Proposal Lengkap

PROPOSAL TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN PASTEURISASI PENGOLAHAN SUSU MENTAH BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

Diajukan sebagai syarat akademik Pada Program Studi Instrumentasi dan Elektronika

Jurusan Fisika

Disusun oleh:

Linda Roshana

J0D007044

PROGRAM STUDI DIPLOMA III INSTRUMENTSI DAN ELEKTRONIKA

JURUSAN FISIKAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS DIPONEGOROSEMARANG

2010

SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya:Nama : Ir. Hernowo Danusaputro, MTNIP : 195401081986031001

Program Studi : DIII Instrumentasi dan ElektronikaJurusan : Fisika

Tidak keberatan dan sanggup untuk membimbing mahasiswa:

Nama : Linda RoshanaNIM : J0D 007 044Program Studi : DIII Instrumentasi dan ElektronikaJurusan : Fisika

Dalam menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul:“RANCANG BANGUN PASTEURISASI SUSU MENTAH BERBASIS

MIKROKONTROLER AT89S51”

Semarang, April 2010

Pembimbing

Ir. Hernowo Danusaputro, MT

NIP: 195401081986031001

USULAN TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN PASTEURISASI SUSU MENTAH BERBASIS

MIKROKONTROLER AT89S51

Yang diajukan oleh:

Linda Roshana

J0D007044

Telah disetujui oleh:

Semarang, April 2010

Koordinator Tugas Akhir Dosen Pembimbing

DIII Instrumentasi dan Elektronika

Dr. Priyono, MSi Ir. Hernowo Dansaputro, MT

NIP.196703111993031005 NIP. 195401081986031001

A. Latar Belakang

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dewasa ini telah membawa

manusia kepada peradaban yang lebih baik. Banyak sekali manfaat dan kemudahan

yang telah dihasilkan dengan adanya perkembangan teknologi, khususnya

perkembangan teknologi di dunia elektronika. Kebutuhan akan pengendalian daya

listrik suatu perangkat elektronika pada pengaturan level tegangan dan arus telah

mengalami perkembangan. Misalnya pengontrolan panas pada heater, pengontrolan

pencahayaan lampu, pengontrolan putaran motor, dan lain-lain.

Susu segar merupakan bahan makanan yang bergizi tinggi karena mengandung

zat-zat makanan yang lengkap dan seimbang seperti protein, lemak, karbohidrat,

mineral, dan vitamin yang sangat dibutuhkan oleh manusia. Nilai gizinya yang tinggi

juga menyebabkan susu merupakan medium yang sangat disukai oleh mikrooganisme

untuk pertumbuhan dan perkembangannya sehingga dalam waktu yang sangat singkat

susu menjadi tidak layak dikonsumsi bila tidak ditangani secara benar.

Salah satu cara yang dapat ditempuh untuk mencegah kerusakan pada susu

adalah dengan cara pemanasan (pasteurisasi) baik dengan suhu tinggi maupun suhu

rendah yang dapat diterapkan pada peternak. Dengan pemanasan ini diharapkan akan

dapat membunuh bakteri patogen yang membahayakan kesehatan manusia dan

meminimalisasi perkembangan bakteri lain, baik selama pemanasan maupun pada saat

penyimpanan.

Pasteurisasi adalah suatu proses pemanasan pada suhu dibawah 100 oC dalam

jangka waktu tertentu yang dapat mematikan mikroba yang ada dalam susu. Saat ini

dikenal dua metode yang lazim digunakan pada proses pasteurisasi susu, yaitu LTLT

(Low Temperature Long Time) dan HTST (High Temperature Short Time). Metode

LTLT pada dasarnya dilakukan dengan pemanasan susu sampai suhu 63 – 65 oC dan

dipertahankan pada suhu tersebut selama 30 menit. Alat yang digunakan untuk LTLT

berupa tangki terbuka (open vat) dengan pemanas tidak langsung atau lebih dikenal

dengan Batch Pasteuriser. Sedang metode HTST dilakukan dengan pemanasan susu

selama 15 – 16 detik pada suhu 76 oC atau lebih dengan menggunakan alat penukar

panas (heat exchanger) dan diikuti dengan proses pendinginan susu dengan cepat agar

mikroba yang masih hidup tidak tumbuh kembali.

Diversifikasi air susu sapi ini bisa dikelola secara home industry maupun secara

besar-besaran, dan sudah barang tentu diperlukan peralatan yang serba praktis dan

modern, agar diperoleh hasil yang maksimal.

