BAB II DASAR TEORI. Salah satu jenis alat otomatisasi yang umum digunakan, terutama untuk

(1)

BAB II DASAR TEORI

2.1 Model Alat Otomatisasi Pada Rumah

Salah satu jenis alat otomatisasi yang umum digunakan, terutama untuk dioperasikan dalam ruangan adalah pendeteksi adanya cahaya, pendeteksi suhu ruangan dan pendeteksi adanya asap rokok. Alasan utamanya karena relatif lebih fleksibel dalam melakukan manuver serta kemudahan dalam pengontrolannya.

Alat jenis ini pada dasarnya memiliki inputan berupa ldr/sensor cahaya, lm 35/sensor suhu dan af30/sensor asap rokok dan outputan berupa relay yang akan mengaktifkan busser dan lampu sebagai peringatan .

2.2 Mikrokontroller ATMega 16 2.2.1 Keluarga AVR

AVR (Alf and Vegard’s Risc Processor) merupakan seri mikrokontroller CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock, berbeda

dengan instruksi MCS51 yang membutuhkan 12 siklus clock. AVR mempunyai 32 register serbaguna, Timer/Counter fleksibel dengan mode compare, interrupt internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, dan mode power saving. Beberapa di antaranya mempunyai ADC dan PWM internal. AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash on-chip yang memungkinkan

(2)

memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI.

Secara umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama. Semua jenis AVR dilengkapi dengan flash memori sebagai memori program. Kapasitas dari flash memori ini berbeda antara chip yang satu dengan chip yang lainnya tergantung dari jenis IC-nya. Untuk flash memori yang paling kecil adalah 1Kbytes (pada ATtiny11, ATtiny12, dan ATtiny15) dan paling besar adalah 128 Kbytes (ATmega128).

AVR mempunyai 2 jenis Timer yang cara kerjanya berlainan, yakni Timer 8 bit dan Timer 16 bit. Frekuensi untuk kedua macam Timer ini bisa diatur terpisah. Sebagai Timer, frekuensi penggerak berasal dari osilator kristal yang frekuensinya diturunkan dengan faktor 1X, 8 X, 64X, 256X, atau 1024X. Sumber interupsi yang disediakan cukup banyak. Hal ini membuat AVR sangat fleksibel melayani peralatan pendukungnya dan memudahkan pembentukan sistem multitasking.

Selain dipakai sebagai Timer/Counter, Timer AVR bisa dipakai untuk keperluan pembangkitan sinyal PWM (Pulse Width Modulation) secara perangkat keras, artinya cukup mengatur beberapa register untuk keperluan PWM. Sinyal PWM akan disalurkan ke kaki OC0 atau OC2. Pada dasarnya sinyal PWM

(3)

merupakan semacam digital to analog converter pada kaki OC0 atau OC2, di mana nilai tegangan analognya bisa ditentukan lewat program.

Konsep RISC (Reduced Instruction Set Computer) muncul setelah konsep sebelumnya yaitu CISC (Complex Instruction Set Computer). Sistem CISC terkenal dengan banyaknya instruction set, mode pengalamatan yang banyak, format instruksi dan ukuran yang banyak, instruksi yang berbeda dieksekusi dalam jumlah siklus yang berbeda. Sistem dengan RISC pada AVR mengurangi hampir semuanya, yaitu meliputi jumlah instruksi, mode pengalamatan, dan format. Hampir semua instruksi mempunyai ukuran yang sama yaitu 16 bit.

Sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus CPU.

Arsitektur perangkat keras ATMega16 ditunjukkan pada Gambar 2.4

Gambar 2.1 Arsitektur perangkat keras ATMega16

(4)

2.2.2 Fitur-fitur ATMega16

Beberapa keistimewaan dari AVR ATMega16 antara lain:

1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.

2. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz.

3. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.

4. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembanding.

5. CPU yang terdiri atas 32 buah register.

6. Watchdog Timer dengan osilator internal.

7. SRAM sebesar 512 byte.

8. Memori flash sebesar 8kb dengan kemampuan Read While Write.

9. Unit interupsi internal dan eksternal.

10. Port antarmuka SPI.

11. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.

