PENERAPAN TEKNOLOGI MIKROKOMPUTER - Digilib …digilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/0853-9812-2006-225.pdf · Perkembangan teknologi mikroelektronik yang mendorong berkembanganya

Risalah Lokakarya Komputasi dalam Sains dan Teknologi Nuklir XVII, Agustus 2006 (225-248)

225

ANTARMUKA KOMPUTER SERIAL INFRAMERAH PADA SISTEM AKUISISI DATA KANAL JAMAK

UNTUK INSTALASI NUKLIR DAN BAHAN KIMIA MUDAH TERBAKAR

Dano Hari Prawoto*

ABSTRAK

ANTARMUKA KOMPUTER SERIAL INFRAMERAH PADA SISTEM AKUISISI DATA KANAL JAMAK UNTUK INSTALASI NUKLIR DAN BAHAN KIMIA MUDAH TERBAKAR. Di dalam dunia industri maupun riset, sistem akuisisi data merupakan ujung terdepan dari proses pengumpulan data secara mentah langsung dari sumbernya dimana sistem ini mengkonversi sinyal fisik menjadi sinyal elektronik dan kemudian men-digital-kan sinyal tersebut sehingga dapat dimultipleks menjadi banyak kanal digital untuk disimpan, ditransmisikan atau disajikan pada display atau komputer. Perkembangan teknologi mikroelektronik yang mendorong berkembanganya mikrokontroler saat ini semakin membuka peluang untuk mewujudkan perangkat keras sistem akuisisi yang dapat mengakuisisi lebih dari satu macam besaran dan dapat menyimpan serta mentransmisikannya melalui komputer dengan menggunakan media transmisi data sinar inframerah demi pertimbangan keamanan. Sistem Akuisisi data multikanal ini terdiri dari sensor (yang mengubah besaran fisik menjadi besaran listrik) dan sistem mikrokontroler yang mengolah besaran listrik menjadi kuantitas yang terukur yang berbentuk data digital yang siap diolah atau ditransmisikan. Suhu dan jarak interval merupakan dua contoh kuantitas fisik. Dengan menggunakan sensor maka kedua kuantitas ini dapat dikonversi menjadi besaran listrik yang dapat diubah ke bentuk digital untuk keperluan akuisisi data dan pemrosesan sinyal. Dengan mengkombinasikan sensor suhu dan sensor ultrasonik dengan mikrokontroler, maka dapat dirakit dan diwujudkan suatu sistem akuisisi data yang portabel dengan transmisi melalui inframerah. Adapun pada sisi komputer pengolah data dapat dibaca dengan menggunakan program akuisisi data sederhana yang dikembangkan dengan menggunakan Bahasa Pemrograman Visual Basic 6.0 Kata-kata kunci: akuisisi data, serial port, mikrokontroler, inframerah ABSTRACT

SERIAL INFRARED INTERFACE DESIGN ON A REMOTE ACCESSED MULTI-CHANNEL DATA ACQUISITION SYSTEM FOR USE IN A NUCLEAR PLANT AND FLAMMABLE CHEMICAL AREA. Data Acquisition is an instrument that convert unmeasured physical variables into digital data proportional to the variables being measured. The obtained data can then be processed, display or directly transmitted over a distance to any remote computer by using wired or wireless interface. Some experiment preparation, eventually needs a secure remote accessed Data Acquisition (DA) System that can measure and manipulate dangerous processes from any secure distance without making any disturbances to the object being measured. For which, a portable wireless DA

* Argon Electronic Consulting (CV Pandawa Telu) Jl. Raya Baturaden, Pandak No.1 PURWOKERTO


226

System using serial infrared interface would be a good solution. We use Infrared beam rather than Radio Frequency (RF) to keep data transmission for their difference physical characteristic. Mainly, RF signal propagation patterns depends on the antenna design and were manufactured for one pattern. RF signal generates a fluctuating magnetic and electric fields at any directions that can deflect the precisely set up angle of emitted Alpha and Beta beam. RF can also polarize a flowing fluid compound and interfere chemical reactions between polar-chemical compounds as well as hydrocarbon, some of which are flammable. These could be very dangerous mainly in nuclear or chemical experiment plants. In other way, Infrared beam propagation pattern is easier to direct rather than RF cause it can be maintained as common visible ray beam (reflected, converged and directed) to obtain a safer propagation way and select an optimum beam intensity could’nt be achieved with RF. We attached infrared system to the computer and make it interract with the DA system so that the system runs as a Wireless Multichannel DA System without performing any worrying RF Radiation. The software is developed under windows to control the system and aimed mainly for visual capability and data processing. It made of cheap and easy-to-find spare parts to develop low cost wireless DA Systems and prevent computer from high risk unpredictable processes on many experiments. Keywords: Data Acquisition, microcontroller, serial port, infrared KONSEP PEMIKIRAN Landasan Pemikiran