B. Tujuan

Tujuan tugas akhir ini adalah membuat alat untuk memonitoring suhu pada

pasteurisasi susu mentah berbasis mikrokontroler AT89S51 yang terdiri dari: Sensor

LM 35, unit pengkondisian sinyal ADC (Analog to Digital Converter) yang

dikendalikan oleh mikrokontroler AT89S51 untuk mendapatkan variasi LED (Light

Emiting Dioda) yang secara otomatis mengeluarkan suara buzzer dan sebagai penampil

nilai intensitas menggunakan LCD M1632.

C. Tinjauan Pustaka

1. Sensor Suhu LM 35

LM 35 merupakan sensor suhu yang mempunyai kemampuan untuk merubah

suhu menjadi tegangan dengan perubahan yang linier yaitu sebesar 10 mV/°C.

Bentuk fisik IC ini sangat mirip dengan transistor kecil dengan tiga buah pin yaitu

sumber tegangan, grounding dan output. Dalam melakukan pengubahan suhu, LM 35

mengubah suhu pada permukaan IC yang selanjutnya hasil dari konfersi suhu menjadi

tegangan dikeluarkan dalam bentuk tegangan melalui kaki nomor dua (tengah).Dengan

menggunakan sensor suhu tipe LM35 dapat melakukan konversi suhu menjadi tegangan

analog dan sensor ini dapat beroperasi dengan menggunakan tegangan sumber diantara

4 – 30 volt DC.Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap derajat Celcius

sehingga dapat diperoleh persamaan berikut :

VLM35 = Temperatur x 10 mV

Tabel 1. Keluaran LM 35

Temperatur VLM35

25o C 0,25V

27o C 0,27V

28o C 0,28V

Gambar 1. Sensor suhu LM 35

Jika pengukuran menggunakan sensor suhu LM 35 maka range suhu yang

dapat diukur mulai dari 0°C sampai dengan 100°C. Ini berarti cukup jika digunakan

untuk pengukuran keadaan di udara. Dengan menggunakan IC LM 35 maka setting

suhu yang diinginkan akan menjadi lebih mudah karena perubahan suhu pada IC ini

sangatlah linier. Setting suhu yang diinginkan diperoleh dengan mengatur tegangan

keluaran IC LM 35 sesuai dengan kebutuhan.

2. Liquid Crystal Display (LCD)

LCD Display modul M1632 buatan Seiko Inc, meskipun harganya sekitar lima

kali lipat dibanding dengan LCD Module SEDI200 buatan Epson, tapi karena M1632

lebih dulu beredar di Indonesia dan lebih mudah didapat, masih merupakan pilihan

banyak penggemar elektronik praktis. LCD display module M1632 terdiri dari dua

bagian, yang pertama merupakan panel LCD sebagai media penampil informasi dalam

bentuk huruf/angka dua baris, masing – masing baris bisa menampung 16 huruf/angka.

Bagian kedua merupakan sebuah sistem yang dibentuk dengan mikrokontroler yang

ditempel dibalik pada panel LCD, berfungsi mengatur tampilan LCD. Dengan demikian

pemakaian LCD M1632 menjadi sederhana, sistem lain cukup mengirimkan kode –

kode ASCII dari informasi yang ditampilkan .

2. 1 Spesifikasi LCD M1632

Tampilan 16 karakter 2 baris dengan matrik 5 x 7 + krusor

ROM pembangkit karakter 192 jenis

RAM pembangkit karakter 8 jenis ( diprogram pemakai)

RAM data tampilan 80 x 8 bit ( 8 karakter)

Duty ratio 1/16

RAM data tampilan dan RAM pembangkit karakter dapat dibaca dari unit

mikroprosesor

Beberapa fungsi perintah antara lain: penghapusan tampilan ( display clear),

posisi krusor awal (crusor home), tampilan karakter kedip ( display character

blink), penggeseran krusor (crusor shift) dan penggeseran tampilan (display

shif).

Rangkaian pembangkit detak

Rangkaian otomatis reset saat daya dinyalakan

Catu daya tunggal + 5 volt

Diagram blok modul tampilan kristal cair (LCD) dapat dilihat pada gambar 2.2 :

Gambar 2. Diagram Blok LCD

Adapun simbol terminal in put-out put dapat dilihat pada tabel 2.2:

