PENGATUR SUHU PROSESOR PADA CPU
KOMPUTER BERBASIS VISUAL BASIC
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat
memperoleh gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Disusun oleh :
Wiryadi Harja
025114049
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
TEMPERATURE CONTROLL FOR
COMPUTER PROCESSOR BASED ON
VISUAL BASIC
FINAL PROJECT
Presented As Partial Fulfillment Of The Requirtments
To Obtain The Sarjana Teknik Degree
In Electrical Engineering
By
:
Wiryadi Harja
025114049
ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING
FACULTY OF ENGINEERING
SANATA DHARMA UNIVERSITY
HALAMAN PERSEMBAHAN
Kupersembahkan karya tulis ini kepada :
Budha, Dharma, dan Sangha
Papa dan Mama Tercinta
HALAMAN MOTTO
Keberhasilan tidak akan datang dengan sendirinya, tetapi mulailah dari
sesuatu yang paling dasar, yakni memiliki semangat, motivasi, dan keuletan.
Rendah hati adalah jalan menuju keberhasilan, kesombongan adalah langkah
menuju kegagalan.
Berusahalah menurut kemampuan yang ada, jangan berniat untuk menundanya,
ada kemungkinan anda tidak mendapatkan apa-apa.
Menjalankan sesuatu yang sulit dijalankan, merelakan sesuatu yang sulit
direlakan, dan melakukan sesuatu yang sulit dilakukan, baru bisa meningkatkan
PENGATUR SUHU PROSESSOR PADA CPU KOMPUTER
BERBASIS VISUAL BASIC
Wiryadi Harja
025114049
INTISARI
Pada tugas akhir ini dibuat suatu alat pengatur suhu prosesor pada CPU
komputer yang dikendalikan menggunakan program Visual Basic. Pada alat
pengatur suhu ini pengguna komputer dapat mengatur batasan suhu prosessor
yang diinginkannya melalui komputer sebagai media pengendalian suhu yang
terdeteksi.
Penerapan alat ini berupa pendeteksian suhu prosesor menggunakan sensor
suhu LM35D, yang menghasilkan keluaran dari sensor berupa tegangan analog.
ADC0804 digunakan untuk membandingkan tegangan masukan dari sensor
dengan tegangan dari pengondisi sinyal, sehingga menghasilkan sinyal digital
yang kemudian dikirim ke komputer untuk diolah menggunakan program Visual
Basic.
Pada tampilan Visual Basic terdapat scroll pengatur suhu yang berfungsi
untuk menentukan batas suhu acuan yang diinginkan pengguna. Batas suhu acuan
yang dapat diatur pengguna antara 36°C sampai 67°C. Apabila suhu yang
terdeteksi telah mencapai batas suhu yang ditentukan maka sistem akan
menggerakkan kipas selanjutnya kipas akan berhenti apabila suhu yang terdeteksi
3°C lebih rendah dari suhu yang ditentukan pada scroll pengatur suhu.
TEMPERATURE CONTROL FOR COMPUTER PROCESSOR BASED
ON VISUAL BASIC
Wiryadi Harja
025114049
ABSTRACT
In this final project, writer made a processor temperature controller device
in CPU computer which was controlled by using Visual Basic programme. In this
temperature controller device, the computer user could adjust the wanted
processor temperature limit through the computer as the detected temperature
control media.
The implementation of this device was in the form of processor
temperature detection which was using LM35D temperature sensor in the form of
analog voltage. ADC 0804 was used to compare the input voltage from sensor
with voltage and signal condition, so it resulted the digital signal which then was
sent to the computer in order to be processed by using Visual Basic programme.
In the Visual Basic appearance, there were temperature controller scroll to
determine the temperature limit which was wanted by the user. The temperature
limit than could be adjusted by the user was between 36°C until 67°C. If the
detected temperature had reached the determined temperature limit so the system
would activate fan, then the would stop if the detected temperature was 3°C lower
than the temperature that was determined in the temperature controller scroll.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkah yang
diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini dengan
baik dan lancar. Tugas akhir ini berjudul : Pengatur suhu prosessor pada CPU
komputer berbasis Visual Basic.
Tugas akhir ini bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat dalam
memperoleh gelar sarjana teknik pada program studi Teknik Elektro Universitas
Sanata Dharma. Dalam proses penulisan tugas akhir ini penulis menyadari ada
banyak pihak yang telah memberikan perhatian dan bantuan sehingga tugas akhir
ini dapat terselesaikan. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1.
Bapak Ir. Greg. Heliarko, S.J., S.S., B.S.T., M.A., M.Sc., selaku dekan
fakultas teknik.
2.
Bapak Bayu Primawan, S.T., M.Eng., selaku kepala jurusan fakultas
teknik elektro.
3.
Bapak Martanto, S.T., M.T., selaku pembimbing I atas bimbingan,
dukungan, saran bagi penulis dari awal sampai tugas akhir ini dapat
selesai.
4.
Bapak Ir. Tjendro, selaku pembimbing II yang telah bersedia meluangkan
waktu serta memberikan bimbingan dan saran yang sangat berguna untuk
tugas akhir ini.
5.
Ibu Ir. Th. Prima Ari Setiyani, M.T. dan Ibu Wiwien Widyastuti, S.T.,
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL
……….i
HALAMAN PERSETUJUAN
………...………...iii
HALAMAN PENGESAHAN
……….…..iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
………...………...v
HALAMAN PERSEMBAHAN
……….…….………..……...…vi
HALAMAN MOTTO
………..……….…….…..vii
INTISARI
………...……….……viii
ABSTRACT
……….…..…ix
KATA PENGANTAR
………x
DAFTAR ISI
……….……xii
DAFTAR GAMBAR
………...……xiv
DAFTAR TABEL
………...xv
BAB I.
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Masalah………1
1.2.
