digilib.poltekkesdepkes-sby.ac.iddigilib.poltekkesdepkes-sby.ac.id/public/POLTEKKESSBY... · Web viewGambar 6.5 Rangkaian ADC 0804 Output dari multiplekser diinputkan ke ADC secara

MODIFIKASI RANGKAIAN CURIX ID CAMERA AGVA GEVAERT

(Rizki Krisnamurti, Dr.Ir.Bambang G,I,AIM,MM, Hj.Andjar Pudji,ST,MT)

Jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan SurabayaJl. Pucang Jajar Timur No. 10 Surabaya

Abstrak :Doppler merupakan salah satu alat diagnose dibidang kedokteran yang mempunyai fungsi untuk

mendengarkan denyut jantung janin. Doppler mempunyai prinsip kerja yaitu dengan memanfaatkan ultrasound untuk mendeteksi denyut janin. Dengan cara memancarkan gelombang ultrasound melalui transmitter ke perut ibu yang sedang hamil ,kemudian hasil pantulan gelombang tersebut diterima oleh receiver maka dengan penambahan beberapa perangkat elektronika kita dapat mendeteksi denyut jantung janin

Doppler yang ada dirumah sakit biasanya hanya mengeluarkan suara denyut jantung janin serta, untuk menghitung denyut jantung janin harus secara manual dengan jam tangan oleh karna itu dibuatlah alat doppler dengan tampilan BPM berbasis mikrokontroler AT89s51, agar operator tidak menghitung denyut jantung janin dengan jam tangan. Sehingga didapatkan hasil yang kurang akurat.

Doppler sebelumnya sebagian besar rangkaiannya menggunakan transistor dan kapasitor, penulis memodifikasi rangkaian tersebut dengan menggunakan IC ( op-amp,ne555, MC’51). Untuk mendapat rangkaian yang lebih simple , Penulis menambahkan IC Mikrokontroler yang digunakan untuk mencacah banyaknya BPM, Mikrokontroler tersebut akan berhenti mencacah apabila sudah tercapai timer 10 detik . Hasil cacahan inilah yang akan ditampilkan pada seven segmen dan merupakan BPM dari janin.

Dari hasil kalibrasi yang telah dilakukan pada timer dan standart BPM seseorang , terdapat kesalahan yang tidak melebihi kesalahan maksimal yang diijinkan . Dimana didapatkan rata-rata tingkat kesalahan (%error) 0,64% dimana pengukuran dilakuklan sebanyak 5 kali dengan fetal simlaor.

Berdasarkan hasil perencanaan dan pembuatan modul dengan judul dopper dengan tampilan BPM berbasis mikrokontroller AT89S51 maka secara umum dapat disimpulkan bahwa alat ini layak pakai dengan tingkat error kurang dari 5%.

Kata kunci: Piezoelektrik, Ultrasound, BPM

1. PENDAHULUAN1.1 1.1 Latar Belakang

Pada saat ini perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi semakin menyentuh ke segala bidang kehidupan. Tujuan dari pada dikembangkannya ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin canggih ini adalah memudahkan dari pada kinerja manusia. Demikian juga dibidang kesehatan khususnya di bidang kedokteran. Kemajuan di bidang kedokteran ini dimaksudkan agar dalam proses pelayanan kesehatan terhadap masyarakat lebih mudah, dan lebih akurat hasilnya.

Berdasarkan pengalaman penulis di lapangan selama melaksanakan Praktek Kerja Lapangan di rumah sakit, pemanfaatan alat medik yaitu doppler sangatlah terbatas. Doppler adalah alat medik yang digunakan untuk mengetahui detak jantung janin pada rahim. Doppler yang ada di rumah sakit biasanya hanya mampu mengeluarkan suara denyut jantung janin. Penulis pernah melihat seorang dokter yang memeriksa detak jantung janin mengalami kesulitan karena harus menghitung secara manual dengan jam tangan berapa jumlah detak jantung janin dalam satu menit. Hal ini dikarenakan output doppler hanya mengeluarkan suara saja. Sedangkan data banyaknya denyutan detak jantung janin sangat dokter perlukan untuk menyimpulkan kondisi janin dalam rahim. Dari sinilah penulis ingin mengembangkan alat doppler tersebut dengan menampilkan hitungan denyut jantung janin dalam

10 detik. Oleh sebab itu, penulis (Taufik Ismail) berkeinginan membuat doppler dengan out put suara dan tampilan bpm berbasis microkontroller AT89S51.

1.2 Identifikasi Masalah

Pada tahun 2000 telah dibuat sebuah alat doppler karya Abdul Kholiq dimana doppler tersebut hanya mampu mengeluarkan suara detak jantung janin melalui speaker saja. Pada kesempatan ini penulis ingin membuat doppler dengan out put suara dan tampilan bpm berbasis microkontroller AT89S51.

1.3 Batasan Masalah

Agar tidak menimbulkan permasalahan yang melebar, penulis membuat beberapa batasan, antara lain :

1. Doppler dengan out put suara.

2. Tampilan dengan 3 digit seven segment.3. Setting timer internal dalam

microkontoller 10 detik.

1.4 Rumusan MasalahBagaimana Doppler dengan

menggunakan sensor Piezoelectric melakukan pengukuran detak jantung janin dan mendapatkan hasil yang akurat?

1.5 Tujuan

1

+5 V

C 243 3 P

4049B5 4

8

11 1 27 6

9 1 0

14 1 5Q 1

C R Y S TA L

3 2

1

R 2410 MR 25

1 5 0k

O U T P U T

11

C 2 333 P

+

- U 1 AL M 3 58

3

21

8C 11 0 4 O U T P U T

R 1 76 K 8

C 2

+5 V1 0 0 K

R 1

R 2 74 K 7

C 2 21 0 4

in p u t

1.5.1 Tujuan Umum1. Membuat Doppler 2. Membuat sensor Piezoelectric

1.5.2 Tujuan Khusus1. Membuat rangkaian osilator.2. Membuat rangkaian pre amp.3. Membuat rangkaian filter 4. Membuat rangkaian amplifier.5. Membuat rangkaian microkontroller

AT89S51.

1.6 Manfaat1.6.1 Manfaat Teoritis

Dengan adanya alat ini maka semakin menambah penyempurnaan ilmu pengetahuan di bidang kesehatan khususnya pada alat doppler.

1.6.2 Manfaat PraktisAlat ini sangat membantu para medis

dalam mendeteksi kondisi denyut jantung janin dari suara dan hitungan denyut jantungnya dalam 10 detik.

BAB IITELAAH PUSTAKA

2.1 Teori Dasar Pergeseran doppler ( Doppler Shift) :

Suatu prinsip fisika yang menyatakan bahwa apabila suatu sumber gelombang cahaya atau suara bergerak relatif terhadap pengamat, maka pengamat akan mendeteksi pergeseran frekuensi gelombang.

Asas Doppler :

di mana v adalah kecepatan bunyi. vs adalah kecepatan sumber bunyi.vp adalah kecepatan pengamat.fs adalah frekuensi sumber bunyi.fp adalah frekuensi yang dialami oleh pengamat.

Pemanfaatan doppler :

Pada dunia kesehatan doppler merupakan alat elektromedik yang berfungsi mendeteksi denyut jantung janin pada rahim. Alat ini sangat penting untuk memantau kondisi bayi dalam rahim. Terutama kondisi jantung bayi. Pesawat doppler menggunakan frekuensi kurang lebih 2,25 MHz yang digunakan untuk mendeteksi detak jantung janin usia 10 minggu ke atas. Dimana frekuensi tersebut dibangkitkan oleh piezzoelektrik yang kemudian dipancarkan ke obyek ( jantung janin ) melalui tranduser. Kemudian obyek yang terkena pancaran gelombang akan menyebabkan pantulan gelombang. Gelombang

pantulan inilah yang akan di deteksi dan di outputkan berupa suara dan hitungan detak jantung janin.