Tabel 2. Simbol terminal Input – Output

No Simbol Level Deskripsi

1 VCC - +5V

2 GND - 0V

3 VEE - Tegangan Kontras LCD

4RS H/L

Register Select, 0 = Register Perintah, 1 =

Register Data

5 R/W H/L 1 = Read, 0 = Write

6E H/L

Enable Clock LCD, logika 1 setiap kali

pengiriman atau pembacaan data

7 D0 H/L Data Bus 0

8 D1 H/L Data Bus 1

9 D2 H/L Data Bus 2

10 D3 H/L Data Bus 3





15 V+BL - Tegangan positif backlight

16 V-BL - Tegangan negatif backlight

2.2 Fungsi Terminal

Fungsi dari masing – masing terminal dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 3. Fungsi Terminal

Nama

sinyal

No

TerminalI/O Tujuan Fungsi

DB0-DB3 4 I/O MPU

Data dibaca dari modul ke MPU

atau ditulis ke modul dari MPU

melalui bus ini. Jika antar muka 4

bit, sinyal – sinyalnya tidak

digunakan.

DB4-DB7 4 I/O MPU

4 bus dua arah tri state. Data dibaca

dari modul ke MPU atau ditulis ke

modul dari MPU melalui bus

ini.Jika antar mukanya 8 bit, DB 7

digunakan sebagai busy flag.

E 1 Input MPU

Sinyal awal operasi. Sinyal ini

mengaktifkan penulisan atau

pembacaan data.

R/W 1 Input MPUSinyal pemilih baca (R) atau tulis

(W), 0: tulis, 1 : baca

RS 1 Input MPU Sinyal pemilih register

0 : Register instruksi (tulis)

1 : Register data (tulis dan baca)

VLC 1 - PSTerminal catu daya untuk mengatur

kecerahan tampilan kristal cair.

VDD 1 - PS + 5V

VSS 1 - PS Terminal Ground : 0V

2.3 Register

Register adalah blok diagram yang sering digunakan untuk menyimpan

(sementara) informasi biner yang muncul. LCD mempunyai 2 macam register 8 bit :

Instruksi Register (IR) dan Data Register (DR) yang masing – masing dapat dipilih

menggunakan sinyal pemilih (Pin RS).

Tabel 4. Fungsi register

RS RW Operasi

0 0Pemilihan IR, penulisan IR.

Operasi dalam: penghapusan layar.

0 1 Baca busy flag (DB7) dan penghitung alamat (DB0-DB6)

1 0Pemilihan register data, pemilihan register data.

Operasi dalam: DR ke DDRAM atau CGRAM.

1 1Pemilihan register data, pembacaan register data.

Operasi dalam: DDRAM atau CGRAM ke register data.

Register instruksi digunakan untuk menyimpan kode perintah misalnya hapus

tampilan, geser krusor dan sebagainya. Juga digunakan untuk menyimpan perintah yang

berhubungan dengan alamat RAM data tampilan (DDRAM) atau alamat RAM

pembangkit karakter (CGRAM).

Register Data (DR) digunakan untuk menyimpan data yang akan dikirim ke

atau di baca dari DDRAM atau CGRAM. Apabila data di isikan ke DDRAM maka

secara otomatis data isi register (DR) akan dipindahkan ke DDRAM/CGRAM. Apabila

data dibaca dari DDRAM maka alamat dari DDRAM akan di isikan ke dalam IR.

2.4 Busy Flag (tanda sibuk)

Busy Flag (BF) digunakan untuk memastikan apakah LCD sudah siap untuk

menerima perintah selanjutnya. Bit (BF) dikirim ke DB7 jika RS = 0 dan R/W = 1, jika

logika (BF) = 1 berarti LCD sedang melakukan operasi internal dan tidak dapat

menerima perintah luar. Oleh karena itu status dari (BF) perlu diperiksa sebelum

memberikan perintah.

2.5 Address Counter – AC (Pencacah Alamat)

Pencacah merupakan alamat dari memori RAM data tampilan (DDRAM) atau

CG RAM pada saat diberi perintah menulis atau membaca DDRAM atau CGRAM. Jika

pengesetan alamat (DDRAM atau CGRAM) dikirim ke register IR, maka informasi

alamat tersebut akan dipindahkan dari IR jika AC. Jika tampilan data dikirim

(berkurang) menurut kode set entry yang diberikan. Isi dari AC akan dikeluarkan pada

DB0 sampai dengan DB6 jika RS = 0 dan R/W = 1.

2.6 DDRAM (RAM Data Tampilan)

DDRAM memiliki kapasitas 80 x 8 bit sehingga dapat menyimpan kode

karakter 8 bit sejumlah maksimal 80 karakter. Alamat DDRAM yang diisikan ke dalam

sejumlah AC berbentuk bilangan heksadesimal.

