BAB II - fajarahmadfauzi.files.wordpress.com€¦ · Web viewUntuk tingkat temperature media zat...

BAB II

TELAAH PUSTAKA

2.1 Gambaran Umum

Penggunaan Threeways Syringe ini adalah teknologi penemuan baru yang

memanfaatkan udara bertekanan yang berasal dari kompressor. Udara bertekanan

dari kompressor yang keluar digunakan untuk memberikan tekanan pada tabung

yang berisi air aquades sehingga udara yang ada pada tabung cairan tersebut akan

memiliki tekanan. Dengan adanya tekanan pada tabung tersebut, Maka akan

menyebabkan air aquades dan udara keluar dari tabung melalui selang yang

menuju handpiece. Dan air yang dikeluarkan merupakan air hangat. Dan

keluarnya air hangat serta udara yang bertekanan inilah yang digunakan untuk

membersihkan gigi dan sekaligus untuk membunuh kuman yang ada pada gigi

tersebut. Didalam Treeways syringe ini suhu yang dipakai yaitu 35 ºC.karena pada

suhu tersebut merupakan suhu yang aman bagi gigi. Dimana air hangat yang

dihembuskan oleh Treeways syringe ini tidak terlalu panas dan tidak merusak

gigi.

Untuk tingkat temperature media zat cair menurut kasifikasi pada buku

Physical Medicine (krusen) adalah sebagai berikut :

a. Very cold : 1 ºC - 13 ºC

b. Cold : 13 ºC - 18 ºC

c. Cool : 18 ºC - 27 ºC

d. Tepit : 27 ºC – 33,5 ºC

e. Natural : 33,5 ºC

4

4

f. Warm : 33,5 ºC – 36,5 ºC

g. Hot : 36,5 ºC - 40 ºC

h. Very hot : 40 ºC - 46 ºC

Sedangkan persyaratan pemberian panasnya adalah, suhu yang dinyatakan

hangat / warm. Jadi kalau menurut buku literature KTI Retno stiyowati tahun

2001, adalah sekitar 33,5 ºC - 36 ºC.

2.2 Rangkaian Driver Heater

Gambar 2.1. Rangkaian Driver Heater.

Rangkaian ini akan bekerja saat memperoleh input logika 0 dari mikrokont

roler. Pada modul ini menggunakan 1 relay untuk pemilihan sensor pasir silikon

dan sensor suhu pasien. Sebelum ke transistor output dari mikrokontroler akan

membias optocoupler 4N25 sehingga saturasi dan memberikan tegangan pada

basis transistor BD 139. Maka transistor tersebut aturasi yang membuat relay

bekerja untuk memindahkan kontak relay dari NO ke NC, sehingga pemilihan

sensor akan berpindah dari sensor suhu pasien menjadi sensor pasir silicon

Posisi relay akan kembali seperti semula jika mikrokontroler memberikan

logika 1 pada optocoupler. Sehingga optocoupler dan transistor akan cut off.

5

Q 1TR I A C

1

23

J 1

A C 2 2 0

1234

R 5

1 K

U 1M O C 3 0 1 1

1

2

64

R 7

1 K

V C C

C O N A

12

V C C

D 1

L E D

R 2

2 2 0

V C C

R 1

2 2 0

Q 2B D 1 4 0

3

1

2

2.3 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 Sebagai Pengontrol

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 saling berhubungan dengan komponen

yang lain. Diantaranya Register, ALU (Arithmatic Logic Unit), Unit Pengendali.

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

Gambar 2.2 Rangkaian Mikrokontroller

Dalam IC program AT 89s51 terdapat beberapa port dan program – program

lain. Diantaranya adalah sebagai berikut :

6

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

ditulis pada port 0, maka pin – pin ini dapat digunakan sebagai input yang

berimpedansi tinggi. Port 0 dapat dikonfigurasikan dengan di multiplek

sebagai jalur data / address bus selama membaca program eksternal dan

memori data. Pada mode ini port 0 mempunyai internal pull up. Port 0 juga

menerima kode bit selama pemrograman flash. Dan mengeluarkan kode bit

selama verifikasi program.