2.2 Komponen Dasar2.2.1 Piezzoelektrik

Piezoelektrik adalah suatu komponen yang mampu memgeluarkan frekuensi tinggi. Pada doppler membutuhkan frekuensi kurang lebih 2,25 MHz. Frekuensi ini akan dipancarkan ke jantung janin, kemudian jantung janin akan memberikan pantulan gelombang dimana pantulan gelombang inilah yang dideteksi sebagai denyut jantung janin.

2.2.2 Osilator

Gambar 2.1 rangkaian osilator

Osilator adalah suatu alat yang merupakan gabungan elemen – elemen aktif dan pasif untuk menghasilkan bentuk gelombang sinusoidal atau bentuk gelombang lainnya. Suatu osilator memberikan tegangan keluaran dari suatu bentukgelombang yang diketahui tanpa penggunaan sinyal masuk dari luar. Osilator mengubah daya arus searah (DC) dari catu daya ke daya arus bolak – balik (AC) dalam beban. Dengan demikian fungsi osilator berlawana dengan penyearah yang mengubah daya searah ke daya bolak – balik.

2.2.3 Mixer non inverting amplifier

Gambar 2.2 rangkaian mixer non inverting amplifier

2

R 176K 8

C 2210 4

R i

+5 v

R 274K 7

R f

O U T P U T

1 0 0KR 3

+

-

L M 3 5 85

67

4

in p u t

O U T P U Tin p u t

C 2

R 3

O U T P U T

R 3

C 2

in p u t

Salah satu pemodifikasi frekuensi yang sering digunakan adalah mixer. Mixer banyak digunakan dalam modulasi amplitudo, sedangkan mixer yang dipakai disini adalah untuk mencampur antara tegangan ac dan tegangan dc. Tegangan dc didapat dari pembagian tegangan antara R17 dan R27, tegangan ac berasal dari sinyal yang diterima oleh resiver.

2.2.4 Differensial amplifier

Gambar 2.3 rangkaian differensial amplifier

Rangkaian pennguat masukan diferensial biasanya digunakan untuk memperkuat atau sebagai buffer sinyal-sinyal diferensial seraya menolak sinyal-sinyal mode kommon. Sinyal diferensial akan muncul diantara dua terminal op amp ketika tegangan pada salah satu terminalnya meningkat sementara tegangan tegangan pada terminal yang lainnya berkurang.

Adapun sinyal mode kommon adalah sinyal dimana tegangan pada kedua terminal op-amp bertambah atau berkurang secara bersama-sama.

2.2.5 HIGH PASS FILTER

Gambar 2.4 rangkaian high pass filter

Suatu rangkaian tapis high low pass sederhana yang terdiri dari komponen kapasitor (C) dan resistor (R). ditunjukan gambar diatas. Rangkaian diatas pada intinya merupakan sebuah rangkaian pembagi tegangan yang terdiri atas sebuah komponen resistif (resistor) yang terhubung secara seri dengan kapasitor. Tegangan keluaran rangkaian diambil pada titik –titik ujung dari komponen kapasitor.

FC =

=

=

=

= 15,923 Hz

2.2.6 LOW PASS FILTER

Gambar 2.5 rangkaian low pass filter

Suatu rangkaian tapis pasif low pass sederhana yang terdiri dari komponen kapasitor (C) dan resistor (R). ditunjukan gambar diatas. Rangkaian diatas pada intinya merupakan sebuah rangkaian pembagi tegangan yang terdiri atas sebuah komponen resistif (resistor) yang terhubung secara seri dengan kapasitor. Tegangan keluaran rangkaian diambil pada titik –titik ujung dari komponen kapasitor.

FC =

=

=

=

= 40,829 Hz

3

R f

O U T P U Tin p u t Ci

+

-

L M 3 5 85

67

4

+5 V

+

- U 3 BL M 3 5 8

5

67

I N P U T

13

2

O U T P U T

R 21 K

U 1N E 5 5 5

2

5

3

7

6

4 81

TR

C V

Q

D I S

TH R

R

VC

CG

ND

Q 1B C 1 07

3

2

1

C 61 0 0 u

10 K

+5 V

1 0 K

O U T P U T

10 K10 K

13

2

IN P U T

1 K

2.2.7 Differensiator

Gambar 2.6 rangkaian differesiator

Pada rangkaian differensiator sinyal masukan dikenakan ke rangkaian melalui sebuah kapasitor maka akan terdapat aliran arus yang menuju ke titik penjumlahan op-amp dan tegangan keluaran yang tidak sama dengan nol hanya terjadi saat tegangan masukan berubah. Pada frekuensi-frekuensi sudut yang lebih besar dari sinyal umpan balik akan tertinggal dari sinyal keluaran op-amp.

2.2.8 Komparator

Gambar 2.7 rangkaian komparator

Sebuah komparator pada dasarnya merupakan rangkaian yang digunakan untuk mengindra atau mendeteksi kondisi dimana suabuah sinyal yang berupa terhadap waktu telah mencapai nialai tegangan ambangnya. Komparator banyak kita temui dalam aplikasi –aplikasi system elektronik, komparator ini dapat digunakan untuk mengindra atau mendeteksi kondisi dari sebuah sinyal elektrik ketika mencapai atau melampui level tegangan tertentu yang telah didefinisikan sebelunya.

2.2.9 Monostabil

Gambar 2.8 rangkaian monostabil

Sebuah IC pewatuk 555 terdiri dari 2 buah komparator, sebuah flip – flop (set/reset) bistabil, sebuah saklar transistor serta sebuah tingkat keluaran. Level referensi untuk salah satu komparator ditetapkan sebesar sepertiga vcc sementara level referensi untuk komparator yang lain ditetapkan sebesar dua pertiga vcc. Level – level referensi ini dipertahankan oleh 3 buah resistor yang memiliki resistansi yang sama sebesar R yang dihubungkan pada sebuah catu tegangan vcc. Keluaran komparator digunakan untuk operasi set dan reset rangkain flip-flop. Rangkaian flip-flop ini akan menggerakkan buffer keluaran serta saklar transistor.

T =1,1 . R . C

0,4 = 1,1.R.C

0,4 = 0,00011.R

R =

= 3636,3636 Ω

2.2.10 SpeakerSpeaker adalah transduser yang

mengubah sinyal elektrik ke frekuensi audio (suara) dengan cara menggetarkan komponennya yang berbentuk selaput.mengubah tegangan menjadi bunyi. Speaker ini digunakan untuk mengeluarkan suara detak jantung janin. Sehingga dokter maupun calon ibu dapat mendengar suara detak jantung janinnya. Selain itu karena adanya speaker ini, dokter mampu mengetahui keadaan jantung janin dari keras maupun lemahnya suara yang dihasilkan serta mampu mengetahui frekuensi detakan jantung janin. Hal ini sangat membantu dokter untuk mengetahui kondisi janin dalam rahim.