AC

DD RAM

Alamat DDRAM dalam bentuk heksadesimal

Contoh alamat DDRAM 07H :

Alamat DDRAM 00H sampai 07H akan ditampilkan pada LCD baris 1, sedang alamat

40H sampai 47H tampil pada baris kedua.

Jika tampilan digeser maka alamat DDRAM 00H sampai 07H akan tampil di baris dan

alamat 40H sampai 47H akan ditampilkan pada baris 2.

2.7 ROM pembangkit karakter (CGROM)

CGROM dapat membangkitkan pola karakter matrik 5 x 7 titik sejumlah 192

jenis dari kode karakter 8 bit.

2.8 RAM pembangkit karakter (CGRAM)

CGRAM digunakan untuk membuat pola karakter sesuai kebutuhan pemakai

dengan memprogram terlebih dahulu. Lokasi DDRAM yang tidak digunakan sebagai

RAM biasa.

AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0

0 0 0 0 1 1 1

2.9 Penjelasan Instruksi LCD

1. Hapus tampilan (Clear Display)

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

0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

Instruksi hapus tampilan berfungsi menghapus tampilan LCD dan

mengembalikan posisi krusor ke alamat awal. Menghapus tampilan berarti menuliskan

kode spasi (20H) ke semua alamat DDRAM, dan alamat 0 DDRAM diset ke AC. Jika

digeser maka tampilan kembali ke posisi semula. Setelah melaksanakan intruksi hapus

tampilan maka mode entry pada mode increment. Bila memberi perintah hapus tampilan

maka harus diperhatikan kondisi tertentu pada tabel dibawah ini.

Tabel 5. Perintah pembatasan eksekusi Display Clear dan Crusor Home

Kondisi Pemakai Hal – hal yang perlu diperhatikan

Bila memberikan perintah hapus

tampilan atau pindah krusor ke posisi

awal setelah memberikan perintah geser

tampilan.

Perintah pindah krusor ke posisi awal

(home) harus secepatnya diberikan

lagi setelah perintah hapus tampilan

atau pindah krusor dilaksanakan.

Tidak boleh dibiarkan pada selang

waktu kelipatan 400/F.Osc x detik.

Setelah instruksi pertama: misal 1,5

ms, 4.5 ms, 5 ms, 5.5 ms.

Bila pindah ke posisi awal bertepatan

dengan alamat DDRAM 32H, 27H,

63H atau 67H.

Sebelum melaksanakan perintah

pindah posisi awal maka 4 data pada

alamat DDRAM tersebut harus

disimpan dan setelah selesai

melaksanakan perintah pindah posisi

krusor data dikembalikan ke

DDRAM sesuai alamat semula.

Apabila tidak dilakukan hal diatas

maka data pada DDRAM akan rusak.

2. Pindah krusor ke posisi awal


0 0 0 0 0 0 0 0 1 *

*: data tidak sah.

Perintah pindah kursor ke posisi awal berarti alamat DDRAM 0 diisikan ke AC

dan kursor ke posisi awal. Apabila sebelumnya diberi perintah geser maka tampilan

akan kembali ke tampilan awal. Isi DDRAM tidak berubah oleh adanya perintah pindah

kursor maka harus diperhatikan hal-hal seperti pada perintah hapus tampilan.

3. Mengeset mode entry


0 0 0 0 0 0 0 1 1/D S

Perintah pengesetan mode entry menentukan arah gerakan kursor tampilan

digeser atau tidak.

1/D adalah bit untuk naik atau turun alamat DDRAM setiap ada perintah menulis atau

membaca kode karakter pada DDRAM. Proses tersebut juga berlaku untuk penulisan

atau pembacaan pada CGRAM.

Jika 1/D = 1 maka alamat akan bertambah 1 dan kursor atau blink akan bergeser ke

kanan.

Jika 1/D = 0 maka alamat akan berkurang dan kursor atau blink akan bergeser ke kiri.

S adalah bit untuk menentukan apakah tampilan digeser atau tidak pada saat mengirim

(menulis) data ke DDRAM.

Jika S = 1 maka tampilan akan digeser ke kanan atau ke kiri sesuai pengesetan pada

1/D. Kursor tetap pada posisinya sedang tampilan akan digeser. Pada proses membaca

DDRAM tampilan tidak digeser.

Jika S = 0 maka tampilan tidak digeser.

4. Pengaturan ON/OFF tampilan


0 0 0 0 0 0 1 D C B

Perintah pengaturan ON/OFF tampilan berfungsi untuk menghidupkan atau

mematikan tampilan di layar LCD, memunculkan kursor dan membuat posisi kursor

berkedip. Kursor muncul dan berkedip pada kolom sesuai dengan alamat DDRAM yang

terdapat pada AC.