Sektor energi merupakan primadona dan tetap menjadi andalan setiap negara dalam meningkatkan kesejahteraan warganya. Murahnya komoditas energi merupakan modal yang sangat berharga bagi perkembangan industri di suatu kawasan yang akhirnya mendorong minat investasi di kawasan tersebut. Hal ini ditunjang dengan pesatnya perkembangan teknologi industri, telematika dan instrumentasi yang kian mendukung pengembangan sistem kendali bagi peralatan pembangkit energi, sistem SCADA dan akuisisi data, khususnya proyek energi nuklir PLTN yang sedang diproyeksikan pengembangannya tahun 2016.

Pengembangan rancang bangun sistem akuisisi data berbasis antarmuka serial inframerah ini dilatarbelakangi oleh kesadaran akan kebutuhan sistem instrumentasi, akuisisi data dan kendali menyusul persiapan menjelang pengembangan proyek PLTN 2016. Dalam setiap ujicoba yang dilakukan dalam rangka itu harus dapat menekan resiko seminimal mungkin, guna menjaga kepercayaan masyarakat, meningkatkan sistem keamanan dan keselamatan pada instalasi nuklir itu sendiri.

Selain itu juga dilandasi oleh pemikiran sebagai berikut : - Bahwa Perkembangan Teknologi Mikrokontroler harus dapat dimanfaatkan

sebesar mungkin di bidang informatika nuklir sebagai embeeded control system melakukan pengawasan dan membaca, mengkonversi besaran non-listrik menjadi data digital serta mentransmisikannya;


227

- Bahwa Transmisi serial adalah metode transmisi atau pemindahan data yang paling sederhana karena tidak memerlukan banyak kabel transmisi serta dapat diimplementasikan melalui sinyal inframerah, UHF, gelombang mikro maupun modem;

- Inframerah merupakan media transmisi data yang aman, karena tidak menghasilkan medan elektromagnet yang dapat mendefleksikan (menyimpangkan) arah gerak partikel bermuatan, terutama partikel yang terdapat pada reaktor nuklir, reaktor ujicoba/ riset maupun laboratorium kimia analisa. Dengan demikian penerapan inframerah untuk keselamatan nuklir beserta fasilitas-fasilitas laboratorium pendukungnya merupakan satu hal yang sangat penting.

Sedangkan titik tolak pertimbangan penerapan system komunikasi serial dengan

media inframerah pada rancang bangun sistem akuisisi data ini didasarkan atas pertimbangan karakteristik inframerah sebagai berikut :

- Bobot ringan dan kompak (kini telah berupa solid state); - Harga murah, mudah dikumpai di pasaran dan banyak variasinya; - Lebih hemat tenaga karena dapat dioperasikan memakai tenaga baterai ; - Stabilitas cukup baik dan tahan terhadap getaran (solid state); - Lebih Tahan terhadap electromagnetic interference (EMI); - Tidak menimbulkan polarisasi pada molekul sehingga tidak mengakibatkan

resiko kebakaran pada pengukuran efisiensi suatu bahan bakar; - Radiasi inframerah tidak mengandung muatan, karenanya tidak

menimbulkan efek membelokkan arah radiasi sinar beta (β-Ray) atau alpha (α-Ray) yang sedang dipergunakan dalam pengukuran di laboratorium nuklir.

PROBLEMATIKA

Pentingnya dukungan teknologi dalam negeri untuk menunjang pengembangan energi nuklir, khususnya sumbangan dunia telematika menghadapi era PLTN saat ini telah demikian mendesak. Keadaan ini belum sepenuhnya didukung oleh kapabilitas sumber daya manusia yang mampu menangani teknologi informasi, terlebih lagi yang mampu memprogram maupun membuat rancang bangun antarmuka komputer masih sangat jarang. Keadaan ini diperparah dengan situasi keuangan negara yang kurang mendukung sedangkan belanja peralatan teknologi yang mendukung aplikasi masih menjadi perdebatan mengingat sarana teknologi yang canggih sekalipun belum tentu dapat dioptimalkan penggunaannya jika SDM yang terlibat belum siap.


228

Melihat fenomena diatas, nampaknya terdapat 2 problem utama dalam pengembangan proyek PLTN 2016, yakni :

1. Penyiapan sumber daya manusia (yang tentunya juga harus didukung peralatan pembelajaran dan penelitian yang murah dan mendukung)

2. Penyiapan perangkat keras dan perangkat lunak sistem buatan dalam negeri. POTENSI DAN SOLUSI

Menyadari situasi demikian, maka sesuai thema lokakarya ini, kami menawarkan salah satu solusi yang kami anggap merupakan jalan tengah dari dua problem utama diatas. Solusi itu kami manifestasikan dalam disain dan rancang bangun sistem antarmuka serial inframerah untuk sistem akuisisi data yang aman dan portabel untuk digunakan baik sebagai sarana pembelajaran, maupun diterapkan pada sistem yang sesungguhnya.

