Perancangan Alat Pendeteksi Asap Rokok Dengan Menggunakan Sensor Asap Af 30 Berbasis Mikrokontroler AT89S51

(1)

PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI ASAP ROKOK DENGAN

MENGGUNAKAN SENSOR ASAP AF 30 BERBASIS

MIKROKONTROLER AT89S51

TUGAS AKHIR

NURHABIBA HASNA

052408087

PROGRAM STUDI D-3 FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

PERSETUJUAN

Judul : PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI ASAP

ROKOK DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR ASAP AF 30 BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

Kategori : TUGAS AKHIR

Nama : NURHABIBA HASNA

Nomor Induk Mahasiswa : 052408087

Program Studi : DIPLOMA TIGA(D-3) FISIKA INSTRUMENTASI

Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di Medan, Juli 2008

Diketahui,

Departemen Fisika FMIPA USU

Ketua Program Studi D3 FIN Pembimbing

Drs.Syahrul Humaidi,M.Sc Drs.Syahrul Humaidi,M.Sc

NIP 132050870 NIP 132050870

(3)

iv

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis Panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan karuniaNyalah akhirnya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir selesai pada waktunya.

Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesarnya kepada orang tua penulis ayahanda Zulikifli Hasibuan dan Ibunda almh.Nurhayati Siregar,dan Ibuku Masyitoh Siregar,.Bapak Dr.Eddy Marlianto.M.Sc,selaku Dekan FMIPA USU,Bapak Drs.Syahrul Humaidi,MSc,selaku Ketua Jurusan Program Studi Fisika Instrumentasi dan juga sebagai Dosen Pembimbing,Ibu Justinon,MSi,selaku Sekretaris Jurusan Program Studi Fisika Instrumentasi,Seluruh Dosen yang mengajar pada Jurusan Fisika Instrmentasi,Bang Brian Fisika S1,rekan jurusan Fisika Instrumentasi stambuk 2005,Buat anak-anak kost sei padang pribadi 7 nisma ,uci,anggi,Buat kakakku Aini Desriani,Lisdawani dan Abangku Zuhti Andri serta Adekku Tersayang Ambosa Hidayat dan Zulfahmi HSB yang telah memberikan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan pryek ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih terdapat kekurangan dan masih jauh dari kesempurnaan.Oleh karena itu,penulis sangat mengharapkan masukan berupa saran maupun kritik yang membangun dari pembaca.

Medan, Juli 2008

(4)

PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI ASAP ROKOK DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR ASAP AF 30 BERBASIS

MIKROKONTROLER AT89S51

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil karya saya sendiri,kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2008

(5)

v

ABSTRAK

(6)

DAFTAR ISI

1.3.Tujuan Penulisan 3

1.4.Batasan masalah 3

1.5.Sistematika Penulisan Laporan 4

Bab 2 Landasan Teori 2.1 Perangkat Keras

2.1.1.Mikrokontroler AT89S51 6

2.1.2.Konstruksi Mikrokontroler AT89S51 8

2.1.3.Pin-pin Mikrokontroler AT89S51 10

2.1.4.Analog to Digital Converter 13

2.1.5.Relay 17

2.1.6.Sensor AF 30 19

2.2.Perangkat Lunak

2.2.1.Bahasa Assembly MCS-51 20

2.2.2.Software 8052 Editor,Assembler,Simulator 25

2.2.3.Software Downloader 26

Bab 3 Perancangan Alat dan Cara Kerja Rangkaian

3.1.Diagram blok 27

3.2.Flowchart 29

3.3.Rangkaian Power Supply (PSA) 30

3.4.Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 31

3.5.Rangkaian ADC 33

3.6.Rangkaian Pengendali Kipas 35

(7)

vii

4.2.Rangkaian Pengendali Kipas 39

4.3.Rangkaian Alarm 41

4.4.Rangkaian ADC 42

4.5.Pengujian Sensor Asap AF 30 43

4.6.Program 46

Bab 5 Kesimpulan dan Saran

5.1.Kesimpulan 50

5.2.Saran 50

Daftar Pustaka 51

(8)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1.3 IC mikrokontroler AT89S51 10

Gambar 2.1.4.1 IC ADC 00804 13

Gambar 2.1.4.2 Diagram ADC 15

Gambar 2.1.5 Simbol Relay dan Rangkaian Driver 18

Gambar 2.1.6 Sensor Asap AF 30 19

Gambar 2.2.2 Software 8051,Editor,Assembler,Simulator 25

Gambar 2.2.3 ISP-Flash Programmer 3 26

Gambar 3.3 Rangkian Power Supply(PSA) 30

Gambar 3.4 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 31

Gambar 3.5 Rangkaian ADC 33

Gambar 3.6 Rangkaian Pengendali Kipas 35

Gambar 3.7 Rangkaian Buzzer 36

Gambar 4.2 Rangkaian Pengendali Kipas 38

Gambar 4.3 Rangkaian Alarm 40

(9)

v

ABSTRAK

(10)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada kehidupan sehari hari,perokok banyak dijumpai di sekitar kita. Seperti yang kita

ketahui, sangat banyak kerugian yang ditimbulkan oleh asap rokok dan asap rokok itu

sendiri juga dapat menggangu orang yang berada di sekitar kita. Selain mengganggu,

asap rokok juga dapat merugikan kesehatan kita. Banyak penyakit yang dapat

ditimbulkan oleh asap rokok misalnya dapat menyebabkan kanker,serangan

jauntung,gangguan kehamilan dan lain lain.

Oleh karena faktor buruk yang dibawa oleh asap rokok, pada daerah tertentu

terdapat larangan larangan yang tidak memperbolehkan seseorang untuk merokok.