D adalah bit untuk mengatur ON/OFF dari tampilan. Jika D = 1 maka karakter pada

DDRAM akan muncul di layar LCD. Jika D = 0 maka tampilan akan OFF dan data

masih tetap berada dalam DDRAM.

C adalah bit untuk mengatur ON/OFF dari kursor. Jika C = 1 maka kursor muncul

berupa garis di bawah matriks karakter. Jika C = 0 maka kursor tidak tampil pada layar

LCD.

B adalah bit untuk mengatur kedipan kursor. Jika B = 1 posisi kursor akan berkedip

yaitu tampilan blok hitam bergantian dengan karakter setiap 0,4 detik. Jika B = 0 kedip

kursor tidak muncul.

5. Geser kursor/tampilan


0 0 0 0 0 1 S/C R/L * *

*: data tidak sah

Perintah geser kursor/tampilan digunakan untuk menggeser kursor dan

tampilan tanpa mengubah isi DDRAM. Perintah ini biasanya digunakan untuk koreksi

karena posisi kursor atau tampilan dapat digeser tanpa harus melakukan operasi

tulis/baca data tampilan. Oleh karena itu tampilan DDRAM adalah 40 karakter 2 baris

maka kursor pada digit 40 baris 1 akan digeser ke posisi 1 baris 2. Tampilan baris 1 dan

2 digeser bersamaan sehingga karakter pada baris ke 2 tidak digeser ke baris 1.

Tabel 2.6 Tabel Kebenaran S/C dengan R/L

S/C R/L Operasi

0 0 Posisi kursor digeser ke kiri (AC berkurang 1)

0 1 Posisi kursor digeser ke kanan (AC bertambah 1)

1 0 Seluruh tampilan digeser ke kiri bersama dengan kursor

1 1 Seluruh tampilan digeser ke kanan bersama dengan kursor

6. Pengesetan Fungsi


0 0 0 0 1 DL 1 * * *

*. data tidak sah

Pengesetan fungsi digunakan untuk menentukan panjang data interface yang

digunakan memakai bit DL. Jika DL = 0 maka panjang data interface yang digunakan

adalah 8 bit (DB0...DB7). Jika DL = 1 maka panjang data interface yang digunakan

adalah 4 bit (DB4...DB7) dimana 4 bit atas dikirim lebih dulu diikuti 4 bit rendah.

Perintah pengesetan harus diberikan sebelum perintah – perintah yang lain dapat

dilaksanakan kecuali untuk perintah baca alamat/tanda sibuk.Perintah pengesetan fungsi

dilakukan saat inisialisasi sistem.

7. Pengesetan alamat CGRAM


0 0 0 1 A A A A A A

Pengesetan alamat CGRAM dilakukan dengan cara mengirim kode biner 6 bit

pada AC selanjutnya data pada CGRAM dapat diisi atau dibaca.

8. Pengesetan alamat data DDRAM


0 0 1 A A A A A A A

Pengesetan DDRAM dilakukan dengan mengirimkan kode biner 7 bit pada AC,

selanjutnya data dikirim atau dibaca oleh MPU. Alamat untuk tampilan baris 1 adalah

00H/27H, sedangkan untuk 2 baris adalah 40 H sampai 67H.

9. Membaca alamat busy flag


0 1 BF A A A A A A A

Apabila register instruksi dibaca maka pada data bus DB7 merupakan bit tanda

sibuk dan data bus DB0-DB6 merupakan alamat DDRAM dan CGRAM. Alamat yang

dibaca ditentukan oleh instruksi pengesetan alamat yang diberikan sebelum perintah

baca alamat.

10. Mengirim data ke CGRAM atau DDRAM


1 0 D D D D D D D D

Data biner 8 bit DDDDDDDD dikirim ke CGRAM atau DDRAM ditentukan

oleh instruksi pengesetan alamat pada instruksi nomor 7 atau nomor 8. Setelah perintah

baca data dilaksanakan maka alamat (AC) akan naik atau turun tergantung mode set

entry.

11. Membaca data dari CGRAM atau DDRAM


1 1 D D D D D D D D

Pada pembacaan data, maka data biner 8 bit akan keluar di data bus DB7

sampai DB0 dari instruksi CGRAM atau DDRAM yang ditentukan oleh instruksi

pengesetan alamat pada instruksi nomor 7 atau nomor 8. Setelah perintah baca data

dilaksanakan maka alamat C akan naik atau turun tergantung mode set entry.

