4

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Ethanol

Ethanol yang kita kenal dengan sebutan alkohol adalah hasil fermentasi

dari tetes tebu. Dari proses fermentasi akan menghasilkan ethanol dengan kadar

11 – 12 %. Dan untuk menghasilkan ethanol dengan kadar yang tinggi

diperlukanlah proses destilasi atau penyulingan. Aplikasi produk dari ethanol

antara lain pada minuman, kosmetik, produk farmasi, bahan-bahan pelarut dan

lain-lain.

2.2 Mikrokontroler ATMEGA32

Mikrokontroler ATMEGA32 mempunyai kapasitas memori program

besar, SRAM internal besar, EEPROM, dan kemampuan khusus. Mikrokontroler

ATMEGA32 adalah sebuah mikrokontroler 8-bit AVR yang rendah dalam

penggunaan daya dan memiliki performa kerja yang tinggi. ATMEGA32

mempunyai kapasitas 32 kilobit memori program, 1024 bit EEPROM, dan 2

kilobit SRAM internal. Kemampuan khusus dari ATMEGA32, yaitu mempunyai

2 timer-8 bit, 1 timer 16-bit, Real Time Counter dengan osilator yang terpisah, 8

kanal ADC 10-bit, TW1, USART, SPI, Watchdog Timer, analog comparator, dan

sleep mode. ATMEGA32 membutuhkan sumber tegangan yang berkisar antara 4,5

hingga 5,5 V untuk menjalankan fungsinya. Kristal yang dapat digunakan pada

ATMEGA32 berkisar antara 0-16 MHz. Konfigurasi pin ATMEGA32 disajikan

pada Gambar 2.1.

5

Gambar 2.1. Konfigurasi Pin ATMEGA32

Dari Gambar 2.1. dapat dijelaskan cara kerja fungsional masing – masing pin,

yaitu :

VCC merupakan pin masukan positif catu daya. Setiap peralatan elektronika

digital tentunya butuh sumber catu daya yang umumnya sebesar 5 V, itulah

sebabnya di PCB kit mikrokontroller selalu ada IC regulator 5V.

GND sebagai pin Ground.

Port.A (PAO..PA7) merupakan pin I/O dua arah dan dapat diprogram sebagai

pin masukan ADC.

Port B (PBO..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu

Tirner/Counter, Komparator analog, dan SPI.

Port C (PCO..PC7) merupakan pin I/0 dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu

TWI, komparator analog, dan Timer Osilator.

Port D (PDO..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu

komparator analog, interupsi eksternal dan komunikasi serial.

Reset merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroller.

XTAL 1 dan XTAL 2 sebagai pin masukan clock ekstemal. Suatu

mikrokontroler membutuhkan sumber detak (clock) agar dapat mengeksekusi

6

instruksi yang ada di memori. Semakin tinggi nilai kristalnya, maka semakin

cepat mikrokontroler tersebut.

AVCC sebagai pin masukan tegangan untuk ADC.

AREF sebagai pin masukan tegangan referensi.

2.3 RTC DS 1307

RTC DS1307 adalah IC serial Real Time Clock (RTC) di mana alamat dan

data ditransmisikan secara serial melalui sebuah jalur data dua arah I2C. Oleh

karena menggunakan jalur data I2C, maka hanya memerlukan dua buah pin saja

untuk sarana komunikasi yaitu pin untuk data dan pin untuk sinyal clock. Real

Time Clock (RTC) berfungsi untuk menyimpan data-data waktu berupa: detik,

menit, jam, tanggal, bulan, dan tahun. RTC yang digunakan dalam pembuatan

penelitian ini adalah RTC tipe DS1307. Gambar Pinout dari RTC DS1307

disajikan pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2. Pinout RTC DS 1307

Catatan waktu (clock) yang dihasilkan berupa informasi: detik, menit, jam,

hari, tanggal, bulan, dan tahun. Saat akhir bulan RTC DS1307 secara otomatis

akan disesuaikan untuk bulan dengan hari kurang dari 31, termasuk juga adanya

penyesuaian untuk tahun. Clock tersebut beroperasi dalam 24 jam atau format 12

jam dengan tambahan adanya AM/PM. Berikut ini adalah fitur-fitur yang terdapat

pada RTC DS1307:

56-byte, battery-backed, RAM nonvolatile (NV) RAM untuk penyimpanan

Antarmuka serial Two-wire (I2C)

Sinyal luaran gelombang-kotak terprogram (Programmable squarewave)

Deteksi otomatis kegagalan-daya (powerfail) dan rangkaian switch

7

Konsumsi daya kurang daripada 500nA menggunakan mode baterai cadangan

dengan operasional osilator

Tersedia fitur industri dengan ketahanan terhadap perubahan suhu dari -40

hingga +85°C.