12. Antarmuka komparator analog.

13. Port USART untuk komunikasi serial.

14. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik.

2.2.3 Susunan Kaki Mikrokontroller ATMega16

Susunan kaki ATMega16 dapat dilihat pada Gambar 2.2.

(5)

Gambar 2.2 Susunan kaki mikrokontroller ATMega16

Penjelasan dari masing-masing kaki adalah sebagai berikut :

1. VCC (kaki 10) merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.

2. GND (kaki 31) merupakan pin ground.

3. Port A (PA7-PA0) (kaki 33-40) merupakan port 8 bit I/O dua arah (bidirectional). Port ini dapat berfungsi sebagai ADC (Analog to Digital Converter).

4. Port B (PB7-PB0) (kaki 1-8) merupakan port 8 bit I/O dua arah (bidirectional). Port B mempunyai fungsi khusus untuk berbagai keperluan (multipurpose), yaitu Timer/Counter, komparator analog, dan SPI.

5. Port C (PC7-PC0) (kaki 22-29) merupakan port 8 bit I/O dua arah (bidirectional). Port C mempunyai fungsi khusus, yaitu TWI (Two-Wire Serial Interface), komparator analog, dan Timer Oscillator.

(6)

6. Port D (PD0-PD7) (kaki 14-21) merupakan port 8 bit I/O dua arah (bidirectional). Port D mempunyai fungsi khusus, yaitu komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial.

7. Reset (kaki 9) merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroller.

8. XTAL1 (kaki 13) XTAL2 (kaki 12) merupakan pin masukan clock eksternal.

9. AVCC merupakan pin sumber tegangan untuk ADC dan harus terhubung dengan Vcc walaupun ADC tidak digunakan.

10. AREF merupakan tegangan referensi untuk ADC.

2.2.4 Struktur Memori ATMega16

AVR ATMega16 memiliki ruang pengalamatan memori data dan memori program yang terpisah. Program ditempatkan di ISP (In-System Programming) Flash Memory. Memori data terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 x 8 bit register

serbaguna, 64 x 8 bit register I/O, 512 x 8 bit SRAM internal.

a. Memori Program

Memori program pada ATMega16 dapat dilihat pada Gambar 2.3.

(7)

Gambar 2.3 Memori program

ATMega16 mempunyai kapasitas memori program sebesar 8 Kbytes yang terletak dalam flash PEROM. Karena semua format instruksi berupa kata (word) yang memiliki lebar 16-32 bit, maka ATMega8535 memiliki 4Kbytex16 bit flash PEROM dengan alamat mulai dari $000 sampai $FFF. Program Counter (PC)- nya sepanjang 12 bit sehingga mampu mengakses hingga 4096 lokasi memori.

b. Memori Data

Memori data yang terdiri dari 32 register serbaguna, 64 register I/O, dan SRAM dapat dilihat pada Gambar 2.4.

(8)

Gambar 2.4 Memori data

608 alamat lokasi memori data digunakan untuk file register, memori I/O, dan data SRAM internal. 96 lokasi pertama dialamatkan untuk file register dan 512 lokasi dialamatkan untuk data SRAM internal.

c. Register Serbaguna

32 bytes general purpose working register atau register serbaguna mendukung adanya konsep register akses cepat. Hal ini berarti waktu akses dari register adalah satu detak atau satu operasi ALU (Arithmetic Logic Unit). Peta dari 32 register tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.5.

(9)

Gambar 2.5 32 Register serbaguna

Enam dari 32 register dapat digunakan sebagai tiga penunjuk alamat tak langsung 16 bit untuk pengalamatan ruang data. Satu dari tiga penunjuk alamat ini juga digunakan sebagai penunjuk alamat pada konstanta fungsi tabel look-up.

Tiga register fungsi tambahan ini disebut register 16 bit X,Y, dan Z.

Register serbaguna juga dapat dianggap sebagai alamat memori data.

Register X,Y, dan Z dapat diset sebagai indeks pada berbagai register. Register X, Y, dan Z tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.6.