3. ADC 0804

ADC adalah proses pengubahan sinyal analog menjadi sinyal digital. Proses

pengubahan terjadi pada konverter/pengubah yang dikenal dengan analog to digital

converter. Proses pengubahan ini dikenal juga dengan nama sistem akusisi data.

Terdapat empat macam ADC yang memenuhi standar industri, yaitu integrating,

tracking converter, successive approximation dan flash/paralel. Keempat jenis ADC

tersebut mewakili beberapa macam pertimbangan diantaranya resolusi, kecepatan

konversi dan biaya.

Jenis-jenis ADC Menurut cara pengkonversiannya, ADC dapat

dikelompokkan kedalam beberapa jenis yaitu :

1. Tipe Integrating

Tipe Integrating menawarkan resolusi tertinggi dengan biaya terendah. ADC tipe ini

tidak dibutuhkan rangkaian sample hold. Tipe ini memiliki kelemahan yaitu waktu

konversi yang agak lama, biasanya beberapa milidetik.

2. Tipe Tracking

Tipe tracking menggunakan prinsip up down counter (pencacah naik dan turun).

Binary counter (pencacah biner) akan mendapat masukan clock secara kontinyu dan

hitungan akan bertambah atau berkurang tergantung pada kontrol dari pencacah

apakah sedang naik (up counter) atau sedang turun (down counter). ADC tipe ini

tidak menguntungkan jika dipakai pada sistem yang memerlukan waktu konversi

masukan keluaran singkat, sekalipun pada bagian masukan pada tipe ini tidak

memerlukan rangkaian sample hold. ADC tipe ini sangat tergantung pada kecepatan

clock pencacah, semakin tinggi nilai clock yang digunakan, maka proses konversi

akan semakin singkat.

3. Tipe flash / paralel

Tipe ini dapat menunjukkan konversi secara lengkap pada kecepatan 100 MHz

dengan rangkaian kerja yang sederhana. Sederetan tahanan mengatur masukan

inverting dari tiap-tiap konverter menuju tegangan yang lebih tinggi dari konverter

sebelumnya, jadi untuk tegangan masukan Vin, dengan full scale range, komparator

dengan bias dibawah Vin akan mempunyai keluaran rendah. Keluaran komparator ini

tidak dalam bentuk biner murni. Suatu dekoder dibutuhkan untuk membentuk suatu

keluaran yang biner. Beberapa komparator berkecepatan tinggi, dengan waktu tunda

(delay) kurang dari 6 ns banyak digunakan, karena itu dihasilkan kecepatan konversi

yang sangat tinggi. Jumlah komparator yang dibutuhkan untuk suatu konversi n bit

adalah 2n – 1.

4. Tipe successive approximation

Tipe successive approximation merupakan suatu konverter yang paling sering

ditemui dalam desain perangkat keras yang menggunakan ADC. Tipe ini memiliki

kecepatan konversi yang cukup tinggi, meskipun dari segi harga relatif mahal.

Prinsip kerja konverter tipe ini adalah, dengan membangkitkan pertanyaan-

pertanyaan yang pada intinya berupa tebakan nilai digital terhadap nilai tegangan

analog yang dikonversikan. Apabila resolusi ADC tipe ini adalah 2n maka diperlukan

maksimal n kali tebakan (Tirtamihardja, 1996).

4. Mikrokontroler AT89S51

Menurut Suryono, 2005 bahwa mikrokontroler merupakan sebuah chips yang

dapat melakukan pemprosesan data secara digital sesuai dengan perintah bahasa

assembly yang diberikan oleh perusahaan pembuatnya. Perbedaan yang mendasar antara

mikroprosesor dan mikrokontroler adalah mikroprosesor memerlukan perangkat

pendukung (RAM, Hardisk, VGA card, monitor, keyboard, floppy disk, dan peripheral

lainnya) yang dipasang sebagai peripheral eksternal dalam menjalankan intruksi.

Mikrokontroler merupakan chip tunggal yang dapat menjalankan instruksi

tanpa peripheral pendukung. Memang mikrokontroler tidak secerdas

mikroprosesor.Akan tetapi jika tingkat kepandaian yang dimiliki telah cukup untuk

menjalankan tugas dari suatu instrument, maka mikrokontroler menjadi pilihan pertama

karena memiliki kelebihan dalam hal harga, kesederhanaan rangkaian dan dimensi

instrument yang menjadi lebih kecil.