Batasan Masalah………1
1.3.
Tujuan Penelitian……….………..2
1.4.
Manfaat Penelitian……….2
1.5.
Metodologi Penelitian………...2
1.6.
Sistematika Penulisan………....3
BAB II.
DASAR TEORI
2.1.
Sensor LM35D………...5
2.2.
Penguat Operasional (Operational Aplifier, Op-Amp) …………6
2.3.
Penguat Operasional sebagai Buffer……….9
2.4.
Pembagi Tegangan………..10
2.5.
Analog to Digital Converter (ADC)………10
2.6.
Buffer ULN 2804………13
2.7.
Visual Basic……….14
BAB III. PERANCANGAN
3.1.
Perancangan Perangkat Keras ( Hardware )………19
3.1.1.
Sensor Suhu LM35D………...19
3.1.2.
Rangkaian Pengkondisi Sinyal………20
3.1.2.a.
Rangkaian Tegangan Pengurang………..22
3.1.2.b.
Rangkaian Tegangan Referensi ………...23
3.1.3.
Analog Ke Digital Converter(ADC)………...23
3.1.4.
Rangkaian Penggerak Kipas………25
3.2.
Peancangan Perangkat Lunak ( Software )……….26
BAB IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
4.1.
Pengamatan Pada Sensor LM35D………...28
4.2.
Pengamatan Pada Pengkondisi Sinyal……….32
4.3.
Pengamatan Pada ADC………...33
4.4.
Pengamatan Pada Visual Basic………...35
4.5.
Hasil Pengukuran Suhu………...36
BAB V.
PENUTUP
5.1.
Kesimpulan………..41
5.2.
Saran………41
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
1.
Gambar 2.1. Diagram kotak dasar
2.
Gambar 2.2. Grafik tegangan keluaran terhadap sensor LM35D
3.
Gambar 2.3. Simbol dari LM35D
4.
Gambar 2.4. Simbol Op-Amp
5.
Gambar 2.5. Op-Amp sebagi Buffer
6.
Gambar 2.7 ADC Converter
7.
Gambar 2.8. Konfigurasi typical ADC 0804
8.
Gambar 2.9 Diagram kotak IC ULN 2804
9.
Gambar 2.10 Halaman utama Visual Basic
10.
Gambar 3.1. Diagram kotak
11.
Gambar 3.2. Rangkaian sensor suhu LM35D
12.
Gambar 3.3 Rangkaian tegangan pengurang
13.
Gambar 3.4. Hubungan Vin dan Vout
14.
Gambar 3.5. Rangakaian tegangan pengurang
15.
Gambar 3.6. Konfigurasi ADC 0804
16.
Gambar 3.7. IC ULN 2804
17.
Gambar 3.8. Rangkaian IC ULN 2804
18.
Gambar 3.9. Tampilan pengatur suhu prosessor pada layar monitor
19.
Gambar 3.10. Tampilan peringatan
20.
Gambar 4.1. Grafik linearitas dari sensor LM35D
DAFTAR TABEL
1.
Tabel 2.1. Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor parallel standar DB-25
2.
Tabel 2.2. Alamat Port
3.
Tabel 3.1. Perhitungan konversi pada pengkondisi sinyal
4.
Tabel 4.1. Data pengukuran pada sensor LM35D
5.
Tabel 4.2. Data hasil pengukuran pada pengkondisi sinyal
6.
Tabel 4.3. Konversi ADC 0804
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Masalah
Pemakaian perangkat pendingin suhu prosesor sudah banyak digunakan,
diantaranya perangkat pendingin yang menggunakan kipas, water cooling,
air
cooling, dll. Perangkat pendingin yang paling banyak digunakan adalah kipas
CPU karena biaya yang diperlukan lebih murah dan praktis pemasangannya.
Pada umumnya CPU komputer yang menggunakan pendingin kipas yang
bekerja tanpa berhenti selama komputer menyala meskipun kondisi suhu
prosessor dalam keadaan dingin. Melihat kenyataan ini penulis menginginkan
kipas CPU bekerja sesuai dengan suhu acuan yang diinginkan pengguna.
Pengaturan suhu acuan dilakukan melalui penggunaan program aplikasi serta
informasi perubahan suhu prosesor ditampilkan melalui monitor komputer. Untuk
mewujudkan hal tersebut, penulis membuat alat
Pengatur Suhu Prosesor Pada
CPU Komputer Dengan Program Visual Basic
.
1.2.
Batasan Masalah
Batasan masalah pada alat yang dibuat, yaitu :
1.
Suhu Prosssor yang ingin dicapai antara 36°C s/d 67°C, suhu prosesor
diturunkan dengan menggunakan 4 buah kipas DC 12 V.
3.
Suhu prosesor dideteksi dengan menggunakan sensor suhu yang dipasang
pada heatsink processor.
4.
Informasi suhu prosesor dikirim ke parallel port bagian input kemudian
informasi tersebut diolah di komputer melalui program Visual Basic.
1.3.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini mempunyai beberapa tujuan yang ingin dicapai, yaitu :
1.
Mengatur suhu prosesor sampai pada suhu aman maksimal.
2.
Membuat perangkat keras yang dapat mengukur suhu prosesor dan mengirim
informasi perubahan suhu ke komputer melalui port parallel.
3.
Membuat program pengatur suhu prosesor yang dapat mengolah data
kemudian menampilkannya pada layar monitor.
1.4.
Manfaat Penelitian
Mengacu pada beberapa tujuan yang ingin dicapai, diharapkan penelitian
ini dapat memberikan beberapa manfaat :
1.
Komputer tidak mengalami overheat yang dapat menyebabkan kerusakan
pada prosesor.
2.
Mempermudah pengguna untuk mengetahui kondisi suhu prosesor yang
diinginkan dengan mengatur banyaknya kipas yang menyala.