15 0

7 0 7 0

15

0

R27($1B) R26($1A)

R29($1D)

R31($1F) R30($1E)

R28($1C) register Z

register Y register X

Gambar 2.6 Register X, Y, dan Z

(10)

2.2.5 Sistem Interupsi

Sistem interupsi mikrokontroller ATMega16 dapat dilihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Sistem interupsi pada mikrokontroller Atmega16 Vector

No.

Program Address⁽²⁾

Source Interrupt Definition

1 0x00⁽¹⁾ RESET External Pin, Power on Reset, Brown out Reset and Watchdog Reset

2 0x001 INT0 External Interrupt Request 0

4 0x003 TIMER 2 COMP Timer/Counter 2 Compare Match 5 0x004 TIMER 1 OVF Timer/Counter 2 Overflow 6 0x005 TIMER 1 CAPT Timer/Counter 1 Capture Event 7 0x006 TIMER 1 COMPA Timer/Counter 1 Compare Match A 8 0x007 TIMER 1 COMPB Timer/Counter 1 Compare Match B 9 0x008 TIMER 1 OVF Timer/Counter 1 Overflow

10 0x009 TIMER 0 OVF Timer/Counter 0 Overflow 11 0x00A SPI, STC Serial Transfer Complete

12 0x00B USART, RXC USART, Rx Complete

13 0x00C USART, UDRE USART Data Register Empty 14 0x00D USART, TXC USART, Tx Complete

15 0x00E ADC ADC Conversion Complete

16 0x00F EE_RDY EEPROM Ready

17 0x010 ANA_COMP Analog Comparator

18 0x011 TWI Two-wire Serial Interface

20 0x013 TIMER 0 COMP Timer/Counter 0 Compare Match

21 0x014 SPM_RDY Store Program Memory Ready

2.2.6 Ruang Memori I/O

Ruang memori I/O pada ATMega16 berisi 64 alamat untuk fungsi peripheral CPU seperti register kontrol, Timer/Counter, dan fungsi I/O yang lain.

Semua I/O dan peripheral Atmega16 ditempatkan dalam ruang memori I/O.

(11)

Tabel 2.2 Ruang alamat input-output ATmega 16 Alamat dalam

hexadesimal

Nama Fungsi

0x3F(0x5F) SREG Status Register 0x3E(0x5E) SPH Stack Pointer High 0x3D(0x5D) SPL Stack Pointer Low

0x3C(0x5C) OCR0 Output Compare Register Timer/Counter 0 0x3B(0x5B) GICR General Interrupt Control Register

0x3A(0x5A) GIFR General Interrupt Flag Register

0x39(0x59) TIMSK Timer/Counter Interrupt Mask Register 0x38(0x58) TIFR Timer/Counter Flag Mask Register 0x37(0x57) SPMCR Store Program Memory Control Register 0x36(0x56) TWCR TWI Control Register

0x35(0x55) MCUCR MCU General Control Register 0x34(0x54) MCUCSR MCU General Control Status Register 0x33(0x53) TCCR0 Timer/Counter 0 Control Register 0x32(0x52) TCNT0 Timer/Counter 0 (8 bit)

0x31(0x51) OSCCAL Oscillator Calibration 0x30(0x50) SFIOR Special Function IO Register 0x2F(0x4F) TCCR1A Timer/Counter 1 Control Register A 0x2E(0x4E) TCCR1B Timer/Counter 1 Control Register B 0x2D(0x4D) TCNT1H Timer/Counter 1 High Byte

0x2C(0x4C) TCNT1L Timer/Counter 1 Low Byte

0x2B(0x4B) OCR1AH Timer/Counter 1 Output Compare Register A High Byte

0x2A(0x4A) OCR1AL Timer/Counter 1 Output Compare Register A Low Byte

0x29(0x49) OCR1BH Timer/Counter 1 Output Compare Register B High Byte

0x28(0x48) OCR1BL Timer/Counter 1 Output Compare Register B Low Byte

0x25(0x45) ICR1H T/C 1 Input Capture Register High Byte

(12)

0x24(0x44) ICR1L T/C 1 Input Capture Register Low Byte 0x25(0x45) TCCR2 Timer/Counter 2 Control Register 0x24(0x44) TCNT2 Timer/Counter 2 (8 bit)