Untuk mengatur jam dan tanggal digunakan RTC DS1307. IC ini dapat

mengatur jam dan tanggal dengan baik setelah kita beri nilai awal. Jalur

komunikasi yang digunakan adalah I2C (Inter Intregated Circuit ) jalur

komunikasi ini menggunakan 2 jalur yaitu SDA (Serial Data Line) dan SCL

(Serial Clock Line). RTC DS1307 menggunakan baterai cadangan jenis CR2032

dengan tegangan 3.3V, baterai ini digunakan apabila tegangan utama mati maka

DS1307 akan menggunakan sumber tegangan dari CR2032 supaya dapat tetap

bekerja. Supaya dapat bekerja dengan baik DS1307 harus dipasang dengan

osilator eksternal dengan nilai 32,768 KHz dan resistor pull-up pada jalur I2C

(Gambar 2.3).

Gambar 2.3. Skema RTC DS 1307

2.4 Sensor Alir (Flow Meter)

Sensor alir (flow meter) adalah sebuah sensor yang mendeteksi laju aliran

fluida. Seperti pada jenis sensor yang lain tingkat keakurasian sensor sangatlah

penting dan dibutuhkan saat kalibrasi. Sensor (flow meter) banyak jenisnya antara

lain ultrasonic flow meter, glass tube flow meter, turbine flow meter,

elektromagnetic flow meter, dan banyak lagi lainnya. Alat ini menggunakan flow

meter dengan tipe turbine flow meter, yang di dalamnya terdapat turbine atau

impeller yang berputar saat fluid mengalir ke dalam flow meter. Sensor yang

8

digunakan adalah JYQ-2 Oval Gear Diesel Fuel Flow Meter (Gambar 2.4). Ini

merupakan sebuah alat penghitung laju aliran air yang sudah jadi tetapi tidak ada

fitur-fitur yang dibutuhkan pada skripsi, maka dari itu alat ini dibongkar dan

diambil sensornya. Sensor dapat menghitung debit aliran sebesar 120 L/Min dan

mempunyai akurasi sebesar 0,5%. Dengan menggunakan tegangan inputan

sebesar 5 V, sensor ini mempunyai output berupa pulsa.

Gambar 2.4. Sensor Alir (JYQ-2 Oval Gear Diesel Fuel Flow Meter)

2.5 LCD (Liquid Crystal Display)

Piranti ini merupakan media penyampaian mikrokontroler kepada

pengguna, karena pada piranti ini akan tertampil berbagai informasi yang telah

ditampilkan oleh programmer sehingga pengguna dapat mengetahuinya. Supaya

dapat menyampaikan informasi dengan leluasa penggunaan LCD (Liquid Crystal

Display) karakter dengan ukuran 4 baris dan 20 kolom sudah cukup baik.

Informasi yang ditampilkan cukup jelas dan cukup banyak dengan piranti ini.

Gambar 2.5 adalah LCD karakter 4 baris x 20 kolom dan Tabel 2.1. adalah pin

konfigurasi dari LCD tersebut .

9

Gambar 2.5. LCD (Liquid Crystal Display) Karakter 4 baris x 20 kolom.

Tabel 2.1. Konfigurasi Pin LCD 4 baris x 20 kolom.

10

2.6 Recording

Pada bagian recording digunakan SD-MMC Card Data Logger Module.

Modul MMC ini akan merekam debit, jam, tanggal. Apabila mikrokontroler tidak

mendeteksi MMC pada data logger maka proses recording tidak akan berjalan.

Apabila proses recording sudah selesai¸ untuk menghentikan proses tersebut

dilakukan suatu perintah yang berfungsi untuk menutup sebuah file yang telah

terisi oleh data – data seperti debit, jam, tanggal.

Gambar 2.6. SD-MMC Card Data Logger Module.