubungdengan Port0mikrokontrolerAT89S51.SinyalkontrolENdihubungkandengan port 2.4,LCDtipeM1632dilengkapipuladengan backlight berwarnabiru.PenyematVCCdihubungkanke variableresistorsebesar10K yangberfungsiuntukmengaturintensitasgelap/terangtampilan di layar LCD. Penyemat R/W dihubungkan pada ground sehingga modeLCD adalah write 0. Rangkaian LCD ini ditunjukkan pada Gambar 3.3Gambar 3.3 Interface LCD dengan MCU3.4.10 Perancangan Perangkat LunakDiagram alir utama system menunjukkan cara kerja sistemsecara umum.Diagram alir utama ditunjukkan pada gambar 3.4 berikut:38 s T39 > TGambar 3.4 Diagram Alir Program3.5 TeknikPengambilan DataTeknikpengambilandatadalampenelitianinidiperolehdarihasilpengujianpadamasing-masingrangkaiandanpengujianpadarangkaiansecarakeseluruhan.3.5.1 Pengujian Sensitivitas Rangkaian Sensor Suhu (LM35)Ujisensitivitasdilakukanuntukmengetahuisejauhmanakemampuansensorsuhumampubekerja. Langkah-langkahdalammelakukanujisensitivitasadalah:1. Menyusun rangkaian penguji sensor suhu seperti yang ditunjukkan padagambar 3.52. Menghubungkan catu daya ke sensor suhu LM353. Memasukkan sensor suhu LM35 dan termometer ke dalam bejana4. Menaikkan suhu udara dalam bejana dengan cara menyalakan pemanas5. Mengukur tegangan keluaran sensor dengan multimeter6. Mencatat hasil pengujian ke dalam tabel.Gambar 3.5 Rangkaian pengujian sensor suhu3.5.2Pengujian Rangkaian Penguat SinyalPengujian penguat sinyal dilakukan untuk mengetahui tanggapan keluarandarirangkaianpenguatsinyaldanmengetahuiprosentasesimpangantegangakeluaranhasilpengukurandanperhitungan. Langkah-langkahdalammelakukanpengujian rangkaian penguat sinyal yaitu:1. Menyusunrangkaianpengujianpenguatsinyalsepertiditunjukkangambar 3.62. Menghubungkan catu daya ke rangkaian penguat3. Memberikan tegangan variabel4. Mengukur tegangan keluaran penguat5. Mengukur hasil pengukuran kedalam tabelGambar 3.6 Rangkaian pengujian penguat sinyal3.5.3Pengujian Rangkaian ADC 0804Padapengujianini,masukansinyalanalogyangdiberikanberasaldarikeluaranrangkaiansensorLDRberupategangan,yangdiumpankankemasukanADC0804.RangkaianADC0804akanmengubahmasukananalog0-5voltmenjadikeluarandigitaldari00000000(00H)sampaidengan11111111(FFH).DatahasilpengujianrangkaianADC0804disajikandalambentukgrafiksepertipada gambar 3.7Gambar 3.7. Grafik hubungan output analog dengan digital3.5.4 Pengujian Rangkaian LCDPengujianLCDdilakukanuntukmengetahuiapakahrangkaiantampilanLCD dapat menampilkan data atau karakter sesuai dengan perencanaan. Langkah-langkah dalam melakukan pengujian rangkaian LCD yaitu:1. Mengatur blok rangkaian pada alat2. Menghidupkan catu daya 5 volt3. Memasukkan progam untuk menampilkan suatu karakter tertentu4. Mengamatikarakteryangditampilkanmelalaui liquidcristaldisplay(LCD)Gambar 3.8 Rangkaian pengujian rangkaian LCDGrafik Hubunganoutput analog dengan digital00.20.40.60.811Digital (Hexadesimal)Analog (Volt)00H01H02H03H04H05H06H07H08H09H0AH0BH3.5.5 Pengujian Rangkaian Driver Relay Pengujian driver relay dilakukan