0x23(0x43) OCR2 Output Compare Register Timer/Counter 2 0x22(0x42) ASSR Asynchronous Status Register

0x21(0x41) WDTCR Watchdog Timer Control Register 0x20⁽¹⁾(0x40⁽¹⁾) UBRRH UART Baud Rate Register High

UCSRC USART Control and Status Register C 0x1F(0x3E) EEARH EEPROM Address Register high Byte 0x1E(0x3E) EEARL EEPROM Address Register Low Byte 0x1D(0x3D) EEDR EEPROM Data Register

0x1C(0x3C) EECR EEPROM Control Regsiter 0x1B(0x3B) PORTA Data Register, Port A

0x1A(0x3A) DDRA Data Direction Register, Port A 0x19(0x39) PINA Input PIN, Port A

0x18(0x38) PORT B Data Register, Port B

0x17(0x37) DDRB Data Direction Register, Port B 0x16(0x36) PINB Input PIN, Port B

0x15(0x35) PORTC Data Register, Port C

0x14(0x34) DDRC Data Direction Register, Port C 0x13(0x33) PINC Input PIN, Port C

0x12(0x32) PORTD Data Register, Port D

0x11(0x31) DDRD Data Direction Register, Port D 0x10(0x30) PIND Input PIN, Port D

0x0F(0x2F) SPDR SPI I/O data Register 0x0E(0x2E) SPSR SPI Status Register 0x0D(0x2D) SPCR SPI Control Register 0x0C(0x2C) UDR UART I/O Data register

0x0B(0x2B) UCSRA USART Control and Status Register A 0x0A(0x2A) UCSRB USART Control and Status Register B

0x09(0x29) UBRRL UART Baud Rate Register Low 0x08(0x28) ACSR Analog Comparator Status Register

(13)

0x07(0x27) ADMUX ADC Multiplexer Selection Register 0x06(0x26) ADCSRA ADC Control and Status Register A 0x05(0x25) ADCH ADC Data Register High Byte 0x04(0x24) ADCL ADC Data Register Low Byte

0x03(0x23) TWDR Two Wire Serial Interface Data Register 0x02(0x22) TWAR Two Wire Serial Interface Address Register 0x01(0x21) TWSR Two Wire Serial Interface Status Register

2.3 LDR (Light Dependent Resistor)

LDR adalah suatu bentuk komponen yang mempunyai perubahan resistansi yang besarnya tergantung pada cahaya.

Gambar 2.7 simbol LDR³¹ Karakteristik LDR terdiri dari dua macam yaitu:

1. Laju Recovery 2. Respon Spektral 2.3.1 Laju Recovery

Bila sebuah LDR dibawa dari suatu ruangan dengan level kekuatan cahaya tertentu kedalam suatu ruangan yang gelap sekali, maka bisa kita amati bahwa nilai resistansi dari LDR tidak akan segera berubah resistansinya pada keadaan ruangan gelap tersebut. Namun LDR tersebut hanya akan bisa mencapai harga

31 Malvino, Prinsip – prinsip Elektronika, hal 161

(14)

dikegelapan setelah mengalami selang waktu tertentu. Laju recovery merupakan suatu ukuaran praktis dan suatu kenaikan nilai resistansi dalam waktu tertentu.

Harga ini ditulis dalam K Ω /detik. untuk LDR type arus harganya lebih besar dari 200 K Ω /detik (selama 20 menit pertama mulai dari level cahaya 100 lux), kecepatan tersebut akan lebih tinggi pada arah sebaliknya, yaitu pindah dari tempat gelap ke tempat terang yang memerlukan waktu kurang dari 10 ms untuk mencapai resistansi yang sesuai dengan level cahaya 400 lux.

2.3.2 Respon Spektral

LDR tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya yang jatuh padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa digunakan sebagai penghantar arus listrik yaitu tembaga, alumunium, baja, emas, dan perak. Dari kelima bahan tersebut tembaga merupakan penghantar yang paling banyak digunakan karena mempunyai daya hantar yang baik.

Sensor ini sebagai pengindera yang merupakan eleman yang pertama – tama menerima energi dari media untuk memberi keluaran berupa perubahan energi.