1.5. Metodologi Penelitian
langkah-1.
Perumusan masalah.
2.
Pengumpulan dokumen pendukung.
3.
Perancangan untuk menyelesaikan masalah dilakukan di lab.
4.
Pengambilan data melalui percobaan dan pengukuran.
5.
Pengolaham data dilakukan menggunakan persamaan sitematis.
6.
Penyajian data dengan grafik.
7.
Pengambilan kesimpulan.
1.6.
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan terdiri dari lima bab,sebagai berikut :
1.
Bab I : membahas tentang latar belakang, batasan masalah, tujuan penelitian,
metodologi penelitian dan sistematika penulisan.
2.
Bab II : membahas dasar teori yang mendukung penelitian, yaitu tentang
sensor LM35D, Penguat Operasional, Analog to Digital Converter (ADC),
Parallel Port, Program Visual Basic, Buffer ULN 2804.
3.
Bab III : membahas tentang perancangan perangkat keras berupa sensor suhu
LM35D, rangkaian tegangan pengurang, rangkaian tegangan referensi,
pengubah data dari analog ke digital (ADC), rangkaian penggerak kipas,
perancangan perangkat lunak berupa pemrograman komputer dengan program
Visual Basic.
4.
Bab IV : membahas tentang pengamatan kerja dari perangkat keras dan
perangkat lunak yang telah dibuat.
BAB II
DASAR TEORI
Pegaturan suhu prosesor pada CPU komputer dengan menggunakan
program aplikasi Visual Basic 6.0 dapat dilakukan melalui beberapa tahap, seperti
pada gambar 2-1:
Tahap I
: Tahap pengolahan data analog melalui sensor suhu LM35D.
Tahap II
: Tahap pengolahan sinyal analog harus diubah ke dalam format
digital melalui ADC.
Tahap III
: Tahap pengolahan data digital oleh komputer.
Gambar 2-1. Diagram kotak dasar
Tahap-tahap diatas merupakan keterangan secara garis besar dari system
pengaturan suhu CPU komputer, untuk lebih rinci akan dijelaskan pada sub bab
2.1.
Sensor Suhu LM35D
Sensor suhu LM35D merupakan sebuah rangkaian sensor suhu yang
digunakan untuk mendeteksi perubahan suhu dengan ketelitian yang tinggi.
Keluaran dari LM35D berupa tegangan yang berbanding lurus atau linier dengan
suhu dalam
0C seperti yang ditunjukkan pada gambar 2-2.
Gambar 2-2. Grafik tegangan keluaran terhadap suhu sensor LM35D
Sensor Suhu LM35D dapat bekerja apabila pada kaki Vcc diberi sumber
tegangan sebesar 4V sampai 30V, dan kaki ground dihubungkan ke ground.Maka
untuk tegangan keluaran dari sensor LM35D dengan menggunakan persamaan :
V
out= Temperature x 10mV/°C...(2.1)
Temperature
=
mV
V
out10
x 1°C...(2.2)
Sensor suhu LM35D tidak memerlukan kalibrasi dari luar atau set point
untuk mendapatkan output keluaran yang tepat. LM35D hanya membutuhkan arus
pemanasan terhadap dirinya sendiri kurang dari 0.1
0C sehingga tidak terlalu
mempengaruhi tegangan keluaran dari LM35D.
LM35D mempunyai keistimewaan sebagai berikut:
1.
Terkalibrasi dalam
0Celcius
2.
Faktor skala linier +10,0 mV /
0C
3.
Keakuratannya dapat dijamin 0.5
0C (pada +25
0C)
4.
Suhu yang diukur dari –55
0C sampai + 150
0C
5.
Cocok digunakan untuk aplikasi remote
6.
Beroperasi dengan tegangan masukan dari 4V – 30V
7.
Membutuhkan arus 60 uA.
8.
Pemanasan diri sendiri sangat kecil yaitu 0.08
0C pada medium udara.
9.
Impedansi keluaran rendah yaitu 0.1 ohm untuk beban 1mA.
Gambar 2-3. Simbol dari LM35D
2.2.
Penguat Operasional (Op-amp)
Istilah ‘penguat operasional’ (operational amplifier) secara umum
menggambarkan tentang sebuah rangkaian penguat penting yang membentuk
dasar dari rangkaian-rangkaian penguat audio dan video, penyaring atau tapis,
buffer, penggerak-penggerak saluran, penguat instrumentasi, komparator atau
operasional dikenal juga secara umum dengan nama singkat op-amp. Meskipun
rangkaian penguat operasional dapat dirancang dari komponen-komponen diskrit,
namun demikian hampir seluruhnya selalu digunakan dalam bentuk rangkaian
terintegrasi (integrated circuit, IC ).
Op-amp pada dasarnya merupakan sebuah blok komponen yang
sederhana. Sebuah op-amp akan memiliki dua buah terminal masukan di mana
salah satu maskan disebut sebagai masukan pembalik (diberi tanda - ) sementara
satu masukan lainnya disebut dengan masukan non-pembalik (diberi tanda + ).
Pada umumnya op-amp memiliki sebuah keluaran atau keluaran tunggal. Akan
tetapi beberapa jenis op-amp khusus yang umumnya digunakan pada
rangkaian-rangkaian frekuensi radio dapat memiliki dua buah terminal keluaran. Simbol dari
op-amp ditunjukkan pada gambar 2-4.
Vcc
Vdd
Gambar 2-4. Simbol op-amp
Sebuah op-amp juga memiliki dua buah rel hubungan catu daya yang
masing-masing adalah rel hubungan positif dan rel hubungan negatif. Namun,
terdapat banyak op-amp yang memiliki rel catu daya tengah yang terhubung
dengan pentanahan meskipun op-amp itu sendiri tidak memiliki hubungan rel catu
daya tengah yang bersifat khusus.