Misalnya pada Rumah sakit, gedung bioskop,ruangan ber-AC di perkantoran dan lain

lain. Hal tersebut dilakukan agar asap yang ditimbulkan oleh rokok tidak menggangu

orang lain yang berada disekitarnya.

Dalam kurun waktu singkat perkembangan teknologi melaju dengan sangat pesat.

Perkembangan teknologi ini merupakan hasil kerja keras dari rasa ingin tahu manusia

terhadap suatu hal yang pada akhirnya diharapkan akan mempermudah manusia.

(11)

2

yang canggih yang dapat bekerja secara otomatis.Kebutuhan manusia terhadap

peralatan yang cerdas dan dapat bekerja secara otomatis semakin meningkat,

disamping cara kerjanya yang teliti juga peralatan ini tidak perlu dipantau setiap saat,

tetapi mengaktifkan peralatan tersebut dan kemudian mengaturnya sesuai keinginan,

maka peralatan tersebut akan mengerjakan tugasnya sesuai dengan program yang telah

diberikan. Salah satu alat yang cerdas yang dibutuhkan manusia adalah alat yang

dapat mendeteksi asap rokok dan memberi peringatan kepada perokok untuk tidak

merokok di area atau di dalam ruangan tersebut. Dengan demikian dengan adanya alat

ini diharapkan pengawasan terhadap perokok tidak lagi diperlukan karena sudah

dilakukan secara otomatis dan diharapkan dengan adanya alat ini juga dapat

meningkatkan tingkat kedisiplinan perokok untuk tidak merokok pada area tertentu.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan permasalahan di atas, penulis mencoba untuk merancang suatu alat yang

dapat mendeteksi asap rokok pada suatu ruangan dan memberi peringatan kepada

perokok bahwa daerah tersebut tidak diperbolehkan untuk merokok.

Pada alat ini digunakan cigarette smoke sensor type AF30 sebagai pendeteksi

ada atau tidaknya asap rokok yang terdapat dalam ruangan. Mikrokontroler AT89S51

digunakan sebagai otak dari seluruh system dan mengolah data yang dihasilkan oleh

sensor kemudian membunyikan alarm dan menghidupkan kipas. Display matriks

digunakan untuk menampilkan tulisan peringatan untuk tidak merokok di dalam

(12)

1.3 Tujuan Penulisan

Tujuan dilakukan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Merancang suatu alat yang dapat mendeteksi keberadaan asap rokok dalam

suatu ruangan

2. Memanfaatkan mikrokontroler sebagai alat pengolah data yang diberikan oleh

sensor.

3. Merancang setup alat yang mudah untuk digunakan (user friendly)

4. Studi lebih lanjut tentang aplikasi mikrokontroler AT89S51

5. Sebagai informasi bagaimana dasar membangun sebuah instrumen yang

mampu mendeteksi keberadan asap rokok.

1.4 Batasan Masalah

Mengacu pada hal diatas, penulis akan merancang smoke detector dengan

menggunakan sensor asap AF 30 , dengan batasan-batasan sebagai berikut : 1. Mikrokontroler yang digunakan adalah jenis AT89S51.

2. Sensor yang digunakan adalah. cigarette smoke sensor type AF30

3. Alat ini hanya mendeteksi keberadaan asap rokok dan memberi peringatan

berupa alarm

(13)

4

1.5 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat

sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari Perancangan alat

pendeteksi asap rokok dengan menggunakan sensor af 30 berbasis mikrokontroler

AT89S51, maka penulis menulis laporan ini sebagai berikut:

BAB 1.PENDAHULUAN

Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan

penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.

BAB 2.LANDASAN TEORI

Landasan teori, dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang

digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian Teori pendukung

itu antara lain tentang mikrokontroler AT89S51 (hardware dan software),

sensor AF 30,ADC,bahasa program yang digunakan. serta karekteristik dari

(14)

BAB 3 PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM

Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok dari

rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram alir dari

program yang akan diisikan ke mikrokontroler AT89S51

BAB 4 ANALISA RANGKAIAN DAN SISTEM KERJA ALAT

Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja alat,

penjelasan mengenai program-program yang digunakan untuk mengaktipkan

rangkaian,dan penjelasan mengenai program yang diisikan ke mikrokontroler

AT89S51

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari

pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah rangkaian

ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya pada suatu

(15)

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1. Perangkat Keras

2.1.1. Mikrokontroler AT89S51

Mikrokontroler sebagai suatu terobosan teknologi mikrokontroler dan mikrokomputer

hadir memenuhi kebutuhan pasar (market need) dan teknologi baru. Sebagai teknologi

baru yaitu teknologi semi konduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak

namun hanya membutuhkan ruang kecil serta dapat diproduksi secara massal (dalam

jumlah banyak) sehingga harga menjadi lebih murah (dibandingkan microprocessor).

Sebagai kebutuhan pasar mikrokontroller hadir untuk memenuhi selera industri dan

para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat bantu dan mainan yang lebih

canggih serta dalam bidang pendidikan.

Tidak seperti sistem komputer yang mampu menangani berbagai macam

program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka, dan lain sebagainya).

Mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan

lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM-nya. Pada sistem komputer

perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna

(16)

perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan Pada

mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya program

kontrol disimpan dalam ROM yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM

digunakan sebagai tempat penyimpanan sederhana sementara, termasuk

register-register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan.

Mikrokontroler AT89S51 merupakan salah satu keluarga dari MCS-51

keluaran Atmel. Jenis mikrokontroller ini pada prinsipnya dapat digunakan untuk

mengolah data per bit ataupun data 8 bit secara bersamaan. Pada prinsipnya program

pada mikrokontroler dijalankan bertahap, jadi pada program itu sendiri terdapat

beberapa set instruksi dan tiap instruksi itu dijalankan secara bertahap atau berurutan.