2. Port 1

Port 1 adalah 8 bit bidirectional port 1 / 0 dengan internal pull up. Port 1

mempunyai buffer output yang dapat dihubungkan dengan 4 TTl input. Ketika

logika 1 dituliskan ke port 1, pin ini di pull high dengan menggunakan internal

pull up dan dapat digunakan sebagai input. Ketika sebagai input pin port1

yang secara eksternal di pull low akan mengalirkan arus 1 L ketika internal

pull up. Port 1 juga menerima address bahwa selama pemograman flash

verifikasi.

3. Port 2

Port 2 adalah 8 bit bidirectional port 1 / 0 dengan internal pull up. Port 2

mempunyai buffer output yang dapat melewatkan 4 TTl input. Ketika logika 1

dituliskan di port 2, maka mereka pull high dengan internal pull up dan dapat

digunakan sebagai input.

4. Port 3

Port 3 adalah 8 bit bidirectional port 1 / 0 dengan internal pull up.

Output buffer dari port 3 dapat dilewati 4 input TTl. Ketiga logika 1 dituliskan

7

ke port 3 maka mereka aakn di pull 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 address untuk pemrograman

flash dan verifikasi.

5. RST

Input reset. Logika high pada pin ini akan mereset siklus mesin.

6. ALE/ PROG

Pulsa output address latch enable digunakan untuk lacthing bit bawa dari

address selama mengakses ke eksternal memori. Pin ini juga merupakan input

pulsa program selama pemrograman flash. Operasi normal dari ALE

dikelurkan pada laju konstan 1 / 6 dari frekuensi osilator, dan dapat digunakan

untuk pewaktu ekstertnal atau pemberian pulsa. Jika dikehendaki, operasi

ALE dapat di disable dengan memberikan setting bit 0 dari SMR pada lokasi

EH. Dengan bitset, ALE dapat diaktifkan selama instruksi MOVX atau

MOVC. Dengan mensetting ALE disable, tidak akan mempengaruhi jika

microkontroler pada modul eksekusi eksternal.

7. Port Pin Alternate Fungtion

Tabel 2.1 Pin Port Alternate Function

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)

8

P3.5 T1 (Timer 1 eksternal input)

P3.6 WR (Eksternal data memory write strobe)

P3.7 RD (Eksternal data memory read strobe)

8. PSEN

Program store inable merupakan sinyal yang digunakan untuk membaca

program pada memori eksternal. Ketika 89s51 mengeksekusi kode dari

program dari emori eksternal, PSEN diaktifkan 2 kali setiap siklus mesin,

kecuali bahwa 2 aktifasi PSEN terlewati selam pembacaan ke memori data

ekstenal.

9. EA / VPP

Ekstenal akses enable. EA harus diposisikan ke ground untuk

mengaktifkan divais untuk mengumpankan kode dari program memori yang di

mulai pada lokasi 0000 H sampai dengan FFFF H.

EA harus diposisikan ke vcc untuk aksikusi program internal. Pin ini

juga meneriam tegangan pemrograman 12 V (VPP) selama pemrograman

flash.

10. XTAL 1

Input osilator inverting amplifier dan input untuk internal clok untuk

pengoperasian 2.

11. XTAl 2

Output dari inverting oscilator amplifier.

9

2.4 Rangkaian ADC 0804

ADC adalah kepanjangan dari Analog to Digital Converter yang artinya

Pengubah dari analog ke digital. Fungsi dari ADC adalah untuk mengubah data

analog menjadi data digital yang nantinya akan masuk ke suatu komponen digital

yaitu mikrokontroller AT89S51. Inputan dari ADC ini ada 2 yaitu input positif (+)

dan input negatif (-). ADC 0804 ini terdiri dari 8 bit microprocessor Analog to

Digital Converter.

V (+) dan V (-) adalah inputan tegangan analog differensial sehingga data

tegangan yang akan diproses oleh ADC adalah selisih antara Vi (+) dan Vi (-).