untuk mengetahui apakah driver relay berfungsisesuaiperencanaanLangkah-langkahdalammelakukanpengujianrangkaiandriver relay yaitu:1. Memprogram mikrokontroler sesuai dengan program pengujian relay2. Menghubungkandriverrelaykemikrokontroleryangdigunakansepertiditunjukkan gambar 3.9.3. Menghubungkan catu daya4. Mengamati beban berupa pemanas dan mencatat hasil pengujian ke dalamtabelGambar 3.9Rangkaian pengujian driver relay3.5.6 Pengujian AlatPenetasanTelurItikDenganKontrolSuhuMenggunakanMikrokontrolerAT89S51DanPembalikanTelurSecara OtomatisUntuk mengetahui sistem yang dibuat mampu berkerja sesuai dengan sistemyang diharapkan maka perlu dilakukan pengujian sistem secara keseluruhan.padapengujian ini langkah-langkah yang dilakukan yaitu:Catu Daya Mikrokontroler Tampilan LCDRangkaiandriver relayPemanas/MotorDCCatuDaya1. Alat dihidupkan, kemudian di set pada hari pertama2. Timer padaalatdipercepat 1menitsebelum pukul07.00;12.00;17.00.hal ini untuk menguji pembalikan telur3. Kemudian timerdipercepatkembalimenurutlamanyahariketikaalatmengalami perubahan suhu sesuai dengan yang diinginkan4. Besarnilainyasuhuyangdikeluarkanolehalatdikalibrasikandenganmelihat termometer biasa dengan di masukkan ke dalam alat (di inkubator)3.6Teknik Analisis DataAnalisisdatadilakukandenganmemanfaatkanteoriketidakpastianpadafungsisatupeubah.Dalampenelitianininilaitemperaturyangdihasilkanolehheaterdiukurdenganthermometerdandibandingkandengannilaitemperaturyang di dapat oleh mikrokontroler AT89S51 untuk mendapatkan kesalahan relatifterhadap kalibrator menggunakan rumus: (Cooper, 1985: 184)Krm =TmTp Tmx 100%Dimana :Tm= Nilai temperaturyang di ukur menggunakan termometerTp = Nilai temperatur hasil penelitianKrm = Kesalahan relatif terhadap termometerDariKryangdidapatkandidapatkanreratanyadenganpersamaansebagaiberikut:nKrKrnii mm==1) (Semakin kecil kesalahan relatif kalibrator semakin tinggi tingkat ketelitiandaripengukurantersebut. Tingkatketelitiandidefinisikansebagaisuatuukurantingkatanyangmenunjukkanhargaterdekatdenganmanasuatupembacaaninstrumenmendekatihargasebenarnyadarivariabelyangdiukur.Kesalahanrelativedalampenelitianinimenggunakananalisisdengantaraf signifikansisebesar 5% dan 1%.BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN4.1 Pengujian AlatSecara umum, pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah alat yangdibuat dapat bekerja sesuai dengan spesifikasi perencanaan yang telah ditentukan.Pengujian dilakukan untuk mengatahui kerja perangkat keras pada masing-masingblokrangkaianpenyusunsistem,antaralainpengujiansensitivitasrangkaiansensorsuhuLM33,PengujianRangkaianPenguatSinyal, PengujianRangkaianLCD,pengujianrangkaiansistemmikrokontrolerAT89S51danpengujianalatpenetasan telur menggunakan mikrokontroer AT89S51 dan pemutaran telur secaraotomatis.4.1.1 Hasil Pengujian Sensitifitas Rangkaian Sensor SuhuData hasil pengujian sensor suhu ditunjukkan pada tabel di bawah ini:Table 4.1 Hasil Pengujian Rangkaian Sensor SuhuVolt (mV)NoSuhu Termometer(oC) Pengukuran PerhitunganSimpangan(%)1. 