Dengan memanfaatkan antarmuka serial yang sudah sangat familiar, maka kita dapat memanfaatkan perangkat komputer yang lama agar mudah didapat dengan harga terjangkau. Perangkat komputer lama tersebut masih layak dipakai, setidaknya sebagai sarana pelatihan dan penyiapan SDM bidang akuisisi data dan telematika, tanpa memerlukan biaya yang besar. Sumberdaya dan Peluang Potensial

Cukup banyak produk teknologi yang sudah ada namun belum mampu dimanfaatkan secara optimal oleh sumber daya manusia yang ada. Ironisnya hal ini terjadi pada produk komputer. Dimana cepatnya perkembangan teknologi komputer, semakin mengakibatkan akselerasi penumpukan sampah teknologi dari satu sisi. Namun dari sisi lain, hal ini juga dapat dipandang sebagai peningkatan kualitas sampah teknologi.

Beberapa bukti dari masih cukup banyaknya produk teknologi yang kini dianggap usang kendati belum sepenuhnya produk tersebut didayagunakan antara lain:

- I/O Slot ISA (ISA BUS) yang masih ada pada komputer desktop tipe lama, masih banyak diabaikan pemanfaatannya. Dari sisi investasi, penghematan dan pembelajaran, kondisi ini merupakan peluang yang sangat potensial;

- Antarmuka serial RS-232 yang selama ini masih terbatas penggunaanya pada modem, mouse dan konektifitas point-to-point, belum digunakan sebagai pengendali sistem simulator termasuk sistem akuisisi data;

- PCI dan ISA Sound Card yang saat ini bahkan sebenarnya dapat dimanfaatkan sebagai input sistem akuisisi data dengan memodifikasi


229

softwarenya dan memasukkan spektrum kanal pengukuran dalam ranah frekuensi audibel;

- Eksternal modem berkecepatan rendah (sekitar 19600 byte per-sekon) dapat dipakai sebagai alat komunikasi data melalui modifikasi pada struktur pengendali sinyal masukannya.

Dengan kondisi demikian, terlihat bahwa masih cukup banyak sumberdaya berupa sampah teknologi dari perangkat komputer beserta peripheralnya yang siap di-’daur ulang’ menjadi produk teknologi untuk mendukung pembelajaran dan riset, tanpa memerlukan biaya mahal.

REALISASI PERANGKAT KERAS

Dengan telah adanya sumber daya dan peluang, maka kami menilai bahwa yang perlu untuk melengkapi itu semua adalah rancang bangun sistem antarmuka serial inframerah pada sistem akuisisi data kanal jamak (hardware dan software). TUJUAN DESAIN SISTEM AKUISISI DATA KANAL JAMAK

Desain sistem Akuisisi Data Kanal Jamak ini bertujuan untuk memperkenalkan penerapan media inframerah untuk keperluan transmisi data pada sistem akuisisi data kanal jamak sehingga dihasilkan suatu sistem yang tidak menghasilkan radiasi elektromagnetik sehingga aman dipergunakan didaerah yang mengandung gas yang mudah terbakar, laboratorium kimia maupun instalasi nuklir yang memiliki radiasi alpha dan beta.

Teknik penggunaan inframerah ini sangat perlu dikembangkan di dalam negeri mengingat komponen – komponen pendukungnya semua tersedia di dalam negeri sehingga peluang ini dapat memberikan manfaat sebesar – besarnya khususnya menyongsong pembangunan PLTN 2016.


230

InfraredTransceiver

transmit (perintah)

receive (data & atribut)

Port COM-1(kanal serial RS 232)

KOMPUTER JAUH(unit control pengumpul dan pemrosesan data)

Infocus/ Projector

Screen

BLOK SISTEM AKUISISI DATA (PENGIRIM)

SensorSuhu

Sensorcahaya

pengkondisi sinyal

Sample andHold

Sample andHold

ADCMultiplekser Mikrokontroler

MEMORY

bacatulis

infraredTransceiver

Plant 1

Plant 2

DIAGRAM ALIRAN DATA DAN SINYAL

obyek akuisisi

obyek akuisisi

Transmisi sinyal tanparadiasi EM yang dapat

menyimpangkan gerakanion atau sinar radiasipengkondisi sinyal

Kanal 2

Kanal 1

KONFIGURASI SISTEM Konfigurasi sistem Akuisisi Data Kanal Jamak adalah sebagai berikut :