Beberapa fasilitas yang dimiliki oleh mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut :

1. Sebuah Central Processing Unit 8 bit

2. Osilatc : internal dan rangkaian pewaktu

3. RAM internal 128 byteash memori 4 Kbyte

4. Lima buah jalur interupsi (dua buah interupsi eksternal dan tiga buah interupsi

internal)

5. Empat buah programable port I/O yang masing-masing terdiri dari delapan

buah jalur I/O

6. Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART

7. Kemampuan untuk melaksanakan operasi aritmatika dan operasi logika

8. Kecepatan dalam melaksanakan instruksi per siklus 1 mikrodetik pada

(17)

8

2.1.2. Konstruksi AT89S51

Mikrokontroler AT89S51 hanya memerlukan tambahan 3 kapasitor, 1 resistor dan 1

kristal serta catu daya 5 volt. Kapasitor 10 μF dan resistor 10 KΩ dipakai untuk

membentuk rangkaian riset. Dengan adanya rangkaian riset ini AT89S51 otomatis

diriset begitu rangkaian menerima catu daya. Kristal dengan frekuensi maksimum

24MHz dan kapasitor 30 μF dipakai untuk melengkapi rangkaian osilator pembentuk

clock yang menentukan kecepatan kerja mikrokontroler .

Memori merupakan bagian yang sangat penting pada mikrokontroller.

Mikrokontroler memiliki dua macam memori yang sifatnya berbeda. Read Only

Memory (ROM) yang isinya tidak berubah meskipun IC kehilangan catu daya. Sesuai

dengan keperluannya, dalam susunan MCS-51 memori penyimpanan program ini

dinamakan sebagai memori program. Random Access Memory (RAM) isinya akan

sirna begitu IC kehilangan catu daya, dipakai untuk menyimpan data pada saat

program bekerja. RAM yang dipakai untuk menyimpan data ini disebut sebagai

memori data.

Ada berbagai jenis ROM untuk mikrokontroler dengan program yang sudah

baku dan diproduksi secara massal, program diisikan kedalam ROM pada saat IC

mikrokontroler dicetak dipabrik IC. Untuk keperluan tertentu mikrokontroler

menggunakan ROM yang dapat diisi ulang atau Programble-Eraseable ROM yang

disingkat menjadi PROM (PEROM). Dulu banyak UV-EPROM (Ultra Violet

Eraseable Programble ROM) yang kemudian dinilai mahal dan ditinggalkan setelah

(18)

Jenis memori yang dipakai untuk memori program AT89S51 adalah flash

PEROM, program untuk mengendalikan mikrokontroler diisikan ke memori itu lewat

bantuan alat yang dinamakan sebagai AT89S51 flash PEROM Programmer. Memori

data yang disediakan dalam chip AT*(S51 sebesar 128 kilo byte meskipun hanya kecil

saja tapi untuk banyak keperluan memori kapasitas itu sudah cukup.

AT89S51 dilengkapi UART (Universal Asyncronous Receiver/Transmitter)

yang biasa dipakai untuk komunikasi data secara seri. Jalur untuk komunikasi data seri

(RXD dan TXD) diletakkan berhimpitan dengan P1.0 dan P1.1. pada kaki nomor 2

dan 3, sehingga kalau sarana input/output bekerja menurut fungsi waktu. Clock

penggerak untaian pencacah ini bisa berasal dari ossillator kristal atau clock yang

diumpan dari luar lewat T0 dan T1/T0 dan T1 berhimpitan dengan P3.4 dan P3.5,

sehingga P3.4 dan P3.5 tidak bisa dipakai untuk jalur input/output paralel kalau T0

dan T1 dipakai.

AT89S51 mempunyai enam sumber pembangkit interupsi, dua diantaranya

adalah sinyal interupsi yang diumpankan ke kaki INT0 dan INT1. Kedua kaki ini

berhimpitan dangan P3.2 dan P3.3 sehingga tidak bisa dipakai sebagai jalur

input/output paralel kalau INT0 dan INT1 dipakai untuk menerima sinyal interupsi.

Port1 dan 2, UART, Timer 0, Timer 1 dan sarana lainnya merupakan yang secara fisik

(19)

10

2.1.3. Pin - Pin Pada Mikrokontroler AT89S51 Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler AT89S51 :

Gambar 2.1.3 IC Mikrokontroler AT89S51

VCC (Pin 40) Suplai tegangan

GND (Pin 20) Ground

Port 0 (Pin 39-Pin 32)

Port 0 dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex address/data ataupun

(20)

ini dapat memberikan output sink ke delapan buah TTL input atau dapat diubah

sebagai input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut.Pada fungsi sebagai low

order multiplex address/data, port ini akan mempunyai internal pull up. Pada saat

flash progamming diperlukan external pull up, terutama pada saatverifikasi program.

Port 1 (Pin 1 - Pin 8)

Port 1 adalah port dua arah masukan/keluaran 8-bit dengan pull-up internal. Sebagai

tambahan, P1.0 dan P1.1 dapat diatur sebagai pewaktu/ pencacah-2 eksternal masukan

pencacah (P1.0/T2) dan pewaktu/pencacah-2 masukan pemicu (P1.1/T2EX). Port 1

juga menerima byte-byte alamat saat pemrograman dan verifikasi flash.

Port 2 (Pin 21 – pin 28)

Port 2 berfungsi sebagai I/O biasa atau high order address pada saat mengakses

memori secara 16 bit. Pada saat mengakses memori 8 bit, port ini akan mengeluarkan

isi dari P2 special function register. Port ini mempunyai internal pull up dan berfungsi

sebagai input dengan memberikan logika 1. Sebagai output, port ini dapat memberikan

output sink keempat buah input TTL.