25 249 250 0.42. 30 298 300 0.673. 35 352 350 -0.574. 40 401 400 -0.255. 45 449 450 0.226. 50 498 500 0.4= 0.87Batasan yang dapat di ukur oleh sensor suhu LM35 yaitu antara 3oC-150oC dan secara prinsipsensorakanmelakukanpenginderaanpadasaatperubahansuhusetiapsuhu1Cakanmenunjukantegangansebesar10mV,makadidapatrumus sebagai berikut:VLM35 =suhu * 10mVTabelhasilpengujiandiatasmenunjukkanadanyasimpangandengankeluaran (volt) sensor LM35 yang diperoleh melalui pengukuran dan perhitungan.Prosentase nilai simpangan (volt) LM35 dapat dihitung dengan rumus:Penyimpangan %= % 100 n PerhitungaPengukuran n PerhitungaTotal persentase simpangan sebesar = 0.87%Penyimpangan rata-rata =nSimpangan Jadi penyimpangan rata-rata = 0,17%4.1.2 Hasil Pengujian Rangkaian penguat sinyalDatahasilpengujianrangkaianpenguatsinyaldapatdilihatpadatabeldibawah ini:Tabel 4.2 Hasil Pengujian Pada Rangkaian Penguat SinyalVoutput(mV)No Vinput(mV)Pengukuran PerhitunganSimpangan(%)1. 200 2010 2000-0.52. 240 2393 24000.293. 280 2790 28000.364. 300 2992 30000.275. 320 3204 3200-0.136. 340 3395 34000.15 0.26Karena keluaran darisensorsuhuLM35 berkisarantara250mV-500mVdankeluarantersebutbelumbisaterbacaolehADCyangmemerlukanmasukanantara0-5V,makakeluarandarisensortersebutdikuatkansampai10kaliagarbisa terbaca oleh ADC.Tabelhasilpengujiandiatasmenunjukkanadanyasimpangandengankeluaran (volt) sensor LM35 yang diperoleh melalui pengukuran dan perhitungan.Prosentase nilai simpangan (volt) LM35 dapat dihitung dengan rumus:Penyimpangan %= % 100 n PerhitungaPengukuran n PerhitungaTotal persentase simpangan sebesar = 0.26%Penyimpangan rata-rata =nSimpangan Jadi penyimpangan rata-rata = 0.04%4.1.3 Hasil Pengujian Rangkaian ADCData hasil pembacaan ADC untuk suhu terlihat pada tabel di bawah ini:Tabel 4.3 Hasil pengujian rangkaian ADCNoSuhu ( C)Pembacaan ADC1. 29 442. 30563. 31684. 32775. 33856. 34997. 351068. 361139. 3712810. 3813711. 39143Tabelhasilkoversidiatasdapatdibuatregresiantarasuhudengannilaipembacaan ADC sebagai beriku:Grafi Hubungan pembacaan ADC Dengan Suhuy = 0.1003x + 24.3660510152025303540450 20 40 60 80 100 120 140 160Pembacaan ADC (Desimal)Suhu (C)Gambar 4.1. Grafik hubungan Pembacaan ADC dan SuhuBerdasarkan grafik di atasa di peroleh nilai regresi antara suhu dengan pembacaanADC sebesar:366 . 24 1003 . 0 + = x YKeterangan : Y = Nilai Suhu X = Pembacaan ADCNilairegresiantarasuhudenganpembacaanADCyangdiperoleh,merupakannilaisuhusebenarnyayangdimasukkansebagainilaisuhurealpadaprogram.4.1.4 Hasil Pengujian Rangkaian Liquid Cristal Display (LCD)Progamyangdibuatuntukpengujianadalahprogamsederhanayaitumenampilkan karakter. Hasil pengujian dapat ditunjukkan pada tabel:Tabel 4.5 Hasil Pengujian Rangkaian liquid cristal display (LCD)Data RS EN Ket Type80h 0 010 Line 1 InstruksiC0h 0 010 Line 2 Instruksi01h 0 010 Clear screen Instruksi41h 1 010 Char A Character32h 1 010 Char 2 Character43h 1 010 Char C CharakterBerdasarkanpengujiantersebutdiperolehlayar