Gambar 2.10 Contoh Bentuk Speaker

2.2.11 Seven SegmentSeven Segment adalah delapan led

yang disusun berbentuk angka delapan. Seven Segment ini berfungsi menampilkan hasil cacahan dari 0

4

V C C

1 K

1 0uF

XTA L 1

12345678

P3

P O R TL E F T-L

1K

XTAL 1

30pF

P O R TL E F T-L

XTAL 2

S W 1

A T8 9S 51

11121314151617

1819

2 12 22 32 42 52 62 72 8

2 9

3 0

31

3 23 33 43 53 63 73 83 9

40

12345678

9

10

20

P 3 . 1 / TXDP 3 . 2 / IN T0P 3 . 3 / IN T1P 3 . 4 / T0P 3 . 5 / T1P 3 . 6 / W RP 3 . 7 / R D

XTA L 2XTA L 1

P 2 . 0 / A 8P 2 . 1 / A 9

P 2 . 2 / A 1 0P 2 . 3 / A 1 1P 2 . 4 / A 1 2P 2 . 5 / A 1 3P 2 . 6 / A 1 4P 2 . 7 / A 1 5

P S E N

A L E / P R O G

E A / V P P

P 0 . 7 / A D 7P 0 . 6 / A D 6P 0 . 5 / A D 5P 0 . 4 / A D 4P 0 . 3 / A D 3P 0 . 2 / A D 2P 0 . 1 / A D 1P 0 . 0 / A D 0

VC

C

P 1 . 0 / T2P 1 . 1 / T2E XP 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4 / S SP 1 . 5 / MO S IP 1 . 6 / MI S OP 1 . 7 / S C K

R S T

P 3 . 0 / R XD

GN

D

V C C

12 M H z

V C C

XTA L 2

123456

D 1

3 0pF

sampai dengan 9. Pencacahan ini berfungsi untuk menghitung denyut jantung janin dalam satu menit.

Seven segment ada 2 tipe yaitu common anode dan common cathode. Bedanya common anode dan common cathode adalah pada kaki commonnya, untuk common anode kaki commonnya berupa anoda dari delapan LED, sedangkan common cathode kaki common nya berupa katoda dari delapan LED.

Gambar 2.11 contoh seven segmen

2.2.12 IC AT89S51

IC Mikrokontroler AT89S51 adalah komponen produksi Atmel yang berorientasi pada kontrol dengan level logika CMOS. Komponen ini termasuk keluarga MCS ’51. rangkaian integrasi tersebut memiliki perlengkapan single chip mikrokomputer. Perlengkapan yang dimaksud adalah CPU (Central Processing Unit) yang terdiri dari komponen yang perlengkapan single chip mikrokomputer yang saling berhubungan dengan komponen yang lain, diantaranya Register.

Gambar 2.12 Konfigurasi Pin AT89S51ALU (Arithmatic Logic Unit), Unit

Pengendali. Masing-masing mempunyai fungsi yang berbeda-beda, antara lain :

1. RegisterSebagai memori sementara di

dalam CPU. Beberapa register mempunyai fungsi tertentu, seperti program counter dan code register, yang lain bersifat lebih umum akumulator, B register. Tiap-tiap komputer memiliki panjang kata yang

merupakan karakteristik dari CPU. Seperti pada keluarga MCS 51 ini besarnya ditentukan oleh bus dan memori internal, oleh karenanya mikrokontroller keluarga MCS ’51 ini memiliki kemampuan menyimpan data 8 bit.

2. ALU (Arithmatic Logic Unit)Dari namanya dapat diketahui

bahwa ALU mampu menjalankan operasi aritmatika dan logika dengan bilangan-bilangan biner. Dalam keluarga MCS 51 operasi ALU datanya terbatas pada jumlah bilangan biner 8 bit, tidak sampai pada operasi floating point (angka mengambang).

3. Unit PengendaliUnit pengendali digunakan untuk

menyerempakkan kerja yang sangat diperlukan oleh setiap prosessor. Sebuah instruksi diambil dan didekode, setelah prosessor mengetahui apa yang dimaksud dengan instruksi, maka unit pengendali akan memberikan signal pada aksi yang dimaksud.

Mikrokontroller AT89s51 memiliki beberapa fasilitas yang dapat dipakai oleh pengguna. Fasilitas yang dimaksud antara lain :1. Flash program memori ROM

internal sebesar 4 Kbyte. Dengan flash PEROM ini mikrokontroller mampu diprogram dan dihapus hingga 1000 kali.

2. Memori data RAM internal sebesar 128 Byte.

3. Kemampuan kerja clock internal dari 0 hingga 24 M Hz.

4. Terdapat 2 buah timer/counter yang dapat dipakai hingga 16 Bit.

5. Kemampuan mengalamati memori program dan data maksimum 64 Kbyte eksternal.

6. Dua buah tingkat prioritas interupsi.

7. Lima buah interupsi, yaitu 2 buah interupsi eksternal dan 3 buah interupsi internal.

8. Empat buah I/O masing-masing 8 Bit.

9. Port serial full duplex UART (Universal Asincronous Receive Transmit), dengan kemampuan pendeteksian kesalahan.

10. Mode pengontrolan daya, yaitu :a. Mode Idle (daya akan

berkurang jika CPU dikehendaki stand by).

b. Mode Power Down (oscillator berhenti yang berarti daya akan berkurang karena intruksi yang

5

dieksekusi menghendaki power down).

11. Pengembalian ke mode normal setelah power down karena adanya interupsi.

12. Dapat diprogram per bit sehingga pemrograman akan lebih leluasa dan efektif.

Dalam IC program AT89S51 terdapat beberapa port dan program-program lain. Diantaranya adalah sebagai berikut:1. Port 0

Port 0 adalah 8 bit open drain bi-directional port 1/0. Pada saat sebagai port out, tiap pin dapat dilewatkan ke 8 input TTL. Ketika logika 1 dituliskan pada port 0, maka pin-pin ini dapat digunakan sebagai input yang berimpedansi tinggi. Port 0 dapat dikonfigurasikan untuk dimultiplex sebagai jalur data/address bus selama membaca program external dan memori data. Pada mode ini P0 mempunyai internal pull up. Port 0 juga menerima kode bit selama pemrograman flash. Dan megeluarkan kode bit selama ferifikasi program.

2. Port 1Port 1 adalah 8-bit bi-directional Port 1/0 denga internal pull up. Port 1 mempunyai buffer output yang dapat dihubungkan dengan 4 TTL input. Ketika logika 1 dituliskan ke port 1, pin ini dipull high dengan menggunakan internal pull up dan dapat digunakan sebagai input. Ketika sebagai input, pin port 1 yang secara eksternal dipull low akan mengalirkan arus 1 L karena internal pull up. Port 1 juga menerima address bawa selama pemrograman flash dan ferifikasi.

3. Port 2Port 2 adalah 8 bit bi-directional port 1/0 dengan internal pull up. Port 2 output buffer dapat melewatkan 4 TTL input. Ketika logika 1 dituliskan ke port 2, maka mereka dipull high dengan internal pull up dan dapat digunakan sebagai input.

4. Port 3Port 3 adalah 8 bit bi-directional port 1/0 dengan internal pull up. Output buffer dari port 3 dapat dilewati 4 input TTL. Ketika logika 1 dituliskan keport 3 maka mereka akan dipull high dengan

internal pull up dan dapat

digunakan sebagai input. Port 3 juga mempunyai berbagai macam fungsi atau fasilitas. Port 3 juga menerima beberapa sinyal kontrol untuk pemrograman flash dan ferifikasi.

5. RSTInput reset. Logika high pada pin ini akan mereset siklus mesin.

6. ALE/PROGPulsa Output Address Latch Enable digunakan untuk lacthing bit bawah dari address selama mengakses keeksternal memori. Pin ini juga merupakan input pulsa program selama pemrograman flash. Operasi normal dari ALE dikeluarkan pada laju konstan 1/6 dari frekuensi oscilator, dan dapat digunakan untuk pewaktu eksternal atau pemberian pulsa. Jika dikehendaki, operasi ALE dapat didisable dengan memberikan setting bit 0 dari SFR pada lokasi 8 EH. Dengan bit set, ALE dapat diiaktifkan selama instruksi M0VX atau MOVC. Dengan mensetting ALE disabled, tidak akan mempengaruhi jika mikrokontroler pada mode eksekusi eksternal.