Gambar 1. Konfigurasi Unit Remote

Gambar 2. Konfigurasi Unit Antarmuka Komputer


231

Unit Sensor dan Pengkondisi Sinyal

Unit sensor terdiri dari dua macam besaran, yakni suhu dan jarak. Untuk pengukuran suhu dilakukan dengan menggunakan sensor antara lain dapat menggunakan LM35D (output linier) sedangkan pengukuran jarak dilakukan dengan menggunakan sensor ultrasonik (output linier) untuk pengukuran pada jarak efektif sampai dengan 50 cm. Unit Pengkondisi sinyal

Pengkondisi sinyal adalah bagian yang memperkuat sinyal dan menetapkan batasan – batasan dalam skala pengukuran sehingga didapatkan sinyal yang amplitudonya tercakup dalam skala pengukuran yang dipergunakan. Dengan demikian sinyal tidak akan terpotong (clipped). Unit Sample And Hold (Cuplik dan Tahan)

Dalam sistem ini, sample and Hold adalah bagian yang mencuplik dan menahan sinyal hasil cuplikan sebelum mulai dikonversi menjadi digital. Rangkaian cuplik dan tahan diperlukan untuk mempertahankan sinyal agar tidak berubah level ketika ADC sedang melakukan proses konversi secara bergiliran dari kanal satu ke kanal lainnya. Unit Multiplekser

Multiplekser adalah bagian yang membagi satu saluran menjadi beberapa kanal akuisisi. Multiplekser ini melewatkan kedua sinyal yang berasal dari sumber yang berbeda melalui satu kanal yang sama. Pemilihan kanal dilakukan oleh mikrokontroler berdasarkan data perintah yang diterima dari komputer jauh. Sehingga dengan adanya fasilitas ini maka komputer dapat memilih kanal mana yang hendak diakuisisi secara remote. Sinyal yang muncul pada input multiplekser masih berupa diskrit (sinyal terpotong akibat proses pencuplikan). ADC (Analog to Digital Converter)

Setelah melalui multiplekser, maka sinyal hasil pencuplikan tersebut dikonversi dari bentuk sinyal diskrit menjadi sinyal digital. ADC adalah bagian yang mengubah setiap cuplikan yang diambil menjadi data digital. Pada sistem ini setiap cuplikan dikonversi menjadi sebuah data 8 bit.


232

Mikrokontroler

Unit mikrokontroler mengatur seluruh kerja sistem, mulai dari aktivasi sensor, pengaturan threshold (ambang skala), pemilihan kanal, sehingga pembacaan perintah yang masuk melalui kanal inframerah dari komputer jauh (remote computers), hingga mengendalikan data yang dikirimkan dari sistem akuisisi data ke komputer jauh.

Mikrokontroler dilengkapi dengan memori penyangga untuk keperluan penyimpanan data sementara, memori tersebut menyimpan data hasil akuisisi yang belum sempat dikirimkan ke komputer jauh. Data pada memori dapat diakses secara remote dari komputer jauh.

Memori yang dipergunakan adalah tipe IIC dengan antarmuka serial EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sehingga data pada memori ini tidak akan hilang sekalipun terdapat gangguan daya (catu daya padam secara tiba-tiba). Dengan adanya fasilitas memori penyangga ini maka sekalipun data dimatikan atau komputer jauh tidak melakukan pengaksesan, data tetap tersimpan pada sistem. Unit Inframerah

Unit inframerah yaitu bagian yang mengadakan komunikasi serial antara komputer dengan sistem akuisisi data kanal jamak. Pengendalian dan penerjemahan data yang diterima dari komputer maupun pengiriman data hasil akuisisi beserta nomor kanalnya dilakukan oleh unit mikrokontroler. Dengan adanya nomor kanal yang ditambahkan pada data yang dikirimkan ke komputer jauh, maka komputer jauh dapat mengetahui atribut data yang diterimanya serta menempatkannya dalam suatu database, jika diinginkan.

Sisi transmitter dari akuisisi data dipergunakan sebagai tempat pengiriman data dan atribut data sedangkan sisi receiver dari akuisisi data dipergunakan sebagai saluran input bagi kode – kode perintah dari komputer jauh ke sistem tersebut.

Sisi receiver inframerah dipergunakan sebagai jalan masuk data dari sistem sensor yang banyak jumlahnya. Setiap sistem sensor yang ada melaporkan data yang diperolehnya setiap saat. Pada perangkat yang kami buat ini, sistem sensor melakukan pengiriman data ke komputer setiap satu detik sekali. Namun intensitas pengiriman ini dapat dipercepat atau diperlambat melalui perangkat lunak untuk disesuaikan dengan laju perubahan besaran pada plant yang bersangkutan. Jarak efektif berdasarkan ujicoba yang telah dilakukan adalah sebesar 10 sampai 15 meter dari perangkat sensor, jarak ini dapat diperjauh dengan menguatkan sinyal transmisi dan memfokuskan berkas menggunakan lensa cembung. Hal ini dimungkinkan karena gelombang inframerah dapat diperlakukan sebagaimana layaknya cahaya nampak.


