BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
TINJAUAN PUSTAKA
2.4 Sensor Asap AF30
2.4.1 Cara Kerja Sensor asap AF30
Sensor asap AF30 merupakan salah satu sensor utama dalam penelitian ini. Sensor ini merupakan sebuah sensor kimia atau sensor gas. Sensor ini mempunyai nilai resistansi Rs yang akan berubah bila terkena gas yang mewakili asap di udara yaitu gas hydrogen dan ethanol. Sensor asap AF30 mempunyai tingkat sensitifitas yang tinggi terhadap dua jenis gas tersebut. Jika sensor tersebut mendeteksi keberadaan gas gas tersebut di udara dengan tingkat konsentrasi tertentu, maka sensor akan menganggap terdapat asap di udara. Dan ketika sensor mendeteksi keberadaan gas gas tersebut maka resistensi elektrik sensor tesebut akan menurun yang menyebakan tegangan yang dihasilkan oleh output sensor akan semakin
besar. Selain itu, sensor juga mempunyai sebuah pemanas (heater) yang digunakan untuk membersihkan ruangan sensor dari kontaminasi udara luar agar sensor dapat bekerja kembali secara efektif .secara umum bentuk dari sensor asap AF30 dapat dilihat dari gambar berikut:
Gambar 2.4.3 Bentuk Umum Sensor AF30 2.4.2 Karakteristik Output Sensor AF30 Terhadap Asap Rokok
Untuk dapat mengetahui bagaimana karakteristik output sensor AF30 bila dikenai asap rokok, maka terlebih dahulu kita harus mengetahui karakteristik dasar output sensor yang ditunjukkan pada grafik di bawah ini :
Dari grafik pada gambar 1 dapat dilihat bahwa dengan mengukur perbandingan antara resistansi sensor pada saat terdapat gas dan resistansi sensor pada udara saat udara bersih atau tidak mengandung gas, sebagai contoh jika resistansi sensor (RS) pada saat terdapat gas Hydrogen adalah 1 KΩ dan resistansi
sensor (RS) pada saat udara bersih adalah 10 KΩ , maka kadar gas dapat diketahui
dengan menggunakan pers berikut :
1 . 0 10000 1000 = Ω Ω = Rair Rgas
Untuk mengetahui besarnya resistansi sensor (RS) saat udara bersih dapat dihitung menggunakan rumus:
RS = − •
Vout Vout Vc
RL . . . (2)
Dari hasil persamaan di atas maka dapat ditentukan besar Resistansi Sensor (RS), bila semakin banyak asap yang terdeteksi maka Resistansi sensor akan semakin besar dan menyebabkan Vout sensor semakin kecil.
2.5 ADC (Analog to Digital Converter)
Analog to Digital Converter (ADC) adalah sebuah piranti yang dirancang untuk mengubah sinyal-sinyal analog menjadi sinyal - sinyal digital.. A/D Converter ini dapat dipasang sebagai pengonversi tegangan analog dari suatu peralatan sensor ke konfigurasi digital yang akan diumpankan ke suatu sistem minimum. Jenis ADC yang biasa digunakan dalam perancangan adalah jenis successive
approximation convertion (SAR) atau pendekatan bertingkat yang memiliki waktu
konversi jauh lebih singkat . IC ADC 0804 merupakan salah satu dari sekian banyak pengubah data analog menjadi data digital
Jenis 0804 ini merupakan ADC yang simpel dan mudah digunakan .IC ADC 0804 ini mempunyai 20 pin dengan konfigurasi seperti gambar berikut :
Gambar 2.5.1 konfigurasi pin IC ADC 0804
Pada ADC 0804 ini, terdapat dua jenis prinsip didalam melakukan konversi, yaitu free running dan mode control. Pada mode free running, ADC akan mengeluarkan data hasil pembacaan input secara otomatis dan berkelanjutan (continue). Prinsip yang kedua yaitu mode control, pada mode ini ADC baru akan memulai konversi setelah diberi instruksi dari mikrokontroler. Instruksi ini dilakukan dengan memberikan pulsa rendah kepada masukan WR sesaat, kemudian membaca keluaran data ADC setelah keluaran INTR berlogika rendah. Pada penelitian ini ,prinsip konversi yang digunakan adalah mode control. Prinsip kerja mode control akan dijelaskan lebih lanjut sebagai berikut:
Secara umum Rangkaian di dalam IC ADC memiliki 2 bagian utama, yaitu:
1. Bagian Sampling dan Hold, yang berfungsi menangkap atau menahan tagangan analog input sesaat untuk seterusnya diumpankan ke rangkaian pengonversi.