7. Port Pin Alternate FunctionsTabel 2.1 Port Pin IC Mikrokontroller

8. PSENProgram store enable merupakan sinyal yang digunakan untuk membaca program pada memori eksternal. Ketika 8951 mengeksekusi kode dari program memori eksternal, PSEN diaktifkan 2 kali setiap siklus mesin, kecuali bahwa 2 aktifasi PSEN terlewati selama pembacaan ke memori data eksternal.

6

Port Pin

Alternate Function

P3.0 RXD ( Serial Input Port ) P3.1 TXD ( Serial Output Port ) P3.2 INT0 ( Eksternal Interrupt 0 ) P3.3 INT1 ( Eksternal Interrupt 1 ) P3.4 T0 ( Timer 0 Eksternal

Input ) P3.5 (Timer 1 Eksternal

Input ) P3.6 External Data

Memori Write Strobe )

P3.7 External Data Memori Write Strobe )

9. EA/VPPEksternal Access enable. EA harus diposisikan ke GND untuk mengaktifkan divais untuk mengumpankan kode dari program memori yang dimulai pada lokasi 0000H sampai dengan FFFFH. EA harus diposisikan ke VCC untuk eksekusi program internal. Pin ini juga menerima tegangan pemrograman 12 Volt (VPP) selama pemrograman flash.

10. XTAL 1.Input oscilator inverting amplifier dan input untuk internal clock untuk pengoperasian 2.

11. XTAL 2.Output dari inverting oscilator amplifier

3.1 Cara kerja blok diagramBaterai digunakan untuk menyuplai seluruh

rangkaian. Setelah itu setting waktu yang diinginkan. Kemudian sensor lm35 mendeteksi/mengukur suhu,HSM 20-G mendeteksi kelembaban dan LDR mendeteksi Intensitas cahaya yang kemudian diinputkan pada IC Multiplekser 4051 sebagai saklar pemilihan lalu masuk ke ADC untuk diubah dari tegangan analog menjadi digital kemudian data di olah pada IC Mikrokontroller AT 89s51. sensor akan melakukan pembacaan suhu,kelembaban dan intensitas cahaya ruangan dan dilakukan pengukuran yang ditampilkan pada Seven segmen.

Indicator level baterai mendeteksi energi dari baterai tersebut, yang ditampilkan dengan indicator led.

3.3 Flow Chart

3.4 Mekanisme Diagram Alur Pada saat tombol ON ditekan alat aktif kemudian dilakukan pemilihan mengukur (01) atau membuka data (02), kemudian memilih mengukur (01) setelah itu setting waktu dengan pemilihan 5,10 atau 15 menit, Setelah setting waktu selesai, tekan enter maka pengukuran dimulai kemudian terjadi pembacaan temperatur dilanjutkan dengan pembacaan kelembaban, pembacaan intensitas cahaya yang kemudian hasil pembacaan tersebut ditampilkan pada seven segment dan proses pengukuran selesai. Apabila akan melihat data sebelumnya tekan reset, pilih buka data (02) kemudian tekan enter maka data tersimpan akan ditampilkan,untuk melihat data pada menit-menit sebelumnya tekan up/down.

4. METODOLOGI PENELITIAN4.1 Desain Penelitian

Desain penelitian yang digunakan dalam penyusunan Tugas Akhir ini adalah desain penelitian yang bersifat Pre-Experimental jenis one group Post test design.

4.2 Jenis PenelitianPembuatan modul ini menggunakan

metode eksperimental murni yaitu membuat alat untuk mengukur kelembaban dan suhu ruangan. Sedangkan cara pengoperasiannya disesuaikan dengan prosedur yang telah disusun. Penelitian ini disusun dengan menggunakan tahap metode After Only Design, yaitu pada rancangan ini peneliti hanya melihat hasil tanpa mengukur keadaan sebelumnya. Tetapi disini sudah ada kelompok kontrol, walupun tidak dilakukan randomisasi.

4.3 Variabel Penelitian4.3.1 Variabel Bebas

Sebagai variabel bebas adalah Suhu,Kelembaban dan intensitas cahaya karena tidak tergantung dan tidak dikontrol oleh rangkaian lain.

4.3.2 Variabel TergantungSebagai variabel tergantung

adalah tegangan inputan Kelembaban

7

111

3 4 5 6

HSM 20G, LM35 dan LDR, ADC 0804, Multiplexer 4051, Mikrokontroller, dan Seven segmen.

4.3.3 Variabel TerkendaliSebagai variabel terkendali antara

lain SENSOR Kelembaban HSM 20G,Sensor Suhu LM35, Sensor cahaya LDR, ADC 0804, Multiplekser 4051, Mikrokontroller dan Seven segmen.

4.4 Definisi Variabel OperasionalDalam kegiatan operasionalnya, variabel–

variabel yang digunakan dalam perencanaan pembuatan modul, baik variabel terkendali, tergantung dan bebas memiliki fungsi-fungsi antara lain :

Mikrokontroler AT 89s51 adalah IC yang berfungsi sebagai pengontrol seluruh sistem/blok.

Sensor Suhu LM35 adalah modul yang berfungsi mendeteksi suhu dalam ruangan

Sensor Kelembaban HSM 20G adalah modul yang berfungsi mendeteksi kelembaban dalam ruangan.

Sensor LDR adalah modul yang berfungsi mendeteksi intensitas cahaya ruangan

Seven segmen yang difungsikan untuk menampilkan tulisan berupa angka atau huruf sesuai dengan yang diinginkan.

4.5 Perencanaan Alat

Gambar 4.1 Perencanaan Alat

KETERANGAN :1. Saklar On / Off2. reset3. Enter4. Up5. Down6. Seven segmen

4.6 Pengoperasian Alat1. Tekan tombol On2. Pilih mengukur dengan menekan tombol enter

setelah display menunjukkan angka 01.3. Kemudian tekan tombol Enter, untuk memilih

waktu yang diinginkan tekan up/down,tekan

enter maka alat akan mulai menggukur Suhu, Kelembaban dan Intensitas cahaya ruangan.

4. Hasil pengukuran akan di tampilkan pada Seven segment

5. Untuk mengulang tekan “RESET”.6. Untuk membuka data sebelumnya, setelah

pengukuran tekan reset/ enter kemudian tekan UP(02),enter,tekan up/down untuk melihat data pada menit yang diinginkan.

4.7 Daftar KomponenAdapun komponen-komponen penting

yang akan kami gunakan dalam pembuatan modul, antara lain :

IC Mikrokontroller AT 89C51 Seven segment Sensor kelembaban hsm-20G Sensor suhu LM35 Sensor cahaya(LDR) ADC 0804 Resistor Kapasitor Push button Baterai Diode IC LM 311 IC LM324

4.8 Peralatan Yang DigunakanSebagai sarana pendukung dalam

pembuatan tugs akhir ini dapat kami sebutkan sebagai berikut :

Solder listrik Soldering pump Timah Bread board PCB Tool set Multimeter

4.9 Tahap PelaksanaanAdapun tahap pelaksanaan yang ditempuh

dalam pembuatan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1.Mencari informasi dan referensi tentang alat yang direncanakan. 1. Merancang wiring diagram dari blok

diagram yang direncanakan.