Port 3 (Pin 10 – pin 17)

Port 3 merupakan 8 bit port I/O dua arah dengan internal pull up. Port 3 juga

mempunyai fungsi pin masing-masing, yaitu sebagai berikut :

Nama pin Fungsi

P3.0 (pin 10) RXD (Port input serial)

(21)

12

P3.2 (pin 12) INTO (interrupt 0 external)

P3.3 (pin 13) INT1 (interrupt 1 external)

P3.4 (pin 14) T0 (input external timer 0)

P3.5 (pin 15) T1 (input external timer 1)

P3.6 (pin 16) WR (menulis untuk eksternal data memori)

P3.7 (pin 17) RD (untuk membaca eksternal data memori)

RST (pin 9)

Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle.

ALE/PROG (pin 30)

Address latch Enable adalah pulsa output untuk me-latch byte bawah dari alamat

selama mengakses memori eksternal. Selain itu, sebagai pulsa input progam (PROG)

selama memprogram Flash.

PSEN (pin 29)

Progam store enable digunakan untuk mengakses memori progam eksternal.

EA (pin 31)

Pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu mikrokontroler akan

menjalankan progam yang ada pada memori eksternal setelah sistem direset. Jika

kondisi high, pin ini akan berfungsi untuk menjalankan progam yang ada pada

memori internal. Pada saat flash progamming, pin ini akan mendapat tegangan 12

(22)

XTAL1 (pin 19)

Input untuk clock internal.

XTAL2 (pin 18) Output dari osilator.

2.1.4. ADC (Analog to Digital Converter)

ADC yang digunakan adalah ADC 0804. ADC ini akan merubah tegangan

yang merupakan keluaran dari LM35 menjadi 8-bit data biner. Gambar IC ADC 0804

tampak seperti di bawah:

Gambar 2.1.4 .1. IC ADC 0804

8-bit data yang keluar dari ADC inilah yang akan dioleh oleh mikrokontroler

kemudian ditampilkan pada display seven segmen.

(23)

14

pengonversi tegangan analog dari suatu peralatan sensor ke konfigurasi digital yang

akan diumpankan ke suatu sistem minimum. Teknologi ADC ini telah banyak

mengubah teknik-teknik konvensional analog dalam sistem-sistem kontrol, teknologi

perekaman dan pembangkitan kembali sinyal-sinyal audio/ video (recording and

playing) dan berbagai aplikasi dalam multimedia dan instrumantasi lainnya.

Permasalahan noise dalam sinyal (sebelumnya sulit dikikis habis jika hanya

mengandalkan filter analog) dapat diatasi dengan sangat baik dengan filter digital

berbasis ADC. Apalagi faktor penentu keandalan filter digital ini adalah keandalan

program kemudinya. Makin andal programnya, makin andal pula kerja filter tersebut.

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.

2. Rangkaian Konversi A/D (plus rangkaian kontrolnya).

Gambar berikut menggambarkan bagaimana aliran sinyal analog diubah ke sinyal

(24)

Rangkaian di atas dioperasikan sebagai berikut. Pertama, kontroler, dalam hal

ini mikroprosesor 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 tertutp 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) dan keadaan data siap (valid). Agar

lebih efektif, fungsi interrupt harus diaktifkan untuk menghindari terjebaknya CPU

dalam loop saat menunggu ADC siap. Ia hanya akan membaca data bila mendapatkan

interrupt.

Secara singkat, ADC memerlukan bantuan sekuensi kontrol untuk menangkap

dan mengonversi sinyal. Seberapa lama ADC dapat sukses mengonversi 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). Jika

suatu ADC disebut memiliki waktu konvesi 1,4µdt (mikrodetik) maka secara teoritis dalam waktu 1 detik ia dapat mengonversi sinyal kontiniu sebanyak 714.285,7 kali.

Dengan demikian, frekuensi input tertinggi yang masih dapat ditolerir untuk

(25)

16

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, misalnya permasalahan pada filter digital dalam dunia speech processing

dan recognition. ADC yang dipakai mungkin sudah sangat cepat, bahkan melebihi

spesifikasi untuk keperluan memproses sinyal input yang didefenisikan (misalnya

speech diproses dengan ADC 1,4µdt/conversion), tetapi terkadang algoritma filtering yang dikembangkan justru membuat unjuk kerja sistem keseluruhan menjadi

kedodoran. Meskipun unggul dalam kecepatan konversi data (pasif: A/D), pelambatan

justru terjadi dalam penerapan algoritma pemproses tertentu, misalnya identifikasi

menggunakan neural network, optimasi.

2.1.5. Relay

Relay adalah suatu rangkaian switch magnetik yang bekerja bila mendapat catu dan

suatu rangkaian trigger. Relay memiliki tegangan dan arus nominal yang harus

dipenuhi output rangkaian pendriver atau pengemudinya. Arus yang digunakan pada

rangkaian adalah arus DC.

Konstruksi dalam suatu relay terdiri dari lilitan kawat (coil) yang dililitkan

pada inti besi lunak. Jika lilitan kawat mendapatkan aliran arus, inti besi lunak kontak

menghasilkan medan magnet dan menarik switch kontak. Switch kontak mengalami

gaya listrik magnet sehingga berpidah posisi ke kutub lain atau terlepas dari kutub

(26)

relay akan kembali keposisi semula yaitu normaly ON atau Normaly OFF, bila tidak

ada lagi arus yang mengalir padanya, posisi normal relay tergantung pada jenis relay

yang digunakan. Dan pemakaian jenis relay tergantung pada kadaan yang diinginkan

dalam suatu rangkaian.