Op-amp merupakan sebuah penguat arus searah dengan gain tinggi
(besarnya gain pada umumnya lebih besar dari 100.000 atau lebih besar dari 100
diaplikasikan pada berbagai macam rangkian penguat arus bolak-balik. Tegangan
pada terminal keluaran op-amp merupakan perkalian antara selisih tegangan di
antara masukan pembalik dan non-pembalik dengan besarnya gain yang dimiliki.
Dengan demikian op-amp merupakan sebuah penguat diferensial. Jika masukan
pembalik (-) memiliki potensial yang lebih tinggi maka tegangan keluaran op-amp
akan lebih negatif. Demikian pula jika masukan non pembalik (+) memiliki
potensial yang lebih tinggi maka tegangan keluaran op-amp akan menjadi lebih
positif. Karena gain yang dimiliki op-amp pada umumnya sangatlah tinggi maka
tegangan diferensial di antara terminal-terminal masukannya biasanya sangatlah
kecil.
Untuk dapat menjalankan fungsinya secara baik, op-amp harus memiliki
umpan balik. Hampir seluruh rancangan rangkaian yang ada pada umumnya
menggunakan umpan balik negatif untuk mengendalikan besarnya gain serta
memperoleh operasi kerja op-amp linear. Umpan balik negatif dapat diperoleh
melalui penggunaan komponen-komponen rangkaian, misalnya resistor yang
dihubungkan di antara terminal keluaran op-amp dan masukan pembalik op-amp
yaitu terminal masukan yang bertanda (-). Rangkaian-rangkaian nonlinear,
misalnya komparator dan osilator, menggunakan umpan balik positif yang dapat
diperoleh dengan menghubungkan komponen, misalnya resistor di antara terminal
keluaran op-amp dan masukan non-pembaliknya, yaitu terminal masukan yang
Op-amp memiliki beberapa karakteristik ideal sebagai berikut :
1.
Keluaran dari penguat dengan msukan diferensial ideal hanya bergantung
pada beda atau selisih dari tegangan-tegangan yang diberikan pada dua
teminal masukan.
2.
Kinerja dari penguat seluruhnya bergantung pada rangkaian masukan dan
umpan balik.
3.
Tidak ada arus yang mengalir pada terminal-terminal masukan penguat.
4.
Respons frekuensi penguat memiliki rentang dari nol sampai tak hingga untuk
menjamin diperolehnya respons yang mencakup semua sinyal arus searah
(DC) maupung arus bolak-balik (AC), dengan waktu respons nol serta tidak
terjadi perubahan fasa terhadap frekuensi.
5.
Penguat tidak dipengaruhi oleh beban atau perubahan dari besarnya beban
yang terjadi.
6.
Pada saat sinyal tegangan masukan bernilai nol, sinyal keluaran juga harus
bernilai nol tanpa mempertimbangkan besarnya resistansi sumber masukan.
2.3.
Penguat Operasional sebagai Buffer
Rangkaian op-amp yang berlaku sebagai sebuah buffer diperlihatkan pada
gambar 2-5 pada rangkaian ini, tegangan keluaran harus mengambil nilai yang
sama besar dengan nilai tegangan masukan untuk memaksa agar sinyal tegangan
masukan diferensial bernilai nol. Rangkaian ideal ini memiliki impedansi
Gambar 2-5 Op-amp sebagai buffer
VCC
R2
Vout
0
R1
2.4.
Pembagi Tegangan
Rangkaian pembagi tegangan merupakan rangkaian yang dibangun dari
susunan resistor, dengan konfigurasi seperti pada Gambar 2-6.
Gambar 2-6. Rangkaian pembagi tegangan
Vout ditentukan dengan persamaan sebagai berikut :
CC
V
R2
R1
R2
Vout
x
+
=
………...………(2.3)
2.5.
Analog to Digital Converter (ADC)
k mengubah tegangan analog
menjad
Pengubah analog ke digital, berfungsi untu
i data digital. Data digital yang dihasilkan dinyatakan dalam kode biner
dengan menggunakan dua nilai tegangan yaitu 5 volt, yang dinyatakan dengan
dari sederetan kode 1 dan 0. Diagram blok pengubah analog ke digital dengan
metode
Successive Aproximation Register (SAR) diperlihatkan seperti pada
Gambar 2-7.
Gambar 2-7. ADC Converter
Bagian utama pen
SAR 8 bit. Tegangan Va
output
al dengan nilai 00H
sampai
gubah analog ke digital adalah
dari ADC dibandingkan dengan tegangan input Vin oleh pembanding
(comparator).
Output pembanding merupakan data input
serial bagi SAR,
kemudian SAR mengatur output digital 8 bit sampai menghasilkan Va yang sama
dengan tegangan input.
Latch
8 bit pada akhir pengubahan akan dipertahankan
sebagai hasil data digital output. Ketelitian ADC tergantung pada bit data digital
yang diharapkan. ADC 8 bit dapat membangkitkan tegangan dengan 255
tingkatan. Misalkan tegangan maksimal yang dapat dibangkitkan 2,55 volt. ADC
dapat mencacah tegangan dari 0 volt sampai 2,55 volt, dengan kenaikan 0,01 volt.
Setiap kenaikan 0,01 volt keluaran ADC akan berubah 1 bit.
Nilai cacah 0 sampai 225 akan dirubah menjadi digit
FFH. Waktu pengubahan pada ADC ditentukan dengan persamaan 2.4.
64
T
Tkonversi = Waktu
Tclock = Periode Clock
yang dibutuhkan untuk mengubah 1 data analog
menjadi 1 data digital.
clock
Clock
T
1
Frekuensi
=
………...…...…(2.5)
Sesuai dengan rumusan pa
konfigurasi
da data sheet 0804, frekuensi clock dengan
typical pada datasheet seperti Gambar 2-6 adalah
C
x
R
x
1,1
1
=
fclock
……….….…...……..(2.6)
Resolusi ADC dinyatakan dengan persamaan 2.7.