233

Transceiver inframerah ini dipasang pada ujung depan komputer pemroses maupun pada ujung depan sistem sensor akuisisi data dengan kecepatan transmisi data sebesar 9600 baud. DESAIN FORMAT TRANSMISI DATA

Format Transmisi data pada peralatan akuisisi ini dibuat untuk menunjang dua fungsi utama, yaitu Disain transmisi Perintah dan transmisi Data.

a. Transmisi Perintah yaitu sinyal perintah diberikan oleh komputer melalui kanal serial yang terhubung dengan infrared transceiver. Pada model ini, sinyal perintah transmisi ini dibagi menjadi tiga : - Permintaan Akses manipulasi besaran pada obyek terakuisisi. - Permintaan Akses Data - Sinyal transmisi perintah berasal dari komputer ke perangkat akuisisi

data. b. Transmisi Data yaitu sinyal yang merupakan deretan data yang dikirimkan

dari sistem akuisisi data menuju ke komputer pengolah sebagai tanggapan atas perintah yang diberikan. Struktur data terdiri dari atribut (ditambahkan oleh mikrokomputer) dan data besaran itu sendiri (dari sensor atau memori penyangga). Sinyal transmisi data berasal dari peralatan akuisisi data yang dikirimkan ke komputer.

Sistem multipleksing pada kanal jamak dilakukan dengan menggunakan teknik TDM (Time Division Multiplexing), yaitu pembagian kanal menurut slot waktu (time slot).

REALISASI PERANGKAT LUNAK

Perangkat Akuisisi data ini dirancang berbasis pada sistem mikrokontroler,

karenanya memerlukan program yang ditulis dengan menggunakan bahasa rakitan (Assembly Language) khusus untuk menghasilkan program rutin pada sistem mikrokontroler. Sedangkan program pada komputer kendali dan akuisisi data jarak jauh dibuat dengan menggunakan Visual Basic 6.0. PERANGKAT LUNAK SISTEM AKUISISI DATA

Sistem akuisisi data merupakan sistem mikrokomputer yang menjalankan rutin program secara terus menerus sesuai dengan fungsi yang diharapkan darinya.


234

START

Inisialisasi

ada perintahdari Comp ?

BacaData sensor

Simpan data

kirim data jarak(kanal 2)

minta data ?

data suhu ?

kirim data suhu(kanal 1)

manipulasijarak ?

kendalikansuhu

NO

YES

NO

YES

END

kendalikanjarak

YES

NO

Perangkat lunak pada sistem akuisisi data ini difungsikan sebagai pengendali fungsi kerja dari sistem akuisisi data dan ditulis dengan menggunakan bahasa Assembly untuk MCS-51.

Perangkat lunak ini berfungsi untuk mengukur besaran, menyimpan sementara pada buffer setempat dan mengirimkan data yang diperoleh ke komputer ketika ada instruksi pembacaan data.

Gambar 3. Flow Chart Program pada Sistem Akuisisi Data yang ditanam pada memori program mikrokontroler

Program pada sistem akuisisi data ini dikondisikan untuk berkomunikasi dengan

format standar RS-232. Dengan demikian data yang disajikan dapat dibaca pada sistem komputer yang dapat menangani komunikasi serial RS232, sekalipun dikembangkan dengan menggunakan bahasa pemrograman yang berbeda.


235

Sedangkan pada komputer terpasang sebuah program antarmuka pengguna yang dibuat dengan antarmuka pengguna (GUI/ Graphical User Interface) dan dipergunakan untuk melakukan dua hal, yaitu :

- Mengirimkan perintah pembacaan data sistem akuisisi data; - Mengirimkan perintah manipulasi pada plant / obyek sehingga membentuk

loop tertutup secara remote; - Mengakses fasilitas lokal seperti program dan beberapa opsi sarana

transmisi data. Graphical User Interface pada perangkat lunak komputer dikembangkan dengan

menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic 6 dan dibuat untuk dapat dikembangkan lebih lanjut sebagai program yang fleksibel. TAMPILAN PROGRAM ANTARMUKA PENGGUNA Tampilan Awal Program

Bagian terdepan program pengendali akuisisi data kanal jamak yang kami buat diperlihatkan seperti pada gambar berikut:

Gambar 4. Antarmuka Grafis pada Komputer pengendali

Tampilan awal terdapat menu bar, yang terdiri dari beberapa menu sebagai berikut : - File (berisi submenu pilihan membuka program Bantu lain, membuka

program MS Word, membuka dokumen file dan menutup sesi);