2. Menyiapkan komponen dan peralatan yang dibutuhkan.

3. Melakukan percobaan–percobaan sementara pada project board.

4. Me-layout wiring diagram ke papan PCB.

5. Melakukan pengukuran dan pengujian.

4.10 Waktu PelaksanaanTempat

8

Pelaksanaan pembuatan modul direncanakan di lingkungan kampus Jurusan Teknik Elektromedik POLTEKKES Surabaya

4.11 Jadwal KegiatanJadwal kegiatan penulis susun menurut

jadwal kalender Akademik yang ada di Politeknik Kesehatan Jurusan Teknik Elektromedik Surabaya.

Tabel 4.11 Jadwal Kegiatan

Keterangan :I. Penentuan JudulII. Studi Literatur dan Pembuatan ProposalIII. Pembuatan ModulIV. Seminar AwalV. Ujian Sidang dan Pengumpulan KTI

5. HASIL PENGUKURAN5.1 Pengujian dan Pengukuran Modul

Setelah membuat modul maka perlu diadakan pengujian dan pengukuran. Untuk itu penulis mengadakan pendataan melalui proses pengukuran dan pengujian. Tujuan dari pengukuran dan pengujian adalah untuk mengetahui ketepatan dari pembuatan modul yang penulis lakukan atau untuk memastikan apakah masing-masing bagian (komponen) dari rangkaian modul yang dimaksud telah bekerja sesuai dengan fungsinya seperti yang telah direncanakan.

Langkah-langkah pengukuran dan pengujian modul ini dapat diuraikan sebagai berikut:1. Menyiapkan peralatan yang dibutuhkan

terutama alat ukur.

2. Merapikan kabel-kabel atau membungkusnya jadi satu dengan menggunakan isolasi bakar agar rapi dan agar tidak terjadi konsleting pada alat kita pada saat kita uji coba.

3. Menyiapkan tabel untuk mencatat hasil pengukuran.

4. Melakukan pengecekan terhadap masing-masing jalur rangkaian pada PCB tentang ketepatan komponen koneksi pin-pin pada IC.

5. Menguji alat dengan mengadakan pengukuran yang telah kita tentukan.

6. Mencatat hasil pengukuran dalam table yang telah kita sediakan.

5.2 Hasil Pengukuran

5.2.1 Hasil pengukuran pada output HSM-20G dan input multiplekser 4051 yang dibandingkan dengan display seven segmen.

Tabel 5.2.1 Perbandingan pengukuran tegangan pada HSM-20G dengan tampilan

seven segmen. No Display

7’S pada alat %

RH

Output HSM-20G (volt)

Output non

inverting amplifier

(volt)

Kalibrator(kelembaban)

1 54 1,89 3.259 54,42 63 2,22 3.828 63,7

3 77 2,66 4.587 77,0

Berdasarkan hasil pengukuran diatas didapatkan selisih antara Output amplifier dan pada output HSM-20G, Selisih tersebut merupakan hasil dari pengguatan non inverting amplifer dan sesuai. Pada tampilan saat kelembaban 54,3 %RH output sensor 1,89 volt kemudian output dari rangkaian non inverting amplifirer menjadi 3,2859 volt dan seterusnya. Jadi perbedaan output sensor dengan output non inverting amplifer sebesar 1,724 kali lebih besar dari output sensor HSM-20G karena sebelum masuk input multiplexer diamplifier terlebih dahulu dengan tujuan menyamakan Vref ADC Karena terdiri dari beberapa jenis sensor yang menggeluarkan output maksimal yang berbeda.

V.2.2 Hasil pengukuran pada output LM-35 dan input multiplekser 4051 yang dibandingkan dengan display seven segmen.

Tabel 5.2.2 Perbandingan pengukuran tegangan pada LM-35 dengan tampilan

seven segmen. No Display

7’S pada alat˚ C

Output lm-35 (volt)

Output non

inverting amplifier

(volt)

Kalibrator(SUHU)

1 28 0,28 2,8 27,52 30 0.30 3.0 30,7

3 32 0.32 3,2 32,7

9

KEGIATAN

Sep

Okt

Nov

Des

Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

I

II

III

IV

V

Berdasarkan hasil pengukuran diatas, dapat dilihat bahwa pada suhu yang berbeda akan menghasilkan tegangan output lm35 dan amplifier yang berbeda secara linear sebanding dengan suhu sehingga display suhu pada seven segmen juga berbeda.Semakin tinggi suhu yang terukur , semakin besar tegangan yang output dengan perubahan yang linear setiap 10mv tiap perubahan 1 ˚ C serta semakin besar output non inverting amplifier

6. PEMBAHASAN6.1 Rangkaian Keseluruhan

Berdasarkan analisa dan hasil studi yang saya lakukan maka alat ini menggunakan prinsip kerja seperti pada gambar 6.1:

C 21 5 0 P

VC C

B

P2 . 6

M O S I P 1 . 5

R 1 11 K

R 1 21 K

J 1 4

C O N 2

12

P3 . 5P3 . 4

C 4 0 5 1

P0 . 3

XT AL 2

C L K I NA 4 0 5 1

J 7

K E M I KR O

123

D 2

7 s e g m e n

8

1 0

2

3

467

5

9

1

c2

f

d

c1

cba

.

g

e

R 4

1 0 k

M I SO

XT AL 1

J 2

C O N 2

12

D 1

L E D

R S T

V C C + 5

VC C

P1 . 0J 4

SE VE N S EG M EN

12345678

<D o c > <R e v C o d e >

H U M I D I TY A N D TE M P E R AT U R E M E T ER B Y AN IS K U R N I AW A TI

B

1 1Sa t u rd a y , J u ly 0 3 , 2 0 1 0

T it le

S i ze D o c u m e n t N u m b e r R e v

D a t e : Sh e e t o f

VC C +5

Q 2BC 16 0

3

2

1

VC C

P1 . 7

C

V C C

P1 . 5

C 1 1 0 u

VC C _ C I R C L E

VC C

P0 . 2

U 1

7 4 L S1 3 8

1 2 3 6 4 5

15 14 13 12 11 10 9 7

A B C G1

G2A

G2B

Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7

J 1 2

I N T EN S I TAS

123

VC C _ C I R C L E

VC C _ C I R C L E

V C C +5

C L K R

P2 . 3

C 4

3 0 p

V C C +5 P2 . 1

SC K

P0 . 1

Y 11 2 H z

R 61 0 3

1 3

2

J 1 0K E L E M BA BA N

1 2 3

P3 . 1

D 1

7 s e g m e n

8

1 0

2

3

467

5

9

1

c2

f

d

c1

cba

.

g

e

D 1D I O D E Z E N E R

C 3

3 0 p

R 11 0 k

1 3

2

P0 . 0

J 5

S U H U

123

I N T

J 8

s u h u

12

V C CV C C

W R

Q 1BC 16 0

3

2

1

P0 . 7

R 1 51 0 k

XTA L 1

J 6

it c

1 2

J 1

C O N 6

123456

12

J 1 1s u h u

1 2

VC C

+

-

U 1 C

L M 3 2 4

1 0

98

411

+

-

U 1 B

L M 3 2 4

5

67

411

VC C

P2 . 0

P1 . 6

VC C

P3 . 3

P0 . 3

R 62 2 0

P0 . 4R 1 4

1 K13

2

Q 7BC 16 0

3

2

1

D 6

7 s e g m e n

8

1 0

2

3

467

5

9

1

c2

f

d

c1

cba

.