LCDdapatmenampilkankaraktersesuaidenganyangdiharapkan,dengandemikianrangkaianantarmukamodul LCD dapat berfungsi sesuai dengan harapan.4.1.5 Hasil Pengujian Rangkaian Driver RelayDatahasilpengujianrangkaianrelaypemanasdapatdilihatpadatabeldibawah ini:Tabel 4.6 Hasil pengujian rangkaian relay pemanasLogic V Logic(mV)V Driver(mV)Relay Ket0 0,02 V 0,45 Off Pemanas mati1 4,98 V 11,79 On Pemanas hidupHasilpengujianrangkaiandriverrelaymotorDCdapatdilihatpadatabeldi bawah ini:Tabel 4.7 Hasil pengujian rangkaian driver relay motor DCLogicV Logic(mV)V Driver(mV)RelayA B A B A B A BKet0 0 0,02 V 0,02 V 0,46 0,46 Off Off Motor off0 1 0,02 V 4,98 V 0,46 11,76 Off On Motor kiri1 0 4,98 V 0,02 V 11,76 0,46 On Off Motor kanan1 1 4,98 V 4,98 V 11,76 11,76 On On Motor offTebelhasilpengujiandiatasmenunjukkanbahwarangkaianrelaypemanas dan relay motor DC dapatbekerja dengan baik. Hal ini dapat dilihat darimasukan logicterhadap fungsi relay.4.2.1 HasilPengujianAlatPenetasanTelurItikDenganKontrolSuhuMenggunakan Mikrokontroler AT89S51 Dan Pembalikan Telur SecaraOtomatisPada pengujian alat ini, nilai temperatur yang dihasilkan oleh heater di ukurdengan thermometer dan dibandingkan dengan nilai temperatur yang di dapat olehmikrokontroler AT89S51Tabel 4.8 Tabel Pengujian Alat Penetasan Telur Itik dengan Sensor SuhuMenggunakan MK AT89S51 dan Pembalik Telur Secara OtomatisNo.Tm(oC)Tp(oC)Tp Tm 100 XTmTp TmKr= (%)1 35 34.40.6 1.7142 40 40.1-0.1 -0.253 45 44.60.4 0.8894 50 51.1-1.1 -2.25 55 53.61.4 2.545Jumlah Kr2.698Dimana :Tm = Nilai Temperaturyang di ukur menggunakan thermometerTp = Nilai able ve re hasil penelitianKr = Kesalahan able veDan rerata kesalahan relative dari pengujian secara keseluruhan adalah :nKrKrnii ltemp ==1) (= =52,6980.54%4.2 Pembahasan4.2.1 Pembahasan AlatHasilpengujianpadasensoryangtelahdilakukandidapatkandatasepertipada tabel4.1.dari tabeltersebutterlihatbahwasemakinbesarnilaisuhuyangditerima oleh alat maka semakin besarnilai tegangan yang dibaca. Dari rata-ratasimpanganyanghanya0,17%dariperhitungandanpengukurandapatdisimpulkanbahwaantaraperhitungandanpengukurandidapatperbedaanyangminimum.Sensorsuhudirancanguntukmendeteksipanasyangdikeluarkanolehheaterditerimadalambentuktegangan,dimanateganganyangditerimamasihsangat kecil sehingga perlu adanya penguat. Penguatan yang dipakai dalam sistemini adalah 10 kali sehingga nilai tegangan dari sensor suhu berkisar 0-5 Volt,HalinidiperlukanuntukpembacaanteganganpadaADCyaituberkisar3,86 3,94Volt. Dari penguatan 10 kali dapat dilihat hasil dari penelitian pada tabel 4.2 disitudidapat rata-rata simpangan juga sangat minimum yaitu 0,04%.Berdasarkan pengujian secara keseluruhan yang telah dilakukan deketahuibahwa: sensor suhu, rangkaian penguat, ADC, Mikrokontroler, LCD, RTC, MotorDC,driverrelaydanpemanas(heaer)dapatberjalansesuaidenganperencanaan.Setiapbagiandalamsistempadaperancanganinibekerjasesuaicontrolmasing-masing.Ketikaalatdinyalakansecaraotomatispemanas(heater)menyala.Pemanas (Heater) membuat