236

- Pengaturan Port : menu ini berisi 2 buah sub-menu yaitu sub-menu deteksi port serial yang terpasang pada komputer beserta status pamakainnya serta sebuah sub-menu pengaturan parameter transmisi data (menyesuaikan peralatan);

- Control : yaitu menu yang dipergunakan untuk menyambungkan port serial pada komputer dengan peralatan antarmuka akuisisi data. Pilihan Submenu yang ada yaitu connect (untuk menyambungkan) dan disconnect (untuk memutuskan koneksi);

- Mode Akuisisi Data : pada menu ini terdapat 3 submenu pilihan mode akuisisi, yaitu Mode Sensor terpilih, Mode Sensor diakuisisi bergiliran dan Mode Instrumen. Dengan meng-klik salah satu opsi yang ada maka sesi akuisisi data segera diaktifkan, dengan catatan peralatan telah terkoneksi dengan benar;

- Perangkat Akuisisi : menu ini terdiri dari 2 sub-menu pilihan perangkat akuisisi yang dapat dipergunakan untuk memindahkan data dari satu tempat ke tempat lain dan sub-menu untuk mematikan seluruh peralatan transmisi data yang telah dipilih sebelumnya;

- Help : menu help berisi bantuan yang diperlukan untuk memahami cara kerja program ini;

- About : berisi sekedar informasi mengenai perancang program dan sistem perangkat keras.

Terdapat pula lingkungan pilihan sumber data untuk mode Instrumen, yaitu

Instrumen 1 sampai dengan Instrumen 4, masing – masing instrumen berkapasitas lima buah sensor dan diakusisi dengan metode TDM (Time Dividing Multiplexing, serial tidak sinkron). Lingkungan pilihan Mode dan Fasilitas Transmisi fungsinya sama dengan menu mode akuisisi dan pilihan perangkat akuisisi. Klik tombol OK untuk konfirmasi setting tersebut.

Dibawah opsi mode dan fasilitas terdapat tombol kontrol mencatat guna membuka form catatan. Form ini dapat mengkonversi catatan ke dalam format Microsoft Word. Tombol Film Demo akan menampilkan antarmuka under windows yaitu Windows Media Player. Sedangkan tombol Selesai untuk mengakhiri seluruh sesi akuisisi data dan menutup program ini.

Pada bagian terbawah, terlihat status bar yang berisi value (berisi data), setting (berisi seting port serial, misalnya 9600,8,n,1 mengandung arti : port serial diatur pada kecepatan 9600 baud, dengan data 8 bit tanpa kendali alur serta satu buah bit penanda stop transmisi data.

Untuk lebih jelasnya berikut diperlihatkan gambar yang menyangkut pilihan mode akuisisi dan pilihan fasilitas transmisi data:


237

Gambar 5. Combo Box yang berisi pilihan mode akuisisi data

Seperti telah dijelaskan sebelumnya pada combo box ini terdapat pilihan Mode Sensor terpilih, Mode Sensor Bergiliran dan Mode Instrument.

Pilihan radio paket akan mengaktifkan perangkat keras radio paket yang terpasang pada komputer. Namun karena perangkat radio paket menghasilkan radiasi elektromagnet, maka pada aplikasi ini ditiadakan. Opsi diberikan kepada inframerah akan secara otomatis mengaktifkan fasilitas transmisi inframerah. Fasilitas inilah yang dipasang pada alat ini. Dial up modem diaktifkan ketika sistem memerlukan transmisi melalui jaringan PSTN (Public service Telephone Network). Dalam lokakarya ini, fasilitas ini pun tidak diperagakan.

Gambar 6. Fasilitas Transmisi


238

Deteksi Port Komunikasi

Untuk melihat dan memastikan bahwa port yang antinya dipilih belum dipergunakan untuk peralatan lain, maka program ini dilengkapi dengan fasilitas untuk melihat (scanning) port – port mana saja yang ada dan bagaimana statusnya saat itu.

Gambar 7 Deteksi Port COM Setelah melakukan port-scanning untuk melihat status dari 4 buah port komunikasi serial yang ada pada komputer, hasilnya diperlihatkan seperti pada gambar dibawah ini.

Gambar 8 Hasil deteksi port COM


239

Set Up Port Komunikasi

Form Set Up Port Komunikasi Serial ini akan terbuka ketika ketika menu Pengaturan Port pada tampilan utama di-klik. Pada dialog ini dapat diisikan data parameter transmisi data sesuai dengan kemampuan peralatan yang ada pada komputer setempat. kesalahan pada pengisian parameter ini dapat berakibat program dan peralatan Laboratorium Akuisisi Data menjadi tidak sinkron dan sesi Laboratorium Akuisisi Data tidak dapat mulai bekerja. Pilihan dikonfirmasi dengan meng-klik tombol “OK” pada windows tersebut dan tombol cancel untuk membatalkannya. Pada contoh ditampilkan bahwa port dipilih adalah COM 1, dengan kecepatan 9600 bps, 8 bit data tanpa paritas dengan satu bit stop dan tanpa kendali alur.