Menurut kerjanya relay dapat dibedakan menjadi :

a. Normaly Open (NO), saklar akan terbuka bila dialiri arus

b. Normaly Close (OFF), saklar akan tertutup bila dialiri arus

c. Change Over (CO), relay ini mempunyai saklar tunggal yang nomalnya tertutup

yang lama, bila kumparan 1 dialiri arus maka saklar akan terhubung ke terminal A,

sebaliknya bula kumparan 2 dialiri arus maka saklar akan terhubung ke terminal

B.

Analogi rangkaian relay yang digunakan pada tugas akhir ini adalah saat basis

transistor ini dialiri arus, maka transistor dalam keadaan tertutup yang dapat

menghubungkan arus dari kolektor ke emiter yang mengakibatkan relay terhubung.

Sedangkan fungsi dioda disini adalah untuk melindungi transistor dari tegangan

induksi berlebih, dimana tegangan ini dapat merusak transistor.

Jika transistor pada basis tidak ada arus maju, transistor terbuka sehingga arus tidak

mengalir dari kolektor ke emiter, relay tidak bekerja karena tidak ada arus yang

(27)

18

Bentuk relay yang digunakan da bentuk relay dengan rangkaian driver dapat dilihat

pada gambar di bawah ini:

.

Gambar 2.1.5 Simbol Relay dan Rangkaian Driver Vcc

Tr VB

Dioda

(28)

2.1.6. Sensor Asap AF30

Pada dasarnya prinsip kerja dari sensor tersebut adalah mendeteksi keberadaan

gas-gas yang dianggap mewakili asap rokok, yaitu gas-gas Hydrogen,Ethanol dan

Karbonmonoksida. Sensor AF-30 mempunyai tingkat sensitifitas yang tinggi terhadap

dua jenis gas tersebut. Jika sensor tersebut mendeteksi keberadaan gas-gas tersebut

diudara dengan tingkat konsentrasi tertentu, maka sensor akan menganggap terdapat

asap rokok di udara. Ketika sensor mendeteksi keberadaan gas-gas tersebut maka

resistansi elektrik sensor akan turun. Dengan memanfaatkan prinsip kerja dari sensor

AF-30 ini, kandungan gas-gas tersebut dapat diukur.

(29)

20

2.2. Perangkat Lunak

2.2.1. Bahasa Assembly MCS-51

Bahasa yang digunakan untuk memprogram IC mikrokontroler AT89C4051 adalah

bahasa assembly untuk MCS-51. Angka 51 merupakan jumlah instruksi pada bahasa

ini hanya ada 51 instruksi, antara lain yaitu :

1. Instruksi MOV

Perintah ini merupakan perintah untuk mengisikan nilai ke alamat atau register

tertentu. Pengisian nilai dapat secara langsung atau tidak langsung.

Contoh pengisian nilai secara langsung

MOV R0,#20h

Perintah di atas berarti : isikan nilai 20 Heksadesimal ke register 0 (R0).

Tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah nilai.

Contoh pengisian nilai secara tidak langsung

MOV 20h,#80h

...

MOV R0,20h

Perintah di atas berarti : isikan nilai yang terdapat pada alamat 20

(30)

Tanpa tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah

alamat.

2. Instruksi DJNZ

Decreament Jump If Not Zero (DJNZ) ini merupakan perintah untuk

mengurangi nilai register tertentu dengan 1 dan lompat jika hasil

pengurangannya belum nol. Contoh ,

MOV R0,#80h meneruskan ke perintah pada baris berikutnya.

3. Instruksi ACALL

Instruksi ini berfungsi untuk memanggil suatu rutin tertentu. Contoh :

...

ACALL TUNDA

...

TUNDA:

(31)

22

4. Instruksi RET

Instruksi RETURN (RET) ini merupakan perintah untuk kembali ke rutin

pemanggil setelah instruksi ACALL dilaksanakan. Contoh,

ACALL TUNDA

Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu. Contoh,

Loop:

...

JMP Loop

6. Instruksi JB (Jump if bit)

Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang dimaksud berlogika high (1). Contoh,

Loop:

JB P1.0,Loop

...

(32)

7. Instruksi JNB (Jump if Not bit)

Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang

dimaksud berlogika Low (0). Contoh,

Loop:

JNB P1.0,Loop

...

8. Instruksi CJNZ (Compare Jump If Not Equal)

Instruksi ini berfungsi untuk membandingkan nilai dalam suatu register

dengan suatu nilai tertentu. Contoh,

Loop:

...

CJNE R0,#20h,Loop

...

Jika nilai R0 tidak sama dengan 20h, maka program akan lompat ke rutin

Loop. Jika nilai R0 sama dengan 20h, maka program akan melanjutkan

instruksi selanjutnya..

9. Instruksi DEC (Decreament)

Instruksi ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register yang

dimaksud dengan 1. Contoh,

(33)

24

...

DEC R0 R0 = R0 – 1

...

10.Instruksi INC (Increament)

Instruksi ini merupakan perintah untuk menambahkan nilai register yang

dimaksud dengan 1. Contoh,

MOV R0,#20h R0 = 20h

...

INC R0 R0 = R0 + 1

...

(34)

2.2.2. Software 8051 Editor, Assembler, Simulator

Instruksi-instruksi yang merupakan bahasa assembly tersebut dituliskan pada sebuah

editor, yaitu 8051 Editor, Assembler, Simulator. Tampilannya seperti di bawah ini.

Gambar 2.2.2. 8051 Editor, Assembler, Simulator

Setelah program selesai ditulis, kemudian di-save dan kemudian di-Assemble

(di-compile). Pada saat di-assemble akan tampil pesan peringatan dan kesalahan. Jika

masih ada kesalahan atau peringatan, itu berarti ada kesalahan dalam penulisan

perintah atau ada nama subrutin yang sama, sehingga harus diperbaiki terlebih dahulu

sampai tidak ada pesan kesalahan lagi.