255
Vref(-)
-)
Vref(
Resolusi
=
+
………...………..(2.7)
Resolusi = Ketelitian ADC
h
Perubahan ADC tiap bit dinyatakan dengan persamaan 2.8.
Vref(+) = Referensi tegangan atas
Vref(-) = Referensi tegangan bawa
ADC
Resolusi
konversi
Tegangan
Level
=
………
Rev erensi
0
VCC = 5 v olt
20 U5 ADC0804/SO 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 4 5 1 2 3 -I N GN D GN D DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 CLKR V CC/ V CLKIN INTR +IN VREF/2 DB1 DB0 RE F CS RD WR SOC Data Digital Input 0
Mengaktif kan ADC
EOC R 10K Baca ADC C 150pF
.….…..……….(2.8)
Gambar 2-8. Konfigurasi typical ADC 0804
Berikut fungsi masing-masing pin ADC 0804 pada Gambar 2-8 :
in . Chip Select
pin CS rendah,
maka ADC aktif.
ah, maka ADC
3.
), merupakan pin mulai konversi. Jika WR rendah, mulai
4.
erupakan pin yang berfungsi sebagai sumber
5.
NTR), merupakan pin interupsi. Bila INTR bernilai tinggi,
6.
in +), merupakan pin tegangan input analog positif.
8.
d
acuan bagi clock
10.
7-D0), merupakan pin untuk output digital.
mbalik. Di
ana jika masukan berlogika ‘1’ maka output berlogika ‘0’ atau sebaliknya.
1.
P 1
(CS), sinyal untuk mengaktifkan ADC. Jika
2.
Pin 2. Read (RD), merupakan sinyal baca. Jika RD rend
memulai membaca data analog.
Pin 3. Write (WR
konversi.
Pin 4 (Clk In) dan 19 (Clk R), m
clock.
Pin 5 (I
menandakan ADC mulai konversi. Jika nilai rendah berarti selesai konversi.
Pin 6 (V
7.
Pin 7 (Vin -), merupakan pin tegangan input analog negatif.
Pin 8 dan pin 10 (Agng dan Vdng), pin ini harus ditanahkan karena Agn
merupakan acuan bagi decoder pada ADC dan Vdgn sebagai
generator.
9.
Pin 9 (Vref/2), merupakan pin untuk input tegangan yang menentukan
besarnya tegangan yang dibutuhkan untuk tiap cacahan.
Pin 1-18 (D
11.
Pin 20 (VCC), merupakan pin untuk catu tegangan sebesar 5 Volt.
2.6.
Buffer ULN 2804
ULN 2804 adalah buffer inverter yang merupakan buffer pe
Output dan input masing-masing diparalel untuk kemampuan arus yang lebih
tinggi.
Gamb
kotak IC ULN 2804
Visual Basic
Visual Basi
g berbasis Visual.
VB mempunyai banyak fitur yang mengarah pada bentuk WYSIWYG ( What
Get ), artinya adalah bahwa semua bentuk objek yang
diciptak
ri program VB.
2.
Pro
Aplikasinya untuk relay driver, lamp driver dan display driver. Berikut
adalah diagram kotak dari ULN 2804.
ar 2-9. Diagram
2.7.
c merupakan salah satu bentuk program yan
You See Is What You
an dalam form/proyek, maka bentuk tersebutlah yang akan didapatkan
pada program akhirnya. Sehingga bentuk dari pemrograman Visual akan
menghasilkan output yang sama dengan objek yang didesain.
VB memiliki beberapa bagian khusus yang dapat digunakan untuk
melakukan pembuatan program, diantaranya adalah :
1.
Menu Bar : bagian ini berisi pilihan menu-menu utama da
ject Form
: berisi nama file yang tergolong dalam proyek yang sedang
3.
Form Designer
: sebuah tempat yang digunakan untuk mendesain program.
dibuat dalam Form Designer.
m
orm
6.
gunakan untuk memberikan nilai
alam kolom properties berhubungan dengan kode
Sec
diba
4.
Form Code
: digunakan untuk memberikan kode program pada setiap
elemen yang
5.
Component For
: berisi elemen-elemen yang digunakan untuk membuat
desain pada F
designe.
Form Properties : berupa kolom yang di
pada setiap Component Form yang dimasukkan ke dalam Form Designer.
Nilai yang dimasukkan ke d
yang dituliskan pada Form Code.
ara garis besar bagian yang disebutkan di atas dapat dilihat pada gambar
wah ini.
Menu bar
Proyek form
Komponen form
Form designer
Form code
Form properties
2.8.
Parallel Port
Parallel Port atau Printer Port sebenarnya terdiri dari tiga bagian yang
nama sesuai dengan tugasnya dalam melaksanakan
penceta
pa bit saja yang dipakai yang
berarti
masing-masing diberi
kan pada printer. Tiga bagian tersebut adalah Data Port (DP), Printer
Control (PC), dan Printer Status (PS). DP digunakan untuk mengirim data yang
harus dicetak oleh printer, PC digunakan untuk mengirimkan kode-kode kontrol
dari komputer ke printer, misalnya kode kontrol untuk menggulung kertas, dan PS
digunakan untuk mengirimkan kode-kode status printer ke komputer, misalnya
untuk menginformasikan bahwa kertas telah habis.