Gambar 9. Set Up port COM.


240

ANTARMUKA GRAFIS PADA SESI PENGUKURAN Mode Kanal Akuisisi Terpilih

Gambar 10. Mode Kanal Akuisisi Terpilih

Pada mode akuisisi data terpilih ini, komputer dapat memilih data sensor untuk diakuisisi satu persatu tanpa batasan jumlah dan waktu dengan cara mengklik nomor sensor yang tertera pada tampilan akuisisi data bersangkutan hingga indikator sensor bersangkutan berubah menjadi ”Aktif”.

Akuisisi dapat dinonaktifkan kembali dengan meng-klik pilihan matikan semua sensor yang ada pada lingkungan kendali. Fungsi tombol “Akuisisi Semua Sensor” untuk mengaktifkan seluruh sensor akuisisi data dan yang ada. Tombol “Matikan Semua Sensor” untuk menutup komunikasi dengan seluruh sensor. Sedangkan tombol selesai dipakai untuk keluar dari sesi ini dan kembali membuka tampilan utama.


241

Mode Kanal Akuisisi Bergiliran

Jika dikehendaki untuk melakukan akuisisi pada sensor secara bergiliran, maka melalui program dapat dipilih beberapa sensor yang menurut urutan tertentu dalam selang waktu yang dipilih, selanjutnya sistem akan melakukan pembacaan pada sensor- sensor yang dipilih tersebut.

Gambar 11. Mode Kanal Akuisisi Bergiliran

Pada program ini slider di bagian bawah dapat digerakkan untuk melakukan pengaturan waktu akuisisi pada setiap kanalnya. Secara default, sistem ini melakukan pembacaan bergiliran pada sensor dalam interval waktu satu detik. Tombol Selesai adalah untuk mengakhiri sesi pengukuran ini.


242

Mode Kanal Instrumen (setiap instrumen berisi 5 sensor)

Gambar 12. Mode Kanal Instrument

Pada mode berkelompok ini akuisisi data dibagi dalam 4 Instrumen, yaitu Instrumen 1, Instrumen 2, Instrumen 3 dan Instrumen 4. Masing – masing Instrumen terdiri dari lima sensor yang dipetakan menurut tampilan ini. Pengaktifan sensor yang terpasang pada Instrumen dilakukan dengan cara memberi tanda “check” pada kotak check box yang tersedia pada kolom sebelah kanan, maka secara otomatis kelompok bersangkutan yang terdiri dari lima kanal sensor serentak aktif dan data siap diterima oleh komputer.

Sebaliknya, untuk menonaktifkan Instrumen bersangkutan, klik tanda check box sehingga tanda check tersebut hilang dari kotak dan koneksi dengan kelima sensor dalam Instrumen tersebut menjadi berhenti secara serentak. Keempat Instrumen dapat diakuisisi dengan kombinasi yang disesuaikan dengan kebutuhan Laboratorium. Pada contoh diatas, data pada sistem sensor yang terpasang pada Instrumen 1 sedang diakuisisi.


243

Progress Pengukuran pada Instrumen 1

Gambar 13. Data Hasil Akuisisi

Jendela ini berfungsi menampilkan Data hasil akuisisi data. Pada saat ini

program belum dilengkapi dengan kemampuan menyimpan data dalam bentuk file yang dapat diakses melalui program spreadsheet seperti microsoft excell. Pemilihan Perangkat Akuisisi

Suatu sistem akuisisi data menghasilkan sekumpulan data yang akan dapat dimanfaatkan oleh peralatan lain atau diolah dan disajikan langsung. Dalam sistem akuisisi data jarak jauh diperlukan perlengkapan atau sarana pendukung transmisi atau pemindahan data. Untuk memenuhi keinginan tersebut, program ini juga dilengkapi dengan 3 macam fasilitas eksternal dan sebuah display. Namun sesuai dengan konteks teknologi informatika nuklir, maka hanya infrared transceiver yang dipilih sebagai sarana transmisi.


244

Gambar 14. Opsi Perangkat Akuisisi Untuk memilih salah satu perangkat transmisi data cukup dengan meng-klik ”radio” button dan OK, secara otomatis fasilitas tersebut menjadi aktif. Membuka Program Lain

Terkadang dalam suatu sesi pengukuran pada Laboratorium Akuisisi Data diperlukan dukungan program pendukung baik untuk menjalankan software pendidikan maupun untuk menjalankan fasilitas Bantu berbasis windows lainnya.