Software 8051IDE ini berfungsi untuk merubah program yang kita tuliskan ke

dalam bilangan heksadesimal, proses perubahan ini terjadi pada saat peng-compile-an.

(35)

26

2.2.3. Software Downloader

Untuk mengirimkan bilangan-bilangan heksadesimal ini ke mikrokontroler digunakan

software ISP- Flash Programmer 3.0a yang dapat didownload dari internet.

Tampilannya seperti gambar di bawah ini

Gambar 2.2. 3.ISP- Flash Programmer 3

Cara menggunakannya adalah dengan meng-klik Open File untuk mengambil file

heksadesimal dari hasil kompilasi 8051IDE, kemudian klik Write untuk mengisikan

(36)

BAB 3

PERANCANGAN ALAT DAN CARA KERJA RANGKAIAN

3.1. Diagram blok

Secara umum alat pendeteksi asap rokok ini terdiri dari tujuh blok rangkaian utama.

Blok diagram dari rangkaian dapat dilihat dari gambar berikut ini:

Untuk mendeteksi asap digunakan sensor asap AF30. output sensor berupa tegangan.

Apabila terkena asap maka tegangan pada output sensor akan semakin besar. Data

output sensor merupakan data analog. Agar dapat dibaca oleh mikrokontroller maka

terlebih dahulu output dari sensor dimasukkan ke ADC untuk diolah datanya menjadi

(37)

28

data data digital. Hasil dari perubahan yang di olah oleh ADC inilah yang dikirimkan

ke mikrokontroler untuk di proses lebih lanjut. Mikrokontroler AT89S51 berfungsi

sebagai otak dari keseluruhan system. Dimana didalam mikrokontroler inilah

nantinya semua data akan diolah dan dibandingkan .Untuk menjalankan kipas

dibutuhkan suatu rangkaian driver kipas. Driver kipas ini terdiri dari rangkaian relay

dimana relay ini berfungsi sebagai saklar otomatis sehingga dapat menyalakan dan

mematikan kipas sesuai dengan yang kita perintahkan dengan sendirinya.Alarm

berfungsi untuk memberikan nada peringatan bahwa sensor mendeteksi asap rokok.

Untuk dapat membunyikan alarm juga dibutuhkan suatu rangkaian driver. Driver

alarm ini secara umum prinsip kerjanya serupa dengan prinsip kerja rangkaian

(38)

3.2. FLOWCHART

Program diawali dengan start. Kemudian program akan membaca data sensor

apakah sensor mendeteksi asap atau tidak.jika tidak maka program akan kembali ke

awal dan kembali melakukan pengecekan.jika sensor mendeteksi asap maka program

akan memerintahkan alarm untuk berbunyi dan menghidupkan kipas. Kemudian

program akan mengecek apakah asap yang terdapat pada ruangan telah habis atau

belum. Jika belum habis maka program akan kembali memerintahkan alarm untuk

terus berbunyi dan menghidupkan kipas. Jika asap telah habis maka program akan

(39)

30

3.3.Rangkaian power supplay ( PSA )

Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian yang ada.

Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt,

keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian,

sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk mensuplay tegangan ke relay. Rangkaian

power supplay ditunjukkan pada gambar 3.2 berikut ini :

Gambar 3.3. Rangkaian Power Supplay (PSA)

Trafo CT merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari

220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan

menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor

2200 μF. Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan agar keluaran yang

dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED

hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini

berfungsi untuk mensupplay arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian,

sehingga regulator tegangan (LM7805CT) tidak akan panas ketika rangkaian butuh

arus yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran 2 buah

(40)

3.4.Rangkaian Mikrokontroler AT89S51

Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh system yang ada.

Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada gambar berikut ini:

Gbr.3.4.Rangkaian mikrokontroler AT89S51

Pin 31 External Access Enable (EA) diset high (H). Ini dilakukan karena

mikrokontroler AT89S8253 tidak menggunakan memori eskternal. Pin 18 dan 19

dihubungkan ke XTAL 12 MHz dan capasitor 33 pF. XTAL ini akan mempengaruhi

kecepatan mikrokontroler AT89S8253 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam

program. Pin 9 merupakan masukan reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke

tinggi akan me-reset mikrokontroler ini. Pin 32 sampai 39 adalah Port 0 yang

merupakan saluran/bus I/O 8 bit open collector dapat juga digunakan sebagai

multipleks bus alamat rendah dan bus data selama adanya akses ke memori program

eksternal. Pada port 0 ini masing masing pin dihubungkan dengan resistor 4k7 ohm.

Resistor 4k7 ohm yan dihubungkan ke port 0 befungsi sebagai pull up( penaik

(41)

32

Pin 39 yang merupakan P0.0 dihubungkan dengan sebuah resistor 330 ohm dan

sebuah LED. Ini dilakukan hanya untuk menguji apakah rangkaian minimum

mikrokontroler AT89S51 sudah bekerja atau belum. Dengan memberikan program

sederhana pada mikrokontroler tersebut, dapat diketahui apakah rangkaian minimum

tersebut sudah bekerja dengan baik atau tidak. Jika LED yang terhubug ke Pin 39

sudah bekerja sesuai dengan perintah yang diberikan, maka rangkaian minimum

tersebut telah siap digunakan. Pin 20 merupakan ground dihubungkan dengan ground

pada power supplay. Pin 40 merupakan sumber tegangan positif dihubungkan dengan

(42)