DP, PC, dan PS sebenarnya adalah port-port 8bit, namun hanya DP yang
benar-benar 8 bit. Untuk PC dan PS, hanya bebera
hanya beberapa bit saja dari port-port ini yang dapat kita manfaatkan untuk
keperluan interfacing. Port PC adalah port baca/tulis (read/write), PS adalah port
baca saja (read only), sedangkan port DP adalah port baca/tulis juga. Akan tetapi,
kemampuan ini hanya dimiliki oleh Enhanced Parallel Port (EPP), sedangkan
Parallel Port Standart hanya memiliki kemampuan tulis saja. Pada EPP,
pengaturan arah jalur data DP dilakukan lewat bit 5 PC. Jika bit 5 PC bernilai 0,
maka jalur data dua-arah DP menjadi ouput dari Parallel Port, sebaliknya jika bit 5
Tabel 2.1. Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor paralel standar DB-25
Pin
DB25
Pin
Centronics SPP
Signal
Arah
In/Out Register
Hardware di
Invert
1 1
nStrobe Control
Control
Ya
2 2
Data
0
Out
Data
3 3
Data
1
Out
Data
4 4
Data
2
Out
Data
5 5
Data
3
Out
Data
6 6
Data
4
Out
Data
7 7
Data
5
Out
Data
8 8
Data
6
Out
Data
9 9
Data
7
Out
Data
10 10
nAck
In
Status
11 11
Busy
In
Status Ya
12
12
Paper O
ut/Pape
r End
In
Status
13 13
Select
In
Status
14 14 nAuto
Linef
eed
In
/Ou
t
Control
Ya
15 32
nEr
ror/nFa
ult
In
Status
16 31
nInitialize In
/Ou
t
Control
17 36
nSelect-
Printer/n
Select-in In/Out
Status
Ya
1
8-25
1
9-30
Ground
G
nd
Status
Alamat DP adalah base addresss dari Par
rt
t, alamat PS
dalah base address + 1, dan alamat PC adalah base address + 2. Untuk melihat
alamat
egister
allel Po
tersebu
a
masing-masing port ditunjukkan pada tabel 2-2.
Tabel 2-2. Alamat port
Nama Port
Alamat R
LPT1 DP
378h / 888
LPT1 P
S
379
h / 889
BAB III
PERANCANGAN
Perancangan sistem pengaturan suhu prosesor secara umum dibagi
menjadi dua bagian antara lain bagian perancangan perangkat keras (
hardware
)
dan bagian perancangan perangkat lunak (
software
).
Bagian Perancangan perangkat keras (
hardware
). Sensor suhu LM35D
digunakan untuk mendeteksi panas pada
heatsink
prosesor . Informasi dari sensor
suhu dalam bentuk tegangan analog, kemudian informasi tersebut dibandingkan
dengan rangkaian pengkondisi sinyal lalu diubah ke dalam format digital melalui
IC ADC 0804 baru dikirim ke komputer melalui parallel port. Informasi dari
komputer dikirim melalui Driver motor ULN 2804 untuk menggerakkan kipas.
Bagian perancangan perangkat lunak (
software
). Informasi keluaran dari
IC ADC berupa data digital kemudian dideteksi komputer dengan menggunakan
program Visual Basic untuk menentukan batasan suhu prosesor yang diinginkan
oleh pengguna.
3.1.
Perancangan perangkat keras (Hardware)
Perancangan perangkat keras bertujuan untuk menghubungkan komputer
dengan perangkat keras lainnya yang digunakan untuk menjalankan sistem
pengaturan suhu komputer. Perancangan perangkat keras yang diperlukan antara
lain adalah koneksi antara komputer dan sensor suhu dengan menggunakan ADC,
koneksi komputer dan kipas dengan Driver motor ULN2804.
3.1.1.
Sensor Suhu
LM35D
1
2
3
Vcc
VOUT
Gnd
Vout sensor suhu
C2 1uF
5V
R1 75 ohm
Gambar 3-2. Rangkaian sensor suhu LM35D
Sensor suhu yang digunakan adalah sensor suhu LM35D yang mempunyai
tegangan keluaran sebanding dengan kenaikan suhu dengan perbandingan
10mV/
0C serta memiliki impedansi yang rendah sehingga sensor ini sangat cocok
untuk memantau perubahan suhu yang membutuhkan keakuratan dalam
pembacaan.
Masukkan pada sensor LM35D dihububungkan langsung ke
heatsink
prosesor untuk mendeteksi perubahan panas pada CPU komputer yang diatur
dalam jangkauan suhu 36°C sampai 67°C.
Maka diperoleh range suhu sebesar :
∆
T = 67°C - 36°C
= 31°C
Keluaran sensor LM35D berupa hasil konversi suhu yang dideteksi pada
masukan sensor menjadi tegangan analog. Sesuai dengan karakteristik sensor
LM35D maka untuk memperoleh tegangan keluaran pada sensor LM35D dapat
menggunakan persamaan 2.1 sebagai berikut :
V
out=
Temperature
x 10mV/°C
Vout 1 = 36°C x 10mV/°C
;
Vout 2 = 67°C x 10mV/°C
=
0,36V =
0,67V
Mengacu persamaan 2.1 dapat diperoleh interval tegangan keluaran sensor
tiap perubahan suhu sebesar 1°C sebagai berikut :
Interval
V
out=
T
V
out∆
∆
x 1°C
Interval Vout =
C
V
°
31
31
,
0
x 1°C = 0,01V
Untuk mendapatkan kinerja yang optimal dari sensor LM35D pada beban
dengan kapasitansi tinggi maka perancangan mengacu pada rangkaian yang
disarankan dari
datasheet
, seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.2.
3.1.2.
Rangkaian pengkondisi sinyal
Pengkondisi sinyal diperlukan sebagai penyesuai tegangan keluaran sensor
suhu dengan untai rangkaian ADC agar tegangan keluaran ADC dapat diolah
dari tegangan keluaran dari sensor LM35D (Vin(+)) dan berupa keluaran dari
tegangan pengurang (Vin(-)) yang diset sebagai berikut :
∆
V
in= { V
in(+)- V
in(-)}
0V
= 0,36V - Vin(-)
V
in(-)= 0,36V
Jika Vin(+) lebih besar dari 0,36V maka terjadi beda potensial {
∆
Vin},
sehingga hanya selisih tegangan yang bernilai positif dijadikan
input
pada ADC.
