22
BAB III
PERANCANGAN DAN CARA KERJA RANGKAIAN
3.1 Diagram Blok Rangkaian Secara Detail
Pada rangkaian yang penulis buat berdasarkan cara kerja rangkaian secara keseluruhan penulis membagi rangkaian menjadi tiga blok yaitu blok pemberi sinyal yang berfungsi sebagai pemberi sinyal masukan berupa arus, blok pengolah sebagai pengolah sinyal masukan berupa arus yang merupakan rangkaian Mikrokontroller AT89S51 dan blok pemberi informasi berupa sinyal keluaran dalam bentuk petunjuk berupa kipas angin, 7_Segment dan Buzzer.
Gambar 3.1 Diagram blok Detail
Pada gambar 3.1 uraian blok diagram diatas , penulis akan menguraikan cara kerja rangkaian sebagai berikut :
Dari cara kerja sistem secara keseluruhan, maka dapat di uraikan fungsi umum tiap-tiap blok rangkaian adalah sebagai berikut :
a. Sensor
• Sensor Phototransistor
Berfungsi untuk mendeteksi jumlah orang yang masuk dan jumlah orang yang keluar ( sebagai input untuk mikrokontroller).
• Sensor Suhu LM35
Berfungsi untuk mendeteksi suhu di dalam ruangan dan meneruskan ke mikrokontroller.
b. Mikrokontroller
Berfungsi untuk mengendalikan motor penggerak / kipas angin, 7_segment dan buzzer berdasarkan sinyal masukan dari sensor phototransistor dan sensor suhu (sebagai proses).
c. Motor Penggerak / Kipas Angin, 7_segmentdan Buzzer
Berfungsi untuk sebgai output jika suhu di dalam ruangan berubah sesuai dengan suhu maksimum ataupun suhu minimun yang telah ditentukan di dalam mikrokontroller dan juga sebagai indikator bahwa ada seseorang yang masuk dan keluar ruangan..
3.1.1 Blok Catu daya
Gambar 3.3 Skema rangkaian catu daya dengan output +5V
3.1.2 Blok Pemberi Sinyal (Input)
Pada Blok Pemberi Sinyal (input) sensor yang digunakan adalah sensor Phototransistor yang berfungsi untuk mendeteksi keluar masuknya orang di dalam suatu ruangan. Sensor Phototransistor digunakan untuk menerima gelombang cahaya yang berasal dari LED infrared yang mengeluarkan gelombang cahaya. Pada rangkaian sensor ini menggunakan suatu IC LM 324 sebagai pengolah yang akan Skema rangkaian sensor phototransistor di perlihatkan pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Skema rangkaian sensor Phototransistor
berdampingan sedemikian rupa sehingga jika ada orang yang memasuki ruangan, sensor 1 akan di lewati terlebih dahulu dan sebaliknya sensor 2 akan terlewati dahulu jika ada orang yang keluar dari ruangan. Keluarannya akan bernilai 0 V apabila sensor tidak terhalang oleh suatu benda/orang dan sebaliknya keluaran (output) akan bernilai 5 V apabila sensor terhalang oleh suatu benda/orang. Pada rangkaian ini juga dipasang variabel resistor (trimpot) 20 KOhm yang berfungsi untuk mengatur sensitivitas dari sensor, agar kedua level masukan antara sensor pertama dan sensor kedua sama besar nilainya.
Gambar 3.5 Skema rangkaian sensor suhu LM35
3.1.3 Blok Pengendali (control)
Dalam hal ini cara kerja mikrokontroler AT89S51 hampir sama dengan otak manusia, mikrokontroler akan mengendalikan seluruh rangkaian. Agar dapat mengerjakan suatu perintah maka mikrokontroler harus diisi program dahulu. Mikrokontroler AT89S51 hanya memerlukan tambahan 3 kapasitor, 1 resistor dan 1 kristal serta catu daya 5 Volt. Kristal dengan frekuensi 11,0592MHz dan dua buah kapasitor 33pF di pakai untuk melengkapi rangkaian oscillator.
rangkaian mikrokontroler sehingga program di pastikan akan bekerja dari awal. Prinsip kerja rangkaian reset adalah proses pengisian kapasitor yang di tunda oleh sebuah resistor sehingga pada saat pengisian kapasitor akan terjadi proses keadaan dari tegangan rendah (low) ke tegangan tinggi (high), keadaan inilah yang akan mereset rangkaian mikrokontroler. Port 0 mikrokontroler AT89S51 merupakan keluaran untuk alamat (address AD0-AD7) tidak mempunyai tahanan yang terhubung ke Vcc, seperti pada konstruksi port-port yang lain. Pada saat port 0 di pakai sebagai port output tegangan pada kaki P0.x tidak mungkin menjadi high (tegangan ambang), untuk mengatasi hal ini maka harus di pasangkan tahanan ke Vcc diluar chip IC mikrokontroler. Skema rangkaian mikrokontroler AT89S51 diperlihatkan pada Gambar 3.6.
3.1.4 Blok Pemberi Informasi (Output) a. Blok Sevent Segment
Anoda (CA) pada 7_segment, karena register Port 2 (P2) panjangnya 8 bit,
maka dapat digunakan untuk ‘saklar’ ke 2 buah 7_segment. Konfigurasi saklar menggunakan transistor 2N2907 dengan rangkaian LED driver dari 7_segment diperlihatkan pada Gambar 3.7.
Gambar 3.7 Rangkaian buzzer dan driver dari 7_segment.
b. Blok Buzzer
Pada alat ini buzzer berfungsi untuk indikator bunyi atau penanda apabila ada orang masuk atau orang keluar ruangan. Buzzer terhubung pada port 0.7 mikrokontroler, rangkaian buzzer menggunakan transistor A733 (general purpose), pada dasarnya, buzzer di hubungkan ke tegangan Vcc 5 Volt (dengan
batasan arus oleh resistor 47 ohm), karena adanya transistor, maka buzzer mendapatkan arus atau tidaknya tergantung dari kondisi transistor saat itu, jika transistor ON ( karena adanya arus low pada basis, dengan pemberian logika ‘0’), maka buzzer mendapat tegangan Vcc, namun sebaliknya jika transistor OFF (karena adanya arus high pada basis, dengan pemberian logika ‘1’), maka buzzer juga OFF. Skema rangkaian buzzer di pelihatkan pada Gambar 3.8.
Gambar 3.8 Skema rangkaian buzzer.
Tahanan 2,2 KOhm pada kaki basis transistor berfungsi sebagai pembatas arus yang masuk melalui basis. Jika tegangan input sebesar +5 V di berikan, maka arus basis dapat di hitung :