3.5.Rangkaian ADC

Rangkaian ADC ini berfungsi untuk merubah data analog yang dihasilkan oleh

sensor asap AF30 menjadi bilangan digital. output dari ADC dihubungkan ke

mikrokontroler. Sehingga mikrokontroler dapat mengetahui dan mendeteksi

keberadaan asap rokok yang terdapat di dalam ruangan Dengan demikian proses

pendeteksian asap rokok dapat dilakukan. Gambar rangkaian ADC ditunjukkan pada

gambar di bawah ini:

Gambar 3.5.Rangkaian ADC

Input ADC dihubungkan ke sensor asap AF30, sehingga setiap perubahan tegangan

(43)

34

tegangan refrensi pada ADC akan merubah output ADC tersebut. Oleh sebab itu pada

rangkaian ADC di atas tegangan masukan 12 volt dimasukkan ke dalam IC regulator

tegangan 9 volt ( 7809) agar keluarannya menjadi 9 volt, kemudian keluaran 9 volt ini

dimasukkan kedalam regulator tegangan 5 volt (7805), sehingga keluarannya menjadi

5 volt. Tegangan 5 volt inilah yang menjadi tegangan refrensi ADC.

Dengan demikian walaupun tegangan masukan turun setengahnya, yaitu dari

12 volt menjadi 6 volt, tegangan refrensi ADC tetap 5 volt.

Output dari ADC dihubungkan ke mikrokontroler, sehingga setiap perubahan output

(44)

3.6. Rangkaian Pengendali Kipas

Rangkaian pengendali kipas pada alat ini berfungsi untuk memutuskan atau

menghubungkan sumber tegangan 12 volt dengan kipas. Gambar rangkaian

pengendali kipas ini ditunjukkan pada gambar berikut ini:

Gambar 3.6.Rangkaian Pengendali Kipas

Output dari relay yang satu dihubungkan ke sumber tegangan 12 volt dan yang

lainnya dihubungkan ke kipas. Hubungan yang digunakan adalah normally close.

Prinsip kerja rangkaian ini pada dasarnya memanfaatkan fungsi transistor sebagai

saklar elektronik. Tegangan atau sinyal pemicu dari transistor berasal dari

mikrokontroler Port 3.5 (P3.5). Pada saat logika pada port 3.5 adalah tinggi (high),

maka transistor mendapat tegangan bias dari kaki basis. Dengan adanya tegangan bias

ini maka transistor akan aktip (saturation), sehingga adanya arus yang mengalir ke

kumparan relay. Hal ini akan menyebabkan saklar pada relay menjadi tertutup,

sehingga hubungan sumber tegangan 12 volt ke kipas akan terhubung dan kipas akan

(45)

36

relay tidak dialiri arus. Hal ini akan menyebabkan saklar pada relay terputus, sehingga

sumber tegangan 12 volt dengan kipas akan terputus dan kipas tidak menyala.

3.7. Perancangan Rangkaian Buzzer

Rangkaian buzzer ini berfungsi untuk memberikan peringatan berupa nada alarm

apabila ada asap yang terdeteksi. Rangkaiannya seperti gambar di bawah ini:

Gambar 3.7.Rangkaian Buzzer

Pada alat ini, alarm yang digunakan adalah buzzer 5 volt. Buzzer ini akan berbunyi

jika positipnya dihubungkan ke sumber tegangan positip dan negatipnya negatipnya

dihubungkan ke ground.

Pada rangkaian di atas transistor berfungsi sebagai saklar elektronik yang

dapat menghidupkan dan mematikan buzzer. Dari gambar dapat dilihat bahwa negatip

buzzer dihubungkan ke kolektor dari transistor NPN (2SC945), ini berarti jika

transistor dalam keadaan aktip maka kolektor akan terhubung ke emitor dimana emitor

(46)

volt, keadaan ini akan mengakibatkan buzzer berbunyi. Sebaliknya jika transistor

tidak aktip, maka kolektor tidak terhubung ke emitor, sehingga tegangan pada kolektor

menjadi 5 volt, keadaan ini menyebabkan buzzer mati.

Transistor yang digunakan dalam rangkaian di atas adalah transistor jenis

NPN, transistor jenis ini akan aktip apabila tegangan pada basis lebih besar dari 0,7

volt. Resistor 4,7 Kohm pada basis berguna untuk membatasi arus yang masuk pada

(47)

BAB 4

PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM

4.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S51

Untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroler AT89S51 telah bekerja dengan

baik, maka dilakukan pengujian.Pengujian bagian ini dilakukan dengan memberikan

program sederhana pada mikrokontroler AT89S51. Programnya adalah sebagai

berikut:

Program di atas bertujuan untuk menghidupkan LED yang terhubung ke P0.0

(48)

berlogika high yang menyebabkan LED menyala. Acall tunda akan menyebabkan

LED ini hidup selama beberapa saat. Perintah Clr P0.0 akan menjadikan P0.0

berlogika low yang menyebabkan LED akan mati. Perintah Acall tunda akan

menyebabkan LED ini mati selama beberapa saat. Perintah Sjmp Loop akan

menjadikan program tersebut berulang, sehingga akan tampak LED tersebut tampak

berkedip.

Jika program tersebut diisikan ke mikrokontroler AT89S51, kemudian

mikrokontroller dapat berjalan sesuai dengan program yang diisikan, maka rangkaian

minimum mikrokontroler AT89S51 telah bekerja dengan baik.

4.2.Rangkaian pengendali kipas

Rangkaian pengendali kipas pada alat ini berfungsi untuk memutuskan atau

menghubungkan sumber tegangan 12 volt dengan kipas.

(49)

40

Output dari relay yang satu dihubungkan ke sumber tegangan 12 volt dan yang lainnya

dihubungkan ke kipas. Hubungan yang digunakan adalah normally open. Prinsip kerja

rangkaian ini pada dasarnya memanfaatkan fungsi transistor sebagai saklar elektronik.