Gambar dibawah ini menggambarkan bagaimana aliran sinyal analog diubah ke sinyal digital. Konversi A/D & Kontrol 0/1 Ke INT CPU PB7-PB0 Ke parallel Input port S/H Input analog 0/1
START Konversi, SOC
Chip Select, CE
END Konversi, EOC
Gambar 2.5.2 Diagram ADC secara umum
Rangkaian di atas dioperasikan sebagai berikut. Pertama, kontroler, dalam hal ini mikroprosesor / mikrokontroller menghubungi ADC dengan mengirim sinyal CE. Artinya, ADC diaktifkan. Kemudian SOC (start of conversion) dikirimkan sehingga ADC mulai melakukan sampling sinyal dan diikuti dengan konversi ke digital.
Bila konversi selesai maka ADC akan mengirimkan tanda selesai EOC (end of conversion) yang artinya hasil konversi telah siap dibaca di (PB7-PB0). ). Program yang sesuai harus dibuat mengikuti prosedur seperti di atas. Artinya, program utama mikroprosesor harus dimuati dengan suatu program loop tertutup dan menunggu tanda untuk membaca data dari ADC. Meski tanda ini tidak harus diperhatikan, tetapi berakibat data yang dipaksa dibaca akan sering invalid karena CPU tidak dapat membedakan keadaan ambang (ketika ADC tengah melakukan konversi) dengan keadaan data siap (valid). Agar lebih efektif, fungsi interrupt harus diaktifkan untuk menghindari terjebaknya CPU dalam loop saat menunggu ADC siap. Dengan demikian CPU hanya akan membaca data bila mendapatkan
interrupt.
Secara singkat, ADC memerlukan bantuan sekuensi kontrol untuk menangkap dan mengkonversi sinyal. Seberapa lama ADC dapat sukses mengkonversi suatu nilai sangat tergantung dari kemampuan sampling dan
konversi dalam domain waktu. Makin cepat prosesnya, makin berkualitas pula ADC tersebut. Karena inilah maka karakteristik ADC yang paling penting adalah waktu konversi (conversion time). Namun demikian, kemampuan riil ADC dalam kontrol loop tertutup dalam sebuah sistem lengkap justru sangat dipengaruhi oleh kemampuan kontroler atau prosesor dalam mengolah data input-output secara cepat, dan bukan hanya karena kualitas ADC-nya.
2.6 Mikrokontroller
Mikrokontroler adalah single chip computer yang memiliki kemampuan untuk diprogram dan digunakan untuk tugas-tugas yang berorientasi kontrol. Mikrokontroler berkembang dengan dua alasan utama, yaitu kebutuhan pasar (market needed) dan perkembangan teknologi baru. Yang dimaksud dengan kebutuhan pasar yaitu kebutuhan manusia yang semakin besar terhadap alat-alat elektronik dengan perangkat pintar sebagai pengontrol dan pemroses data. Sedangkan yang dimaksud dengan perkembangan teknologi baru adalah perkembangan teknologi semikonduktor yang memungkinkan pembuatan chip dengan kemampuan komputasi yang sangat cepat, bentuk yang semakin mungil, dan harga yang semakin murah.
2.6.1 Mikrokontroller AT89S52
Mikrokontroler ini adalah mikroprosessor yang dirancang khusus untuk aplikasi kontrol, dan dilengkapi dengan ROM, RAM dan fasilitas I/O pada satu chip. AT89S52 adalah salah satu anggota dari keluarga MCS-51/52 yang dilengkapi dengan internal 8 Kbyte Flash PEROM (Programmable and Erasable Read Only Memory), yang memungkinkan memori program untuk dapat deprogram kembali. AT89S52 dirancang oleh Atmel sesuai dengan instruksi standar dan
susunan pin 80C5. Mikrokontroler AT89S52 memiliki fitur sebagai berikut : • Sebuah CPU ( Central Processing Unit ) 8 Bit.
• 256 byte RAM ( Random Acces Memory ) internal.
• Osilator internal dan rangkaian pewaktu. • Dua buah timer/counter 16 bit
• Lima buah jalur interupsi ( 2 buah interupsi eksternal dan 3 interupsi internal). • Sebuah port serial dengan full duplex UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter).
• Mampu melaksanakan proses perkalian, pembagian, dan Boolean. • EPROM yang besarnya 8 KByte untuk memori program.
• Kecepatan maksimum pelaksanaan instruksi per siklus adalah 0,5 μs pada frekuensi clock 24 MHz. Apabila frekuensi clock mikrokontroler yang digunakan adalah 12 MHz, maka kecepatan pelaksanaan instruksi adalah 1 μs