Vref adalah tegangan referensi ADC yang digunakan untuk mengatur tegangan

input pada Vi+ dan Vi-. Besarnya tegangan referensi ini adalah setengah dari

tegangan input maksimal. Hal ini beertujuan agar pada saat inputan maksimal data

digital juga akan maksimal. Frekuensi clock dari ADC dapat diatur dengan

komponen R dan C eksternal pada pin Rclk dan Cclk dengan ketentuan :

fclk = 1 / (1,1 RC)

Chip select fungsinya untuk mengaktifkan ADC yang diaktifkan dengan

logika low. Read adalah inputan yang digunakan untuk membaca data digital hasil

konversi yang aktif pada kondisi logika low. Write berfungsi untuk melakukan

starr konversi ADC diaktifkan pada kondisi logika low. Instruksi berfungsi untuk

mendeteksi apakah konversi telah selesai atau tidak, jika sudah selesai maka ppin

instruksi akan mengeluarkan logika low. Data outpuan digital sebanyak 8 byte

(DB0-DB7) biner 0000 0000 sampai dengan 1111 1111, sehingga kemungkinan

angka decimal yang akan muncul adadlah 0 sampai 255 dapat diambil pada pin

D0 sampai D7. DB0-DB7 mempunyai sifat latching.

10

Vreferensi ADC =

Vresolusi ADC =

Gambar 2.3. Konvigurasi Pin IC ADC 0804

2.5 Rangkaian Sensor Suhu LM 35

Karakteristik dari sensor ini adalah linier terhadap perubahan suhu, artinya

jika terjadi perubahan suhu yang cenderung naik dan begitu pula sebaliknya.

Kenaikan tegangan output dari sensor ini adalah +10 mV/ C setiap terjadi

kenaikan suhu sebesar 10 C, jadi setiap suhu naik sebesar 10C maka output

tegangan juga akan naik 10mV. Range suhu pada IC LM35 adalah –55 C sampai

dengan 150 C.

Gambar 2.4 Diagram Skematik sensor Suhu LM 35

11

V C C

OUPUT

LM 35

+ out

Gambar 2.5 Rangkaian sensor Suhu LM 35

2.6 LCD (Liquid Cristal Display) karakter

LCD adalah sebuah display dot matrix yang difungsikan untuk menampilkan

tulisan berupa angka atau huruf sesuai dengan yang diinginkan (sesuai dengan

program yang digunakan untuk mengontrolnya). Pada tugas akhir ini penulis

menggunakan LCD dot matrix dengan kharakter 2 x 16, sehingga kaki-kakinya

berjumlah 16 pin.

Gambar 2.6. karakter LCD

LCD yang penulis gunakan adalah M1632, yang mana digunakan untuk

menampilkan hasil konsentrasi. LCD ini hanya memerlukan daya yang sangat

kecil, tegangan yang dibutuhkan juga sangat rendah yaitu +5 VDC. Panel TN

LCD untuk pengaturan kekontrasan cahaya pada display dan CMOS LCD drive

sudah terdapat di dalamnya. Semua fungsi display dapat dikontrol dengan

memberikan instruksi dan dapat dengan mudah dipisahkan oleh MPU. Ini

12

V C C

V C C

R 2

1 K

V C C

J 1

C O N 3

123

V C C

R 1

1 K

V C C

+

-

U 1 B

L M 3 2 4

5

67

411

J 3

12

+

-

U 1 A

L M 3 2 4

3

21

411

J 2

C O N A12

R 3

3

2

1

membuat LCD berguna untuk range yang luas dari terminal display unit untuk

mikrokomputer dan display unit measuring gages.

Tabel 2.2. Fungsi Pin Pada LCD

No. Symbol Level Keterangan1 Vss - Dihubungkan ke 0 V (Ground)

2 Vcc -

Dihubungkan dengan tegangan supply +5V dengan toleransi ± 10%.

3 Vee - Digunakan untuk mengatur tingkat kontras LCD.

4 RS H/L

Bernilai logika ‘0’ untuk input instruksi dan bernilai logika ‘1’ untuk input data.

5 R/W H/L

Bernilai logika ‘0’ untuk proses ‘write’ dan bernilai logika ‘1’ untuk proses ‘read’.

6 E H

Merupakan sinyal enable. Sinyal ini akan aktif pada failing edge dari logika ‘1’ ke logika ‘0’.

7 DB0 H/L Pin data D0








15 V+BL -

Back Light pada LCD ini dihubungkan dengan tegangan sebesar 4 – 4,2 V dengan arus 50 – 200 Ma

13

16 V-BL -

Back Light pada LCD ini dihubungkan dengan ground

Cara kerja menjalankan LCD :

Langkah 1 : Inisialisasi LCD.