g

e

P0 . 0

P3 . 0

J 3

C O N 3

123

M I SO

U 3

AD C 0 8 0 4

67

8

9

10

1 11 21 31 41 51 61 71 8

1 9

20

4

5

123

+ I N- IN G

ND

V R EF /2

GN

D

D B 7D B 6D B 5D B 4D B 3D B 2D B 1D B 0

C L KR VCC

/VR

EF

C L KI N

I N T R

C SR DW R

P1 . 2

D 5

7 s e g m e n

8

1 0

2

3

467

5

9

1

c2

f

d

c1

cba

.

g

e

B

D 3

7 s e g m e n

8

1 0

2

3

467

5

9

1

c2

f

d

c1

cba

.

g

e

R 1 01 0 0 K1

3

2

+

-

U 4 A

L M 3 5 8

3

21

84

V C C

C

C 31 0 U F

A 4 0 5 2

W R

P2 . 4

P0 . 1

D 2

3 V

VC C

S C K

C 4 0 5 2

12

V C C

B 4 0 5 2

Q 4BC 16 0

3

2

1

P3 . 6

J 1 7E N AB L E A D C

1 2

VC C _ C I R C L EC L KI N

P2 . 5

J 1

P1 . 1 -P 1 . 7

1234567

S E T D O W N

E N TE R

12

P0 . 4

P2 . 2

R 2 2 2 0

P1 . 3

R 5

R E SI S TO R

D 4

7 s e g m e n

8

1 0

2

3

467

5

9

1

c2

f

d

c1

cba

.

g

e

U 1

AT 8 9 S 8 2 5 2

91 81 9 2 9

3 0

3 1

4 0

12345678

2 12 22 32 42 52 62 72 8

1 01 11 21 31 41 51 61 7

3 93 83 73 63 53 43 33 2

R S TXT AL 2XT AL 1 PS EN

AL E / P R O G

EA / VP P

VC C

P1 . 0 / T2P1 . 1 / T2 -EXP1 . 2P1 . 3P1 . 4 / SSP1 . 5 / M O S IP1 . 6 / M I SOP1 . 7 / SC K

P 2 . 0 / A8P 2 . 1 / A9

P2 . 2 / A 1 0P2 . 3 / A 1 1P2 . 4 / A 1 2P2 . 5 / A 1 3P2 . 6 / A 1 4P2 . 7 / A 1 5

P3 . 0 / R XDP 3 . 1 / T XD

P3 . 2 / I N TOP 3 . 3 / I N T 1

P3 . 4 / TOP 3 . 5 / T 1

P3 . 6 / W RP 3 . 7 / R D

P0 . 0 / AD 0P0 . 1 / AD 1P0 . 2 / AD 2P0 . 3 / AD 3P0 . 4 / AD 4P0 . 5 / AD 5P0 . 6 / AD 6P0 . 7 / AD 7

Q 6BC 16 0

3

2

1

+C 1

C A PA C I TO R P O L

Q 5B C 16 0

3

2

1

VC C _ C I R C L E

B 4 0 5 1

D 7

7 s e g m e n

8

1 0

2

3

467

5

9

1

c2

f

d

c1

cba

.

g

e

VC C _ C I R C L E

XTA L 2

P3 . 2

J 9

C O N 3

123

R 11 k

R 7 2 2 0

P0 . 7

Q 2B D 14 0

2

3

1

C

R 5

R P AC K -1 0 K

1 23456789

J 4s u h u

1 2

P0 . 5

VC C _ C I R C L E

VC C

VC C

C L KR

A

P0 . 5

+

-

U 1 A

L M 3 2 4

3

21

411

VC C +5

I N T

A

V C C +5

VC C

D 2

L E D

S2

R E SE T M IK R O

L D R

P2 . 7P0 . 6

R 1 3

1 K

P3 . 7

J 4

EN

12

U 2

4 0 5 1

1 31 41 51 2

1524

61 11 0

9

3

168 7

X0X1X2X3X4X5X6X7

I N HABC

X

VDD

VSS

VEE

J 1

s u h u

1 2

VC C

V C C

R 3

5 0 k

1 3

2

Q 3B C 16 0

3

2

1

L D R

J 1 3

L D R

12

V C C

P0 . 2

J 8

C O N 2

12

P1 . 1

P1 . 4

J 1 5C O N 3

123

P0 . 6

R 2

1 k

J 2

h u m

1 2

Gambar 6.1 Rangkaian KeseluruhanTekan tombol On alat kemudian tekan enter

untuk memulai pengoperasian LM 35 Sebagai sensor suhu,HSM 20G sebagai sensor kelembaban dan LDR sebagai sensor cahaya. Kemudian ketiga sensor tersebut akan bekerja membaca suhu, kelembaban dan kebisingan pada ruangan baby incubator lalu output data dari masing-masing sensor masuk pada rangkaian amplifier dengan tujuan menyamakan Vref yang akan masuk ke ADC.

Setelah data diamplifier outputannya masuk kemultiplekser 4051 yang memiliki inputan 8 kanal dan output 1 kanal. Lalu diinputkan keADC secara bergantian untuk merubah tegangan analog menjadi digital. Kemudian masuk ke mikrokontroller dan data diolah dimikro lalu ditampilkan kembali pada seven segmen. Lalu mikro kembali memberikan inputan pada multiplekser untuk pengambilan data untuk pengukuran selanjutnya yang cara kerjanya sesuai pengukuran diatas. Dan setiap sensor akan dilakukan pengukuran masing-masing Setelah pengukuran selesai dapat dilakukan pembukaan data yang telah diukur dan ditampilkan pada seven segmen.

6.2 Sensor Suhu

Berdasarkan analisa yang kami lakukan untuk rangkaian Sensor Suhu LM35 sebagai berikut:

R 2 2 20

V C C _ C I R C L E

R 11 0k

1 3

2

J 5

L M 3 5

123

V C C _ C I R C LE

J 4s u h u

1 2

+

-

U 1 A

L M 3 2 4

3

21

411

Gambar 6.2 Skematik LM35LM 35 merupakan salah satu sensor suhu yang

dikemas dalam bentuk integrated. Karakteristik sensor ini mempunyai koefisien 10 mV/ ºC dimana setiap terjadi perubahan suhu 1ºC maka terjadi perubahan tegangan sebesar 10 mV dan bekerja pada suhu -55ºC - 150ºC. IC LM 35 dikemas dalam bentuk integrated yang harga tahanannya merupakan fungsi temperature. Karakteristik sensor ini mempunyai koefisien 10 mV/ ºC dimana setiap terjadi perubahan suhu 1ºC maka terjadi perubahan tegangan sebesar 10 mV dan bekerja pada suhu -55ºC - 150ºC. Dipilihnya sensor ini karena mudah diperoleh, mudah dikalibrasi, akurasinya baik, memiliki impedansi kecil (sebesar 0,1 ).

6.3 Rangkaian Sensor Kelembaban HSM-20G

Berdasarkan analisa yang kami lakukan untuk rangkaian Sensor Kelembaban HSM-20G sebagai berikut:

Gambar 6.3 Rangkaian HSM-20GHSM-20G sebagai sensor kelembaban ini

berupa plat seperti heater yang dilapisi plastik akan bekerja membaca kelembaban ruangan baby incubator yang kemudian merubahnya menjadi tegangan DC. Semakin lembab ruangan maka tegangan output dari sensor semakin besar dan sebaliknya. Output dari sensor akan masuk pada rangkaian amplifier.