suhu pada incubator menjadi panas yang semula suhuawalnya (suhuruangan27oC)perlahannaikhinggamencapaisuhuyangidealyangdiperlukanuntukpenetasanteluritikyaitu38,6oCpadaminggupertama,minggu kedua 38,9oC,mingguketiga 39,2oC,danminggukeempat 39,4oC.Untuk mencapai suhu 38,6 C dari suhu kamar 27,9 C maka diperlukan waktusekitar 2,23 menit.Apabila suhu yang diterima oleh LM35 lebih tinggi dari yang diharapkan,maka secara otomatis MCU akan mengontrol suhu dengan mematikan heater danmenyalakan fan.Sebaliknyabilasuhukurangdariyangdiinginkanmakasecaraotomatis MCU akan menyalakan heater dan mematikan fan.Pada pemutaran telur dilakukan dari 72 jam (tiga hari ) setelah peng-On-analatpenetasansampai684jam(27hari).Padaprosespemutarantelurini,counter/timerdisettingtiapjam07.00,12.00dan17.00,danpadasaat-saatituMotorDCakan berputarsecaraotomatisdanmembaliktelurpada incubator.Khususpemutaranpadapukul17.00,limabelasmenitsebelumnyatelurdidinginkan dengan cara mamatikan pemanas dan menghidupkan fan, tepat pukul17.00 maka heaterdihidupkan kembali dan fan dimatikan.Analisadataoutputalatpenetasantelurmenggunakansensorsuhudanpemutaran secara otomatisini didapatkan hasil rata-rata kesalahan relatif sebesar0.54 %, nilai tersebut menunjukan nilai kesalahan relatif yang minimum.Dengandibuatnyaalatinisemogapeternakpenetasanitikdapatbekerjalebih maksimum dan dapat memperoleh hasil yang maksimal.4.2.2 Pembahasan dalam Kajian Al-QuranDalam surat Al-Imron ayat 27Artinya: Engkau masukkanmalamkedalamsiangdanEngkaumasukkansiangkedalammalam.Engkaukeluarkanyanghidupdariyangmati,danEngkaukeluarkanyangmatidariyanghidup.danEngkauberirezkisiapa yang Engkau kehendaki tanpa hisab (batas)"(QS. Al-Imron: 27).Dariayatdiatas,penulis dapatmemahamibahwaAllahMahaPengaturdanMahaKuasaatasKehendak-Nya.Kalaukitatelaahdenganseksamaayatdiatasmenuntunkepadakitaagarmemperhatikanpolakehidupanyangada.Dariyang tidak ada menjadi ada ataupun dari yang ada menjadi tidak ada. Sama sepertiketika kita terapkan pada pola penetasan telur ini, dari yang semula hanya berupatelur itik nanti akan menjadi itik. Sebagai Kholifah di dunia, manusia mempunyaikewajibanuntukmenjagadanmemeliharasemuayangadadialamini.Manusiaharusbisamengoptimalkansemuadayapendukungyangada,sepertikecerdasandankekayaanalamsemestayangtelahdisediakanolehAllahAzzaWajallahkepadakita.Selamakitaselaluberusahamenjagaalamdanberusahamenjalankan amanah sebagai Kholifatu fil ardhi maka Allah akan selalu menjagakita, baik yang bersifat materiil maupun nonmateriil.Dengandibuatnyaalatalatpenetasanteluritikdengankontrolsuhumenggunakan mikrokontroler AT89S51 dan pembalikan telur secara otomatis inidiharapkanpolapenetasanteluryangsekarangmasihmanualsanmembutuhkantenagayanglebihbesardapatdilakukandenganmenggunakanalatbantupembalik dan pemanas ataupun pendingin telur.BerkenaandenganhalpengontrolandalamAl-Quransangatlahdianjurkan. Dalam Al-Quran dijelaskan:Artinya:SesungguhnyaAllahtelahMengadakanketentuanbagitiap-tiapsesuatu. (QS. Ath-Thalaaq/65 : 3)(pean