Bila
∆
V
insebesar 0V, maka keluaran pada ADC adalah (00000000), dan ketika
∆
Vin sebesar 0,31V, maka keluaran pada ADC adalah (00011111). Sehingga
diperoleh resolusi tiap
step
bit nya :
resolusi
tiap
step
bit =
step
V
31
31
,
0
= 10mV/
step
Didapatkan Vref ADC diset sebesar :
resolusi
=
255
Vref
Vref
=
255
x
10mV
=
2,55V
Jadi tiap perubahan tegangan masukan (Vin(+)) sebesar 10mV, maka data digital
pada keluaran ADC akan berubah 1 nilai biner.
Tabel 3.1. Perhitungan konversi pada pengkondisi sinyal
Vout
( Vin(+) )
Vin
( Vin(-) )
Beda Potensial
{ Vin(+)-Vin(-) }
Bil Biner
3.1.2.a.
Rangkaian tegangan pengurang
Rangkaian tegangan pengurang yang diinginkan dalam perancangan
adalah 0,36V, maka Rpot 20k harus disetting dengan menggunakan rumus:
Vcc
Rpot)
(R
Vpengurang
'
=
×
+
Rpot
5
)
10
20
(
0,36
'
k
k
Rpot
=
×
+
K
Rpot
'
=
2
,
16
Gambar 3-3. Rangkaian tegangan pengurang
Tegangan pengurang berfungsi sebagai tegangan acuan untuk mengurangi
tegangan keluaran. Sehingga beda tegangan yang bernilai positif yang akan
diambil ADC untuk diproses seperti yang ditunjukkan pada gambar 3-4.
Gambar 3-4. Hubungan Vin dengan Vout
+
-U2B
5 6
7 4
11
Tegangan pengurang
C5 10uF R
10k
5V
Pot 20k 2.16k
1
3 2
Beda tegangan (V)
-0. 1 0 0. 1 0. 2 0. 3 0. 4
0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8
3.1.2.b.
Rangkaian tegangan referensi
Tegangan referensi digunakan untuk menentukan resolusi sebesar 10mV.
Tegangan referensi yang diinginkan dalam perancangan adalah 2,55V. Maka
Rpot1 20k harus disetting dengan menggunakan rumus:
Vcc
Rpot1)
(R
Vpengurang
'
1
=
×
+
Rpot
5
)
10
20
(
2,55
'
1
k
k
Rpot
=
×
+
K
Rpot
1
'
=
15
,
3
Gambar 3-5. Rangkaian tegangan pengurang
+ -U2B 5 6 7 4 11 Tegangan referensi C5 10uF R 10k 5V Pot1 20k 15.3k 1 3 23.1.3.
Pengubah Analog ke Digital (ADC)
Pada gambar 3.6. merupakan rangkaian ADC0804 yang digunakan untuk
mengubah masukan informasi tegangan analog yang diubah ke dalam format
digital, agar informasi yang disampaikan dapat diterima oleh komputer melalui
port parallel.
Tegangan pengurang
VCC (5V)
Status Bit 4
Tegangan referensi U1 ADC0804 1 2 3 20 9 7 8 4 5 6 17 18 16 15 14 13 12 11 10 19 CS RD WR VCC VREF/2 VIN (-) A GND CLK IN INT VIN (+) D1 D0 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D GND CLK R C1 150pF
Status Bit 6 Status Bit 8 Status Bit 7 Status Bit 5
Vout sensor suhu
R11
10k
Masukan ADC, Vin(+) berupa tegangan
output
dari sensor LM35D antara
0,36V sampai 0,67V dan Vin(-) dari pengkondisi sinyal sebagai tegangan acuan
yang di atur pada 0,36V. Kemudian dikurangkan sehingga menghasilkan beda
potensial yang besarnya antara 0V sampai 0,31V dan dikonversikan menjadi data
digital 5 bit. Kontrol-kontrol ADC yang meliputi CS, RD, dan WR yang masing
masing aktif bila diberikan logika rendah. Pin kontrol WR di hubungkan dengan
port parallel bagian Data bit 4 seperti terlihat pada Gambar di atas.
Keluaran ADC 0804 berupa data digital 5 bit, hal ini dikarenakan saat
komputer dinyalakan suhu awalnya sekitar 35°C sampai 70°C, setelah itu
komputer akan
auto shutdown
. Maka suhu CPU komputer yang ingin dicapai dari
36°C sampai 67°C. Keluaran ADC dihubungkan ke CPU komputer dengan
menggunakan port parallel. Kaki D0 sampai D4 pada
output
ADC dihubungkan
ke kaki port parallel bagian status bit 4 sampai status bit 8.
Perancangan ADC menggunakan waktu konversi 100µs, sesuai dengan
data sheet
ADC 0804, sehingga frekuensi
clock
dapat dicari dengan menggunakan
persamaan 2.5. dan persamaan 2.6.
z
fclock
fclock
clock
fclock
clock
clock
clock
640kH
10
64
1
T
1
10
64
T
64
T
10
100
64
T
Tkonversi
4 4 6
=
×
=
=
×
=
=
×
=
Dengan diperoleh nilai
fclock,
maka untuk mencari nilai R11 dan C1
digunakan persamaan :
C1
R11
1,1
1
×
×
=
fclock
1,1
640.000
1
C1
R11
C1
R11
1,1
1
640.000
×
=
×
×
×
=
Bila R11 dipilih 10k
Ω
, maka :
pF
C
C
150
1
000
.
10
1
,
1
000
.
640
1
1
=
×
×
=
3.1.4.