Sensor terdiri berbagai macam jenis serta media yang digunakan untuk melakukan perubahan. Media yang digunakan misalnya : panas, cahaya, air, angin, tekanan, dan lain sebagainya. Sedangkan pada rangkaian ini menggunakan sensor LDR yang menggunakan intensitas cahaya, selain LDR dioda foto juga menggunakan intensitas cahaya atau yang peka terhadap cahaya (photo conductivecell). Pada rangkaian elektronika, sensor harus dapat mengubah bentuk

(15)

– bentuk energi cahaya ke energi listrik, sinyal listrik ini harus sebanding dengan besar energi sumbernya.

Dibawah ini merupakan karakteristik dari sensor LDR .

Gambar 2.8 Karakteristik sensor LDR³²

Pada karakteristik diatas dapat dilihat bila cahaya mengenai sensor itu maka harga tahanan akan berkurang. Perubahan yang dihasilkan ini tergantung dari bahan yang digunakan serta kekuatan cahaya yang mengenainya

2.4 LM 35

LM35 merupakan IC yang digunakan sebagai sensor suhu. IC tersebut mengubah kondisi suhu lingkungan disekitarnya menjadi sinyal listrik. Sinyal listrik keluaran LM35 ini memiliki nilai yang sebanding dengan suhu

lingkungan dalam bentuk derajat celcius (ºC). Karakteristik dari sensor suhu LM35 ini adalah perubahan nilai tahanannya akan semakin besar apabila suhu lingkungannya semakin rendah dan nilai tahanannya akan menjadi kecil apabila suhu lingkungannya semakin tinggi.

32 Ibid, hal 161

0,1 K 1 K 10 K 100 K

Resistansi

10 K 100 K 1000 K

Illu m ina si

(16)

Beberapa fasilitas yang dimiliki LM35 adalah sebagai berikut :

1. Dikalibrasi secara langsung dalam º Celcius.

2. Ketelitian pengukuran LM35 sangat tinggi mencapai ± ½ ºC pada suhu kamar

3. Jangkauan temperatur dari -55ºC sampai +150ºC.

4. Setiap perubahan 1°C akan mempengaruhi perubahan tegangan keluaran sensor sebesar 10 mV.

5. Arus yang mengalir kurang dari 60mA.

Berikut ini diperlihatkan beberapa jenis IC LM dalam gambar 2.9.:

Gambar 2.9

2.5 Relay

Merupakan piranti elektromagnetis yang fungsinya adalah untuk memutuskan, membuat kontak mekanik. Pada dasarnya relay berisi suatu

(17)

kumparan yang apabila dimagnetisasi arus searah akan membangkitkan medan magnet yang akan membuat atau memutus kontak mekanik.

Gambar 2.10 Contoh Konstruksi Relay Dua Kutub (Bipolar)⁶

Berdasarkan sumber arus listrik ada dua buah macam relay yaitu : relay yang dioperasikan oleh arus listrik searah dan relay yang digerakkan oleh arus listrik bolak-balik, sedangkan untuk jenis relay ditinjau dari susunan kontak-kontaknya ada tiga macam yaitu:

a. Normal terbuka / NO (Normally Open)

Jika relay dialiri oleh arus listrik searah maka kontaknya akan menutup.

b. Normal tertutup / NC (Normally Close)

Jika relay dialiri oleh arus listrik searah maka kontaknya akan membuka.

c. Kontak tukar / CO (Change Over)

Relay ini pada keadaan normal kontak akan tertutup pada salah satu kutub.

Seperti yang terlihat pada gambar 2.19. Apabila lilitan kawat (kumparan) dilalui arus listrik, maka inti menjadi magnet. Inti ini kemudian menarik

6 Wasito, S, Pelajaran Elektronika, Karya Utama, Jakarta, 1983, hal 200 BC

A

Pegas- pegasKont

ak Titik-

titikKont ak

isola

Kumpar an

In ti

Jangk ar

Bonggol anti

(18)

jangkar, sehingga kontak antara A dan B terputus (terbuka), dan membuat kontak B dab C menutup.