Langkah 2 : Arahkan pada alamat yang dikehendaki (lihat tabel alamat).

Langkah 3 : Tuliskan data ke LCD, maka karakter akan tampil pada alamat

tersebut.

Beberapa fungsi instruksi dari LCD, yaitu :

1. Display Clear.

Tabel 2.3 Fungsi Display Clear pada LCDKontrol Data

RS EN R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

0 pulse 0 0 0 0 0 0 0 0 1

Display Clear membersihkan semua tampilan dan mengembalikan

cursor pada posisi semula (address 0). Ruang kode 20 (heksadesimal) ditulis

ke semua alamat dari DD RAM, dan alamat 0 dari DD RAM diset ke AC

(Address Counter). Jika diubah, display akan kembali ke posisi semula.

Setelah perintah eksekusi pada Display Clear, mode entry akan ditambahkan.

2. Function Set

Tabel 2.4 Fungsi Function Set pada LCD

Kontrol Data


0 pulse 0 0 0 1 DL N F X X

14

Mengatur interface lebar data, jumlah dari baris dan ukuran font

karakter.

Catatan :

X : Don’t care

DL : Mengatur lebar data

DL = 1, Lebar data interface 8 bit (DB7 s/d DB0)

DL = 0, Lebar data interface 4 bit (DB7 s/d DB4)

Ketika menggunakan lebar data 4 bit, data harus dikirimkan dua kali.

3. Entry Mode Set.

Tabel 2.5 Fungsi Entry Mode Set pada LCD

Kontrol Data


0 pulse 0 0 0 0 0 0 1 1/D 1

Entry Mode Set diset untuk menunjukkan perpindahan cursor dan

apakah display akan dirubah.

I/D : ketika I/D = 1, alamat akan ditambah satu dan cursor

berpindah ke kanan. Ketika I/D = 0, alamat akan dikurangi satu dan cursor

berpindah ke kiri.

S : ketika S = 1 dan I/D = 1, display berpindah ke kiri.

ketika S = 1 dan I/D = 0, display berpindah ke kanan.

ketika S = 0 , display tak berpindah.

4. Display ON/OFF Control.

Tabel 2.6 Fungsi Display On / Off pada LCD

15

Kontrol Data


0 pulse 0 0 0 0 0 1 D C B

Display ON/OFF Control mengembalikan total dispay dan cursor ON

dan OFF, dan membuat posisi cursor mulai berkedip.

D : ketika D = 1, display ON

ketika D = 0, display OFF

C : ketika C = 1, cursor ditampilkan

ketika C = 0, cursor tidak ditampilkan

B : ketika B = 1, karakter pada posisi cursor berkedip

ketika B = 0, karakter pada posisi cursor tidak berkedip.

Contoh : C = 1 (cursor display)

Cursor

B = 1 (blinking)

Gambar 2.9 Penampakan Cursor pada LCD

5. Cursor/ Display Shift

Tabel 2.7 Fungsi Cursor / Display Shift pada LCD

Kontrol Data


0 pulse 0 0 0 0 1 S/C R/L X X

16

Cursor Disply Shift memindah cursor dan mengubah display tanpa

merubah isi dari DD RAM. Berikut ini tabel penunjukan cursor, yaitu :

Tabel 2.8 Penunjukkan cursor

S/C R/L Operasi

0 0 Posisi cursor dipindah ke kiri

0 1 Posisi cursor dipindah ke kanan

1 0 Semua display dipindah ke kiri dengan cursor

1 1 Semua display dipindah ke kanan dengan cursor

Tabel 2.9 Posisi Karakter Pada LCD Karakter 2 X 16

80H

81H

82H

83H

84H

85H

86H

87H

88H

89H

8aH

8bH

8cH

8dH

8eH

8fH

C0H

C1H

C2H

C3H

C4H

C5H

C6H

C7H

C8H

C9H

CAH

CBH

CCH

CDH

CEH

CF H

2.7 Rangkaian IC MOC3020 dengan triac Q4008L4

IC MOC 3020 adalah sebuah komponen berupa infrared emitting dioda dan

sebuah lighting actived triac driver yang terdapat dalam satu chip IC dengan 6 pin.