Mikrokontroler MCS-51 keluaran perusahaan semikonduktor intel, pertama

kali dibuat dengan media program (EPROM) berada diluar chip mikrokontroler tersebut

adalah seangkatan 8031. Disamping lebih rumit dan biaya mahal, system ini juga

memiliki kesulitan dalam mengisi dan menghapus program.Untuk mengisi diperlukan

perangkat pengisi khusus dan untuk menghapus diperlukan perangkat lampu ultraviolet

(UV) dengan spesifikasi khusus pula.Selanjutnya berkembang teknologi EEPROM yang

dapat dihapus dengan kejutan listrik, tetapi system ini masih memerlukan perangkat

pengisi khusus yang beroperasi pada level tegangan 12 volt.Perkembangan selanjutnya

adalah mereduksi kerumitan rangkaian dengan dimasukkannya EEPROM kedalam chip

mikrokontroler.Tipe ini yang banyak dikenal dengan kode AT89C51, AT89C52,

AT89C53, dan keluarganya.Semua mikrokontroler tipe-C masih memerlukan perangkat

pengisi khusus.

Perkembangan terakhir mikrokontroler MCS-51 adalah tipe-S yaitu jenis ISP

(In System Programmable) dimana EEPROM di dalamnya berteknologi flash yang

dapat diisi dengan pulsa 5 volt. Akibatnya system ini dapat diisi dan dihapus langsung

dari computer.Sehingga pemprogramannya dapat dilakukan secara online dari

computer. Tentu saja ha linin akan memberikan banyak kemudahan dalam perancangan

system elektronik.

Mikorokontroler tipe-S antara lain: AT89S51, AT89S52, AT89S53 dan

AT89S8252 adalah produk istimewa dari ATMEL karena memiliki flast yang dapat

deprogram pada level logic 5V dan dilengkapi ISP (In System Programable) sehingga

mikrokontroler jenis ini dapat deprogram dan dihapus melalui port-port yang tersedia

pada computer (misalnya LPT1) tanpa langkah tambahan sama sekali. Dengan jenis ISP

ini maka dalam penggunaannya tidak perlu mencabut IC mikrokontroler dari proyek

rangkaian, mengisi pada suatu alat dan menancapkan kembali kerangkaian tersebut,

sehingga tidak menambah jalur kerja dalam desain system.

Susunan pena-pena mikrokontroler MCS-51 diperlihatkan pada gambar 4,

penjelasan dari masing-masing pena adalah sebagai berikut :

a) Pena 1 sampai 8 (port 1) merupakan port paralel 8 bit 2 arah (bidirectional) yang

dapat digunakan untuk berbagai keperluan (general purpose).

b) Pena 9 (reset) adalah masukan reset (aktif tinggi). Transisi pulsa dari keadaan rendah

ke tinggi akan mereset MCS-51. pena ini dapat dihubungkan dengan rangkaian

power on reset.

c) Pena 10 sampai pena 17 (port 3) adalah port paralel 8 bit dua arah yang memiliki

fungsi pengganti meliputi TxD (transmit data), RxD (receive data), Int0 (interupt 0),

Int1 (interupt 1), T0 (timer 0), T1 (timer 1), WR (write), dan RD (read). Bila fungsi

pengganti tidak digunakan, pena-pena ini dapat dipakai sebagai port paralel 8 bit

serbaguna.

d) Pena 18 (Xtal 1) adalah pena masukan ke rangkaian osilator internal, sebuah osilator

kristal atau sumber osilator luar dapat digunakan.

e) Pena 19 (Xtal 2) adalah pena keluaran ke rangkaian osilator internal, pena ini dipakai

bila menggunakan osilator kristal.

f) Pena 20 (Ground) dihubungkan ke Vss atau ground.

g) Pena 21-28 (port 2) adalah port paralel 8 bit dua arah. Port 2 mengirimkan byte

alamat bila dilakukan pengaksesan memori eksternal.

Vcc

P0.0 (AD 0)

P0.1 (AD 1)

P0.2 (AD 2)

P0.3 (AD 3)

P0.4 (AD 4)

P0.5 (AD 5)

P0.6 (AD 6)

P0.7 (AD 7)

EA / VPP

ALE / PROG

PSEN

P2.7 (A 15)

P2.6 (A 14)

P2.5 (A 13)

P2.4 (A 12)

P2.3 (A 11)

P2.2 (A10)

P2.1 (A 9)

P2.0 (A 8)