jelaskan tentang bagaimana proses pada alat pean)Sebagaimana dalam incubator, temperatur yang di perlukan berkisar antara 38,6-39,4oC.Dalampembuatanalatiniyangdikontroladalahtemperaturruangandalamincubatorsehinggadidapattemperaturyangdiinginkan.Kemudiapadawaktu-waktutertentumotorDCakandikontrolsupayaberputarsecaraotomati,hal ini dilakukansupaya telur dapat berputar secara otomatis.Dengandibuatnyaalat inimenjadikan semogapetaniitikdapatbekejalebih efesiensi, efektifit dan memperoleh hasil lebih maksimal.SebagaiHambaAllahsetelahmelakukanusahayangmaksimaldanmemperoleh hasil yang maksimal tentunya kita tetap harus bersyukur kepada-Nyaatas semuakenikmatanyangdiberikankepadakita. akalmerupakananugerahyangtidakternilaiharganya,karenadengan akalkitadapatmempelajarikeagungan penciptaan Allah SWT.Kebanyakandiantaradarikitayangtelahdianugerahi akalyangnormalsehat dan tanpa ada suatu kekurangan apapun dengan mudahnya kita ingkari danmelupakannikmatterbesarAllahyangtelahdiberikankepadakita,padahalseandainyakitamaubersyukurdanmemperhatikanbukti-buktikebesaranAllahniscaya Allah akan menambah kenikmatan yang telah dianugerahkan kepada kita.NamunsebaliknyaapabilamengingkarikenikmatanyangtelahdiberikanolehAllahmakaAllahakanmenurunkanadzabyangsangatpedihkepadakita.NaudzubillaahimindzaalikBAB VPENUTUP5.1 KesimpulanDarihasilpenelitiandanpembahasantentangalatpenetasanteluritikdengankontrolsuhumenggunakanmikrokontrolerAT89S51danpembalikantelursecaraotomatisyangtelahdiuraikandiatasmakadapatditarikkesimpulansebagai berikut:1. SensorsuhuLM35mendeteksidenganbaikadanyatemperaturyangmasukpadaincubatorsesuasiyangdiinginkanyaitu38,6oCs/d39,4oC.MotorDCbekerjadenganbaik,berputarmembaliiktelurpadawaktu-waktu yang diinginkan tanpa ada kendala2. Mikrokontroler AT89S51 dapat mengontrol dengan baik hal ini dibuktikandenganadanyakevalidasi 99%danmempunyaikesalahanrelativerata-rata yang sangat baik yaitu 0.54%3. Penetasntelurpadaalatinilebihefisiendibandingdenganpenetasansecara tradisional.5.2 SaranDarialatyang telahdibuatpadatugasakhirini,masihterdapatbanyakkekurangan serta perlu pengembangan agar nantinya alat penetasan telur ini dapatdipelajari lebih baik, baik secara teoritisdan praktis. Adapun perbaikan-perbaikandan pengembanganyang perlu dilakukan:1. Ukuran fan kurang besar sehingga penurunan temperaturnya berjalan lebihlama2. Sensor suhuditambah2lagimenjasi3agardapatmembacasuhulebihmerata.3. Padaalatinisebaiknyadikasihventilasiagarpenurunantemperaturdapalebih cepat.DAFTAR PUSTAKA8052. 2008. Interrupts. http://www.8052.com. Diakses: 29 Januari 2009.8052. 2008. Types of Memory. http://www.8052.com. Diakses: 3 Desember 2008.Anonymous.2002. AT89S518BitMikrokontrolerWiyh4ByteFlash.AtmelCooperation. http://www.atmel.com/AT89S51.pdf.Anonymous.2005. IC0804.http://www.datasheet4u.com/download/0804.pdf(diakses tanggal 07 Januari 2009)Anonymous.2002. ADC(AnalogtoDigitalConverter).http://www.electroniclab.com/index.php?action=html&fid=56 (diaksestanggal 20 Nopember2008)Budiharto,W