Ic ini digunakan untuk mentrigger Triac, sehingga melindungi rangkaian kontrol

lain dari kejutan listrik.

17

Gambar 2.7. IC MOC3020

Gambar 2.8 penerapan IC MOC 3020 dengan triac Q4008L4

Triac adalah merupakan pirani gelombang penuh, yang mempunyai tingkat

yang terbatas seperti halnya pada SCR. Triac ini mampu bekerja pada tegangan

400V dengan arus maksimal 8 A.

Gambar di atas menunjukkan tiga hubungan Triac yang disebut terminal

utama 1, terminal 2 dan gate. Polaritas gate diukur dari gate ke terminal utama 1.

Sebuah Triac dapat disulut oleh pulsa gate baik positif maupun negatif terhadap

terminal 1. Juga terminal 2 dapat positif atau negatif terhadap terminal utama 1

ketika trigger terjadi. Tabel dibawah ini merupakan ringkasan cara penyulutan

pada Triac. Cara pertama membandingkan pada penyulutan SCR. Tiga cara lain

memerlukan arus gate.

18

2

1

4

6

Q 1TR I A C

1

23

J 1

A C 2 2 0

1234

R 5

1 K

U 1M O C 3 0 1 1

1

2

64

R 7

1 K

V C C

C O N A

12

V C C

D 1

L E D

R 2

2 2 0

V C C

R 1

2 2 0

Q 2B D 1 4 0

3

1

2

Tabel 2.10 Cara Penyulutan Triac

Mode G ke M1 M1 ke M2 Sensitivitas gate

1

2

3

4

Positif

Negatif

Positif

Negatif

Positif

Positif

Negatif

Negatif

Tinggi

Sedang

Sedang

Sedang

Sedangkan bentuk gelombang dari triac sebagai berikut :

8

Gambar 2.9 Triac Digunakan Untuk merubah arus

Triac sangat cocok untuk switching daya AC yang rendah dan menengah.

Kebanyakan Triac didesain untuk frekuensi 50 sampai 450 Hz dan membuat

switch statis yang baik di atas range frekuensi ini.

2.8 Selenoid Valve

Selenoid adalah suatu alat yang dipergunakan untuk membuka dan menutup

suatu aliran yang berhubungan dengan air, udara, dan gas. Selenoid digerakkan

19

oleh aliran listrik, dengan system menggerakkan magnet untuk menarik klep

selenoid dan menutup klep selenoid.

Selenoid tersebut bekerja pada tegangan 12V – 24V DC dan bersifat normali

open, sehingga apabila mendapat tegangan klep akan terbuka, tetapi jika tidak

mendapat tegangan klep akan menutup. Pada alat ini, solenoid digunakan untuk

system pengaturan tetesan larutan.

Gambar 2.10 Simbol Selenoid Valve

Gambar 2.11Bentuk fisik solenoid valve

Gambar 2.12 Kondisi solenoid valve dalam kondisi NC.

20

Input

Output

+12 V GND

Kumparan

Inti besi Klep

Keterangan :

1. Dalam kondisi NC.

Pada saat solenoid tidak mendapat tegangan maka kondisi solenoid

Valvenya dalam kondisi NC karena kumparan tidak bisa menghasilkan magnet

tanpa kumparan di beri tegangan maka klep akan tetap pada kondisi awal,

sehingga sample yang terdapat dalam kuvet tidak akan keluar karena klep

solenoid menutup bagian inputan solenoid.

2. Dalam kondisi NO

Pada saat solenoid mendapat tegangan maka maka kondisi solenoid

valve dalam kondisi NO karena kumparan bisa menghasilkan magnet dengan

kumparan di beri tegangan maka klep akan ditarik oleh inti besi, sehingga

sample yang terdapat dalam kuvet akan keluar karena klep solenoid membuka

bagian inputan solenoid.

21

BAB II - fajarahmadfauzi.files.wordpress.com€¦ · Web viewUntuk tingkat temperature media zat...

Documents

Transcript of BAB II - fajarahmadfauzi.files.wordpress.com€¦ · Web viewUntuk tingkat temperature media zat...