Gambar 2.11. Simbol Relay

2.6 AF 30

Pada artikel kali ini akan membahas contoh aplikasi pengukuran konsentrasi atau banyaknya kandungan asap rokok di udara. Karena asap rokok itu sendiri terdiri dari bermacam-macam jenis gas, maka pada aplikasi ini dibatasi hanya mengukur konsentrasi gas-gas yang dianggap mewakili asap rokok secara keseluruhan. Gas-gas yang dianggap mewakili asap rokok pada contoh aplikasi ini adalah Hydrogen dan Ethanol. Pada aplikasi ini akan dicontohkan begaimana mengukur konsentrasi gas Hydrogen dan Ethanol yang terkandung pada asap rokok menggunakan sensor AF-30, modul ADC0809, modul OP-01, modul DST- 52, dan modul LCD sebagai penampil. Seperti yang telah dijelaskan pada artikel yang lalu sensor AF-30 adalah sensor asap rokok. Pada dasarnya prinsip kerja dari sensor tersebut adalah mendeteksi keberadaan gas-gas yang dianggap mewakili asap rokok, yaitu gas Hydrogen dan Ethanol. 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

Normal Terbuka (NO)

Normal Tertutup (NC)

Kontak Tukar

(19)

tertentu, maka sensor akan menganggap terdapat asap rokok di udara. Ketika sensor mendeteksi keberadaan gas-gas tersbut maka resistansi elektrik sensor akan turun. Dengan memanfaatkan prinsip kerja dari sensor AF-30 ini, kandungan gas- gas tersebut dapat diukur. Dari grafik pada gambar dibawah ini 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 .

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

konsentrasi gas Hydrogen pada udara adalah sekitar 100ppm.

Dengan melihat grafik gambar diatas dan hasil perhitungan diatas, maka nilai Vout untuk tiap-tiap nilai perbandingan Rgas/Rair dapat diketahui sehingga

(20)

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 Rair = 7857Ω

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, nilai Vout pada saat konsentrasi Hydrogen 10ppm .

Jadi nilai Vout pada saat sensor mendeteksi nilai konsentrasi Hydrogen 10ppm adalah sebesar 4,072V. Dengan cara yang sama dapat diperoleh nilai-nilai Vout untuk tiaptiap tingkat konsentrasi gas Hydrogen dan Ethanol sesuai dengan grafik gambar 1. Dari nilai-nilai Vout tersebut didapatkan tabel perubahan nilai Vout.

Jika Vout kita umpankan kemodul ADC0809 maka diperoleh nilai digital dari Vout. Pada saat kondisi udara bersih Vout telah menghasilkan tegangan sebesar 2,8V, maka jika Vout ini kita umpankan langsung ke modul ADC, maka keluaran hasil konversi kebentuk digital oleh modul ADC tidak bernilai 00H. Agar keluaran dari modul ADC0809 bernilai 00H, maka sebelum Vout diumpankan kemodul ADC0809, nilai Vout dikurangi dahulu sebesar 2,8V, menggunakan modul OP-01, yaitu Op Amp sebagai substractor. Pengurangan ini bertujuan agar

(21)

ketika kondisi udara bersih nilai digital dari hasil konversi ADC0809 adalah 00H.

Karena nilai Vout telah ditabelkan sesuai dengan tingkat kenaikan konsentrasi gas, maka untuk memudahkan dalam program, data biner yang diterima dari modul ADC0809 juga ditabelkan. Misalnya jika konsentrasi gas Hydrogen 10ppm, Vout = 4,072V, dikurangkan dengan 2,8V menjadi 1,272V. Hasil konversi 1,272V kebentuk digital adalah

Resolusi modul ADC0809 = 5/255 = 0.019 1,272/0.019 = 66,94 = 42H

Dengan cara yang sama diperoleh nilai-nilai digital hasil konversi ADC untuk nilai Vout yang lain. Dari tabel Vout yang telah dihitung sebelumnya diperoleh tabel nilai hasil konversi

kedigital. Tabel hasil konversi kedigital ini akan memudahkan dalam program untuk mengetahui kadar konsentrasi gas-gas tersebut. Contoh konfigurasi modul OP-01 Op Amp sebagai substractor adalah seperti pada gambar 2. AsoB 180305, Delta Electronic