Gambar 15. Membuka Program Lain


245

Melalui antarmuka ini, program Bantu seperti notepad (untuk mencatat), calculator (menghitung), spreadsheet MS Excell (spreadsheet), ACD See (untuk melihat gambar peraga) maupun telepon (untuk melakukan dial up dengan pangkalan data di tempat lain) dapat diakses dengan mudah. Form Penulisan Catatan

Sistem Akuisisi data adalah perangkat penelitian dan karenanya memerlukan sarana pendukung lain yang menunjang dan terintegrasi ke dalam sistem. Termasuk halnya fasilitas penulisan catatan.

Gambar 16. Form Penulisan Catatan

Form ini akan membuka ketika tombol “mencatat” pada tampilan utama di-klik. Melalui text box yang ada operator perangkat akuisisi data dapat membuat catatan pendek yang kemudian dapat ditransfer ke dalam format MS Word untuk mempermudah pengeditan. Setelah ditransfer, maka seketika lingkungan pengeditan berubah menjadi MS Word dan siap digunakan untuk melakukan berbagai proses layaknya pengeditan dengan MS Word. Sajian Multimedia

Dalam suatu perkenalan dengan sistem yang baru diperlukan pembelajaran yang bersumber dari suatu proses nyata yang pernah dijalankan sebelumnya. Jika proses teersebut direkam menjadi suatu file sajian multimedia, maka program ini dapat digunakan untuk menjalankannya. Sajian Multimedia dapat juga digunakan sebagai sarana pelatihan atau pembelajaran secara audio visual dalam rangka menjelaskan proses yang terjadi pada pengukuran sebuah instrumen atau sekelompok sensor dengan menggunakan sistem akuisisi data.


246

Gambar 17. Sajian Multimedia

Dari program utama dengan klik tombol “multimedia” maka akan muncul windows seperti diatas. Untuk mencari file multimedia, klik tombol cari file maka layer browsing sebagai berikut akan muncul dan pencarian file multimedia pendukung belajar dapat dilakukan seperti pada windows file browsing biasa. Pilihan dikonfirmasi dengan klik tombol OK pada windows tersebut,

DAFTAR PUSTAKA

1. SCHULER, MCNAMEE,Industrial Electronics and Robotics, McGraw Hill Book Company, 1986

2. AGFIANTO EKO PUTRA, Teknik Antarmuka Komputer ; Teori dan Aplikasi,

penerbit Graha Ilmu, Yogyakarta, 2002. 3. ADI KURNIADI, Pemrograman Visual Basic 6.0, penerbit Elexmedia

Computindo, kelompok Gramedia, Jakarta, 2000.


247

DISKUSI

SLAMET 1. Mikrokontroler apa yang digunakan ? 2. Program apa yang digunakan ? 3. Penampil apa yang digunakan ? 4. Multipexer yang digunakan berapa channel ? DANO 1. Mikrokontroler AT89C2051 dan AT89C51 (ATMEL) 2. Program : untuk visual computer memakai Visual Basic 6.0 dan untuk

mikrokontroler memakai ALDS (Assembly Language Development System) 3. Penampil adalah Server Segmen Display (Common Annoda) pada alat dan

tampilan grafis visual pada computer. 4. Multiplexer menggunakan 16 Channel tipe CMOS (4067)


248

DAFTAR RIWAYAT HIDUP 1. Nama : Dano Hari Prawoto

2. Tempat/Tanggal Lahir : Cilacap, 17 Agustus 1975

3. Instansi : CV. Pandawa Telu

4. Pekerjaan / Jabatan : Wirausaha

5. Riwayat Pendidikan : (setelah SMA sampai sekarang)

• S1 Teknik Elektro, UNDIP Semarang

6. Pengalaman Kerja :

• SYCOM Computer, Semarang (Teknisi Software dan Hardware)

• PT. Tokyo Kalimas Persada Eng (Teknisi Antarmuka Komputer)

• PT Murti Indah Santosa, Semarang (Teknisi Interface Peralatan

Elektromedik)

7. Organisasi :

• OSIS SMUN 2, Purwokerto

• Pradana Putra SMUN 2, Purwokerto

• Electronik Workshop, Teknik Elektro UNDIP

8. Makalah yang dipublikasikan :

• Pemanfaatan Sistem Informasi Pada Pembelajaran Masyarakat Wilayah

Pantai (Research Grant), UNDIP 2000.

PENERAPAN TEKNOLOGI MIKROKOMPUTER - Digilib …digilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/0853-9812-2006-225.pdf · Perkembangan teknologi mikroelektronik yang mendorong berkembanganya

Documents