6.4 Rangkaian Sensor Cahaya(LDR)

10

O u t p u t k e A m p lif ie rR 2 4

1 0 K R 2 51 0 0 K

C 14 7 u F

s e n s o r

1 2 3 4

V C C

D 3

V C C

OUPUT

LM 35

+Vs OUT GND

Q 2B D 1 4 0

2

3

1

J 13

L D R

12

R 1 01 00 K1

3

2

R 1 11 K

J 1 4

C O N 2

12

V C C + 5

L D R

D 1

L E D

Gambar 6.4 Rangkaian sensor cahaya Komponen yang dapat menerima ini

merupakan komponen yang peka cahaya yang dapat berupa LDR. Komponen ini akan berjalan apabila berada ditempat akan menjadi pulsa-pulsa sinyal listrik. Semakin kecil intesitas cahaya yang diterima maka sinyal pulsa listrik akan baik jika cahaya yang diterima intensitasnya besar maka LDR sinyal pulsa yang dihasilkan akan tidak ada. Oleh karena itu sinyal yang diterima intensitasnya sangat besar harus dikurangi. Fotoresistor atau Light Dependent Resistor (LDR) yang berubah resistansinya ketika dikenai cahaya.

6.5 Rangkaian Non Inverting AmplifierRangkaian amplifier / rangkaian

pengguat menggunakan IC LM 324, yang difungsikan untuk memperbesar tegangan dari output sensor Suhu dan kelembaban dengan

tujuan menyamakan tegangan dari beberapa inputan yang berbeda dan menghasilkan tegangan outputan yang sama dengan demikian Vin maks akan sama.

R 2 2 2 0

R 110 k

1 3

2

VOUT

+

-

U 1A

LM 3 24

3

21

411

V C C _ C I R C LE

o u tp u t s e n s o r

Gambar 6.5 Rangkaian Non Inverting Amplifier LM 324

Vout = (1+R2/R1) x VinAcl = (1+R2/R1)

Keterangan:Vout = tegangan ouputan amplifier

Vin = tegangan inputan amplifierR2 = resistor yang menuju ke grounR1 = resistor yang menghubungkan antara R2

dan VoutAcl = pengguatan

Pada rangkaian Amplifier ini dengan perhitungan sebagai berikut:

Misal :R23 = 7,24 K OhmR12 = 10 K OhmVout sensor = 1,65 VoltMaka :Acl = 1+R23/R12

= 1 + 7,24/10

= 1,724 kali

V out Amplifier = Acl x Vin sensor = 1,724 x 1,65 = 2,8446 Volt

Yang terukur pada output amplifier 2,85 volt dengan display 48,03 % RH.

6.6 Rangkaian Multiplexer 4051 dan Listing Program

V C C

U 1

4 0 5 1 / S O

X01 3

X11 4

X21 5

X31 2

X41

X55

X62

X74

IN H6

A1 1B1 0C9

X3

V D D1 6

V S S8 V E E7 P 3 . 4

P 3 . 3P 3 . 2

O u t p u t M u lt ip le x e rT1T2T3T4H u m id t yN o is e

Gambar 6.6 Rangkaian Multiplexer 4051Setelah dilakukan pengguatan tegangan

masuk pada rangkaian multiplexer 4051 yang mempunyai inputn 8 kanal dan outputan 1 kanal. Cara kerja dari multiplexer sebagai swiching atau saklar yang bergantian tergantung dari logika yang diberikan oleh mikro. Multiplexer ini berfungsi sebagai saklar dan cara pengaktifannya dengan member logika pada select ABC. Logika 000 untuk mengeluarkan data dari X0, logika 001 untuk mengeluarkan data dari X1, dan logika 010 untuk mengeluarkan data X2 dan seterusnya.

Listing program untuk rangkaian Multiplekser dan pembahasan

adc4: clr aa clr bb setb cc

clr ADC_wr setb ADC_wr

eoc4: jb ADC_int,eoc4 mov a,p2 mov dataADC4,a

11

retselect ABC pada multiplekser

ditempatkan pada P3.2 pada mikro, pada saat p3.3 dan p3.4 diberi logika 001 maka data dari X4 diambil, yang kemudian akan diinputkan pada ADC secara bergantian

6.7 Rangkaian ADC dan Listing ProgramDari percobaan yang saya lakukan maka

rangkaian ADC didapat sebagai berikut:

P 2 .0 - P 2 .7

p3 .6

U 1A D C 08 04

+I N6

-I N7

AG

ND

8

V R E F / 29

GN

D10

D B 711D B 612D B 513D B 414D B 315D B 216D B 117D B 018

C L K R19

VC

C/V

REF

20

C L K I N4

IN TR5

C S1 R D2

W R3

R 1

10 KC 115 0p

R 222 0

R 310 K

V C C

D 2 3 , 1v

V C C

O u tp u t M u lt ip lex e r

p3 .5

Gambar 6.5 Rangkaian ADC 0804

Output dari multiplekser diinputkan ke ADC secara bergantian,. Vreff disini bernilai 2,5 didapat dari rumus Vreff = ½. Vin maks dengan Vin maks bernilai 5 volt. ADC berfungsi untuk mengubah data analog menjadi tegangan digital yaitu 0 atau 1 untuk diinputkan ke IC Mikro.

Listing program untuk rangkaian ADC dan pembahasan

adc4: clr aa clr bb

setb cc clr ADC_wr setb ADC_wr

eoc4: jb ADC_int,eoc4mov a,p2mov dataADC4,a ret

Berdasarkan pemilihan pada multiplekser maka hasilnya akan diinputkan ke ADC secara bergantian dengan memberikan logika 001 pada p3.2, p3.3 dan p3.4 untuk data X4 kemudian masuk ke ADC dan p3.5 diberi logika 0 untuk mereset dan diberi delay kemudian akan diberi logika 1 untuk memulai konversi dan baca data kemudian copy data P2 ke A dan dari A dikopy ke data ADC dan disimpan. Dan begitu seterusnya untuk pengambilan data berikutnya.

6.8 Rangkaian push button dan Listing ProgramBerikut adalah rangkaian push button untuk program enter

12

P2.3P O R TB O TH -L

ENTER

Gambar 6.8 Rangkaian Push button

Listing program tombol enterjnb p2.3,START call settingmode

program tidak akan bekerja sebelum p3.7 mendapat logika 0 atau ditekan.

6.9 Penjelasan Hasil Perhitungan Dari hasil analisa pengukuran pada Alat

“HUMIDITY AND TEMPERATURE METER PORTABLE BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51 DILENGKAPI PENGUKURAN INTENSITAS CAHAYA”

pada parameter suhu diketahui bahwa :

Standart deviasi kurang dari 1 , hal ini menunjukkan bahwa variasi kelompok data sangat kecil terhadap reratanya.

Kesalahan pembacaan %error berkisar antara 0,41 %, 2,067 % dan 3,104 % dari kondisi sebenarnya. Dimana %error maksimal yang diijinkan adalah kurang dari 5 %. Hal ini berarti alat ini layak untuk digunakan karena %error tidak melebihi %error maksimal yang diijinkan

7. PENUTUP7.1. Kesimpulan

Setelah melakukan proses pembuatan dan studi literatur perencanaan, percobaan, Pengujian alat dan pendataan, penulis dapat menyimpulkan sebagai berikut :1. Dengan menggunakan sensor suhu LM35,

sensor kelembaban HSM-20G, sensor cahaya LDR, Rangkaian Non Inverting Amplifier, Rangkaian ADC 0804, Rangkaian multiplekser 4051 dan serta IC Mikrokontroller AT89s51 Humidity And Temperature meter ini dapat bekerja dan membaca suhu, kelembaban dan intensitas cahaya ruangan sesuai fungsinya.