Tegangan atau sinyal pemicu dari transistor berasal dari mikrokontroler Port 0.1

(P0.1). Pada saat logika pada port 0.1 adalah tinggi (high), maka transistor mendapat

tegangan bias dari kaki basis. Dengan adanya tegangan bias ini maka transistor akan

aktip (saturation), sehingga adanya arus yang mengalir ke kumparan relay. Hal ini

akan menyebabkan sakar pada relay menjadi tertutup, sehingga hubungan sumber

tegangan 12 volt ke kipas akan terhubung dan kipas akan menyala. Begitu juga

sebaliknya pada saat logika pada P0.1 adalah rendah (low) maka relay tidak dialiri

arus. Hal ini akan menyebabkan saklar pada relay terputus, sehingga sumber tegangan

(50)

4.3.Rangkaian Alarm

Rangkaian alarm pada alat ini berfungsi untuk memutuskan atau

menghubungkan sumber tegangan 12 volt dengan buzzer.

Gambar 4.3.Rangkian Alarm

Output dari relay yang satu dihubungkan ke sumber tegangan 12 volt dan yang lainnya

dihubungkan ke buzzer. Hubungan yang digunakan adalah normally open. Prinsip

kerja rangkaian ini pada dasarnya memanfaatkan fungsi transistor sebagai saklar

elektronik. Tegangan atau sinyal pemicu dari transistor berasal dari mikrokontroler

Port 0.1 (P0.1). Pada saat logika pada port 0.1 adalah tinggi (high), maka transistor

mendapat tegangan bias dari kaki basis. Dengan adanya tegangan bias ini maka

transistor akan aktip (saturation), sehingga adanya arus yang mengalir ke kumparan

relay. Hal ini akan menyebabkan sakar pada relay menjadi tertutup, sehingga

hubungan sumber tegangan 12 volt ke buzzer akan terhubung dan buzzer akan

berbunyi. Begitu juga sebaliknya pada saat logika pada P0.1 adalah rendah (low)

(51)

42

sehingga sumber tegangan 12 volt dengan buzzer akan terputus dan buzzer tidak

berbunyi.

4.4. Rangkaian ADC

Rangkaian ADC ini berfungsi untuk merubah data analog yang dihasilkan oleh

sensor asap AF30 menjadi bilangan digital. output dari ADC dihubungkan ke

mikrokontroler. Sehingga mikrokontroler dapat mendeteksi ada atau tidaknya asap di

dalam ruangan Dengan demikian proses pendeteksian asap dapat dilakukan. Gambar

rangkaian ADC ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Gambar 4.4.Rangkaian ADC

Input ADC dihubungkan ke sensor asap AF30, sehingga setiap perubahan tegangan

(52)

maka tegangan refrensi ADC harus benar-benar stabil, karena perubahan tegangan

refrensi pada ADC akan merubah output ADC tersebut. Oleh sebab itu pada rangkaian

ADC di atas tegangan masukan 12 volt dimasukkan ke dalam IC regulator tegangan 9

volt ( 7809) agar keluarannya menjadi 9 volt, kemudian keluaran 9 volt ini

dimasukkan kedalam regulator tegangan 5 volt (7805), sehingga keluarannya menjadi

5 volt. Tegangan 5 volt inilah yang menjadi tegangan refrensi ADC.

Dengan demikian walaupun tegangan masukan turun setengahnya, yaitu dari

12 volt menjadi 6 volt, tegangan refrensi ADC tetap 5 volt

.Output dari ADC dihubungkan ke mikrokontroler, sehingga setiap perubahan

output ADC yang disebabkan oleh perubahan inputnya akan diketahui oleh

mikrokontoler.

(53)

44

Dari grafik pada gambar 1 dapat dilihat bahwa dengan mengukur perbandingan antara

resistansi sensor pada saat terdapat gas dan resistansi sensor pada udara bersih atau

tidak mengandung gas tersebut (Rgas/Rair), dapat diketahui kadar gas tersebut.

Sebagai contoh jika resistansi sensor (RS) pada saat terdapat gas Hydrogen adalah

1KΩ dan resistansi sensor (RS) pada saat udara bersih adalah 10KΩ maka:

Dari perhitungan diatas serta menurut grafik pada gambar 1, jika Rgas/Rair=0.1 maka

konsentrasi gas Hydrogen pada udara adalah sekitar 100ppm. Untuk mengetahui

besarnya resistansi sensor (RS) saat udara bersih dapat dihitung menggunakan rumus:

Sebagai contoh jika Vout pada saat udara bersih adalah 2,8V dan RL yang digunakan

adalah 10KΩ maka dengan rumus diatas diperoleh RS saat udara bersih (Rair) adalah 7857,14Ω atau 7857Ω. Dari hasil perhitungan diatas diperoleh RL=10KΩ, RS saat udara bersih (Rair)=7857Ω, dengan Vout saat udara bersih = 2,8V.

Dengan melihat grafik gambar 1 dan hasil perhitungan diatas, maka nilai Vout

untuk tiap-tiap nilai perbandingan Rgas/Rair dapat diketahui sehingga tingkat

konsentrasi dari gas tersebut juga diketahui pula. Misalnya untuk gas Hydrogen

dengan tingkat konsentrasi 10ppm, dari grafik gambar 1 Rgas/Rair ≅ 0,29 maka

Rgas/Rair ≅ 0,29

(54)

Rgas = Rair x (Rgas/Rair)

= 7857Ω x 0,29

= 2279Ω

Dari hasil perhitungan diatas diperoleh nilai Rgas pada saat konsentrasi gas

Hydrogen 10ppm. Karena Rgas adalah sama dengan resistansi sensor (RS), maka

berdasarkan nilai Rgas yang diperoleh tersebut, maka dari rumus mencari nilai RS,