P1.1

P1.2

P1.3

P1.4

P1.5

P1.6

P1.7

RESET

(RXD) P3.0

(TXD) P3.1

(INT1) P3.3

(T0) P3.4

(T1) P3.5

(WR) P3.6

(RD) P3.7

XTAL 2

XTAL 1

GND

(INT0) P3.2

P1.0

39

38

37

36

35

34

33

32

31

40

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

12

13

14

15

16

17

18

19

20

11

29

28

27

26

25

24

23

22

21

30

Gambar 3. Susunan pena-pena mikrokontroler AT89S51

h) Pena 29 adalah pena PSEN (Program Store Enable) yang merupakan sinyal

pengontrol yang membolehkan program memori eksternal masuk ke dalam bus

selama proses pemberian / pengambilan instruksi (fetching).

i) Pena 30 adalah pena ALE (Address Latch Enable) yang digunakan untuk menahan

alamat memori eksternal selama pelaksanaan instruksi.

j) Pena 31 (EA). Bila pena ini diberi logika tinggi (H), mikrokontroler akan

melaksanakan instruksi dari ROM/EPROM ketika isi program counter kurang dari

4096, bila logika rendah (L), mikrokontroler akan melaksanakan semua instruksi dari

memori program luar.

k) Pena 32 sampai 39 (port 0) merupakan port paralel 8 bit open drain 2 arah. Bila

digunakan untuk mengakses memori luar, port ini akan memultipleks alamat memori

dengan data.

l) Pena 40 (VCC) dihubungkan ke VCC (+5V).

Mikrokontroler dapat dihubungkan dengan osilator kristal kuarsa sebagai basis

pewaktuannya. Rangkaian pewaktuan internal osilator kristal kuarsa ditunjukkan

seperti pada gambar 5.

Vss

Xtal 1

Xtal 2

Xtal

Gambar 4. Rangkaian osilator kristal kuarsa

4. Light Emitting Diode (LED)

Pada diodabias forward, electron pita konduksi melewati junction dan jatuh ke

dalam hole. Pada saat electorn-electron jatuh pada pita konduksi ke pita valensi, mereka

memancarkan energi. Pada dioda penyearah, energi ini keluar sebagai panas. Tetapi

pada LED, energi dipancarkan sebagai cahaya.

Dengan menggunakan unsur-unsur seperti gallium, arsen, dan phosfor, pabrik

dapat membuat LED yang memancarkan warna merah, kuning dan infra merah (tidak

kelihatan). LED yang memancarkan warna yang kelihatan dapat berguna sebagai

display peralatan, mesin hitung, jam digital, dan lain-lain. LED infra merah dapat

digunakan dalam sistem tanda bahaya pencuri dan ruang lingkup lain yang

membutuhkan pancaran yang tak kelihatan, keuntungan dari LED dibandingkan lampu

pijar yaitu umurnya lebih panjang, tegangan rendah (1 sampai 2 V) dan saklar nyala

matinya cepat (nano detik). gambar 2.9 menunjukkan lambang dari LED.

Gambar 5. Lambang LED (Malvino, Albert, 1981)

5. Buzzer

Buzzer adalah suatu alat yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi sinyal suara. Pada

umumnya buzzer digunakan untuk alarm, karena penggunaannya cukup mudah yaitu

dengan memberikan tegangan input maka buzzer akan mengeluarkan bunyi. Frekuensi

suara yang di keluarkan oleh buzzer yaitu antara 1-5 KHz.

D. METODE PEMBUATAN ALAT

1 Studi Literatur

Mencari dan mengumpulkan referensi serta dasar teori yang diambil dari berbagai

buku penunjang untuk mendukung pembuatan modul dan Hardware.

2 Perancangan Hardware

Metode ini dimaksudkan untuk menentukan desain alat yang akan dibuat.

3 Pembuatan Hardware

Pembuatan Hardware yang didukung dengan software sistem dari alat yang telah

dibuat.

4 Implementasi Alat

Pembuatan rancang bangun sistem pasteurisasi susu yang akan digunakan sebagai

simulator.

E. JADWAL KEGIATAN

No KegiatanBulan

1 2 3 4 5

1 Studi literatur

2 Perancangan hardware

3 Pengujian hardware

4 Implementasi alat

5 Penyusunan laporan

F. DAFTAR PUSTAKA

Ibrahim, KF, 2001, Teknik digital, Andi Offset, Yogyakarta.

Malvino, Albert Paul, 1996.Prinsip-Prinsip Elektronika, Edisi ketiga, Alih bahasa:

Hanapi Gunawan, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Sugiharto, 2002, Penerapan Dasar Tranduser dan Sensor, Kanisius, Yogyakarta.

Tirtamihardja, 1996, Elektronika Digital, Andi Offset, Yogyakarta.

Proposal Lengkap

Documents

Transcript of Proposal Lengkap