2. Dari hasil kalibrasi yang telah dilakukan pada setting kelembaban 53,0 %RH pembacaan standar sebesar 56,58 %RH sedangkan pada pembacaan alat secara berturu-turut sebanyak 5 kali dengan rata-rata 56,6 %RH sehingga selisih antara pembacaan standar dengan pembacaan alat mendekati sama. Kesalahan sebesar -0,2 %RH dan persen kesalahan relatif sebesar -0,4 dari alat. Sedangkan kesalahan maksimal yang diijinkan adalah sebesar ≥70 %RH. Jadi dari data tersebut didapatkan ketidakpastian penggukuran sebesar ±0,68 pada pembacaan alat. Pada setting kelembaban 67,0 %RH

12

pembacaan standar sebesar 69,61 %RH sedangkan pada pembacaan alat secara berturu-turut sebanyak 5 kali dengan rata-rata 69,1 %RH sehingga selisih antara pembacaan standar dengan pembacaan alat mendekati sama. Kesalahan sebesar -0,5 %RH dan persen kesalahan relatif sebesar -0,8 dari alat. Sedangkan kesalahan maksimal yang diijinkan adalah sebesar ≥70 %RH. Jadi dari data tersebut didapatkan ketidakpastian penggukuran sebesar ±0,96 pada pembacaan alat. Pada setting kelembaban 75,0 %RH pembacaan standar sebesar 73,60 %RH sedangkan pada pembacaan alat secara berturu-turut sebanyak 5 kali dengan rata-rata 73,5 %RH sehingga selisih antara pembacaan standar dengan pembacaan alat mendekati sama. Kesalahan sebesar -0,1 %RH dan persen kesalahan relatif sebesar -0,4 dari alat. Sedangkan kesalahan maksimal yang diijinkan adalah sebesar ≥70 %RH. Jadi dari data tersebut didapatkan ketidakpastian penggukuran sebesar ±0,62 pada pembacaan alat.

3. Standart deviasi kurang dari 1 , hal ini menunjukkan bahwa variasi kelompok data sangat kecil terhadap reratanya. Kesalahan pembacaan %error berkisar antara 0,41 %, 2,067 % dan 3,104 % dari kondisi sebenarnya. Dimana %error maksimal yang diijinkan adalah kurang dari 5 %. Hal ini berarti alat ini layak untuk digunakan karena %error tidak melebihi %error maksimal yang diijinkan.

4. Dari hasil pengukuran diatas dapat diketahui bahwa pada setting suhu 32 ˚ C pembacaan standar sebesar 29,8 ˚ C sedangkan pada pembacaan alat secara berturu-turut sebanyak 6 kali dengan rata-rata 30,02 ˚ C sehingga selisih antara pembacaan standar dengan pembacaan alat mendekati sama. Kesalahan sebesar -0,3 %- 1,7 % dari alat. Sedangkan kesalahan maksimal yang diijinkan adalah sebesar ±2˚ C. Jadi dari data tersebut didapatkan ketidakpastian penggukuran sebesar ±0,61 pada pembacaan alat.

5. Dari hasil pengukuran diatas dapat diketahui bahwa pada setting suhu 35˚ C ,pembacaan standar sebesar 32,9 ˚ C sedangkan pada pembacaan alat secara berturu-turut sebanyak 6 kali dengan rata-rata 33,5 ˚ C sehingga selisih antara pembacaan standar dengan pembacaan alat mendekati sama. persen kesalahan relatif sebesar 0,6 % dari alat. Sedangkan kesalahan maksimal yang diijinkan adalah sebesar ±2˚ C. Jadi dari data tersebut didapatkan ketidakpastian penggukuran sebesar ±0,60 pada pembacaan alat.

6 Dari hasil pengukuran diatas dapat diketahui bahwa pada setting kelembaban 39˚ C , sedangkan pada pembacaan alat secara berturu-turut sebanyak 6 kali dengan rata-rata 37,5 ˚ C sehingga selisih antara pembacaan standar dengan pembacaan alat mendekati sama. Kesalahan sebesar -0,0 ˚ C dari alat. Sedangkan kesalahan maksimal yang diijinkan adalah sebesar ±2˚ C. Jadi dari data tersebut didapatkan ketidakpastian penggukuran sebesar ±0,60 pada pembacaan alat.

7 Dari hasil percobaan menggunakan sensor Kelembaban HSM 20G pada tegangan 0,74 volt display yang seharusnya terukur adalah 10 %RH. Sedangkan pada tegangan 0.95 volt display yang seharusnya terukur adalah 20 %RH dan seterusnya. Kenaikan tegangan tidak sama sehingga keakuratan pada display kurang linier.

8 LDR Merupakan sensor cahaya yang baik untuk mengukur intensitas cahaya ruangan, dengan tingkat error yang relatif kecil

9 Dengan memanfaatkan IC Mikrokontroller AT 89s51 hasil pembacaan data kelembaban dapat terukur dan ditampilkan pada seven segment

7.2 SaranAlat ini masih terdapat kekurangan maka

untuk selanjutnya alat ini dapat dikembangkan lagi dengan proses:a. Berdasarkan hasil kalibrasi yang telah

dilakukan dapat dilihat ternyata sensor kelembaban yang digunakan belum bisa membaca kelembaban secara liner maka perlu diperbaiki dengan sensor kelembaban dengan akurasi yang lebih baik.

b. Untuk penyempurnaan bisa dikembangkan dengan memodifikasi menjadi pengontrol AC ruangan dan atau penutup tirai ruangan otomatis

8. DAFTAR PUSTAKA

Bali post.co.id

Datasheet4u.com

Gabriel, Fisika Kedokteran, PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

http://www.made-in-china.com/showroom/ nbsinpa/product-detailhbTnMPgYsrVc/China-Special-Humidity-Controller-DHC-100-.html

13

http://www.made-in-china.com/showroom/nbsinpa/product-detailhbTnMPgYsrVc/China-Special-Humidity-Controller-DHC-100-.html



Malvino Paul Albert, Prinsip-Prinsip Elektronika, Edisi Ketiga, Jilid I&II, Erlangga, Jakarta, 1996

Nugroho Suryono, Kalibrasi Alat Kesehatan di Pelayanan Kesehatan Dasar ,Surabaya,2007

Warsito,S, Data sheet Book I, Data IC Linier,TTL dan CMOS, PT.Elek Media Komputindo Gramedia, Jakarta, 1985

Wiyanto Tri, Pengantar Interface Berbasis Mikrokontroller,surabaya,2007

Wasito S. Vademekum Elektonika Edisi Kedua. PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, 2004

Atmel, 2001 , Data Sheet Microkontroller AT 89sXXX, Atmel Family PDF File.

Malvino, Albert Paul, Ph. D. Alih Bahasa Prof M Barmawi, PH.D. dan M.O. Tjia Ph.D. Prinsip – prinsip elektronika jilid 1, edisi ketiga Jakarta, Erlangga 1994.

Shinta Ayu, Humidifier and Temperature meter Portable berbasis mikrokontroller AT89s51.Politeknik Kesehatan Surabaya, 2009.

Direktorat Jenderal Pelayanan Medik Depkes RI, Pedoman Sanitasi Rumah Sakit Di Insonesia, Surabaya, 1995.

BIODATA PENULIS

Nama : Anis Kurniawati NIM : P27838007066 TTL : Sidoarjo, 12 September 1988 Alamat : Jl. Ketegan Barat Sepanjang Pendidikan: SMAN 1 TAMAN

14

digilib.poltekkesdepkes-sby.ac.iddigilib.poltekkesdepkes-sby.ac.id/public/POLTEKKESSBY... · Web viewGambar 6.5 Rangkaian ADC 0804 Output dari multiplekser diinputkan ke ADC secara

Documents