Rangkaian penggerak kipas
Pada gambar 3-7 dapat dilihat bahwa isi dari IC buffer ULN2804 berisi
gerbang NOT. Gerbang NOT tersebut dapat dianalogikan dengan sebuah
transistor seperti gambar 3-8. Saat input diberi arus Ib maka transistor akan
on
sehingga Vce mendekati 0V sehingga mengalir arus IC yang menyebabkan
timbulnya medan magnet pada L yang akan menggerakan kipas.
Gambar 3-7. IC ULN2804
Q1 3 2 1 input L VCC D
Ic
Ib
3.2.
Perancangan perangkat lunak (software)
Perancangan perangkat lunak bertujuan untuk mengatur komputer dengan
perangkat keras lainnya yang digunakan untuk menjalankan sistem pengaturan
suhu komputer. Perancangan perangkat keras yang diperlukan antara lain adalah
koneksi antara komputer dan sensor suhu dengan menggunakan ADC, koneksi
komputer dan kipas dengan Driver motor ULN2804.
Pada perancangan ini menggunakan program Visual Basic. Cara kerja dari
program ini terdiri dari beberapa tahap.
1.
Tahap pertama : Mengambil informasi suhu yang telah diubah menjadi
data digital dari dari keluaran ADC ke parallel port bagian input.
2.
Tahap kedua : Pada alamat
parallel port input
bagian MSB di
invert
, hal
ini mengakibatkan data masukan yang diterima Visual Basic seharusnya
bernilai 0(0000.0000) menjadi 128(1000.0000), atau yang seharusnya 128
(1000.0000) menjadi 0(0000.0000).
3.
Tahap tiga : Untuk mengubah menjadi data masukan yang diiginkan
dengan menjalankan perintah a = ( informasi suhu -128) / 8.
4.
Tahap keempat : Bila data masukan lebih kecil dari 0 maka program akan
menjalankan perintah a = 32 + a + 36. Nilai 32 merupakan jumlah data
keseluruhan, sedangkan nilai 36 merupakan suhu terendah yang ingin
diukur mulai dari 36°C. Bila data masukan lebih besar dari 0 maka
5.
Tahap kelima : Bila telah mencapai batas suhu acuan maka program akan
menjalankan kipas, sedangkan bila 3°C lebih rendah dari batas suhu acuan
maka program akan menjalankan perintah untuk mematikan kipas.
Kipas pertama diletakkan pada bagian
heatsink
prosesor, sebagai
pendingin suhu prosesor, kipas 1 ini menjadi prioritas utama. Kipas 2 diletakkan
pada bagian samping
cassing
CPU, fungsinya untuk mendinginkan suhu ruang
cassing
CPU dengan memasukkan udara dari luar ke dalam ruang
cassing
CPU.
Kipas 2 menjadi prioritas kedua. Kipas 3 dan kipas 4 diletakkan pada bagian
depan dan bagian belakang
cassing
CPU, fungsinya mengeluarkan udara pada
cassing
CPU. Kipas 3 dan kipas 4 menjadi prioritas ketiga. Apabila suhu prosesor
melebihi ambang batas suhu sebesar 67°C maka akan keluar tampilan peringatan
untuk segera mematikan komputer, seperti pada gambar 3.10. Untuk keluar dari
program dapat mengklik
EXIT.
Gambar 3.9. Tampilan Program pengatur suhu CPU komputer.
Start
Mengambil informasi suhu dari port parallel
Suhu >= Suhu acuan 1?
Menyalakan kipas 1
ya
Matikan kipas 1
tidak
tidak
Suhu >= Suhu acuan 1 - 30C ?
tidak
Ya
Suhu >= 670 ?
Tampilkan peringatan
ya
END Suhu >= Suhu
acuan 2?
Menyalakan kipas 2
ya
Matikan kipas 2
tidak
Suhu >= Suhu acuan 2 -30C ?
tidak
Ya
Suhu >= Suhu acuan 3?
Menyalakan kipas 3
ya
Matikan kipas 3
tidak
Suhu >= Suhu acuan 3 -3 0C ?
tidak
Ya
Suhu >= Suhu acuan 4?
Menyalakan kipas 4
ya
Matikan kipas 4
tidak
Suhu >= Suhu acuan 4 -3’C ?
tidak
Ya
a = (informasi suhu -128)/8
a < 0 ?
BAB IV
HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini membahas hasil pengamatan perangkat keras dari pengatur
suhu yang dirancang untuk mengatur suhu pada prosesor dengan menggunakan
heatsink sebagai media perantaranya serta mengatur kerja sistem pendingin.
Sistem pendingin yang digunakan yaitu kipas CPU.
Pengamatan dilakukan pada keluaran dari sensor LM35 berupa tegangan
analog dari suhu yang terdeteksi, pada pengkondisi sinyal berupa tegangan yang
diset sebagai suhu acuan terendah, dan pada keluaran dari ADC berupa data
digital dalam bentuk biner 5 bit yang kemudian diolah komputer dengan
menggunakan program Visual Basic.
4.1.
Pengamatan pada sensor LM35D
Pada pengamatan ini, sensor yang diggunakan sensor suhu LM35D.
Pengukuran suhu dilakukan menggunakan multimeter digital PC 510 sebagai
referensi pendeteksi suhu maka pada pengamatan ini tegangan keluaran analog
dari sensor LM35D secara perhitungan dan yang terukur berdasarkan persamaan
4.1. sehingga didapat persentase galat untuk tiap pengukuran suhu yang terdeteksi.
Hasil pengukuran suhu dapat dilihat pada tabel 4.1.:
%
100
%
x
Vout
Vout
Vout
Galat
referensi referensi terukur
−
Tabel 4.1. Data pengukuran pada sensor LM35D
No Multimeter digital sebagai referensi suhu (°C) Vout sensor secara perhitungan (V) Vout sensor secara pengukuran (V) Galat/ Selisih (V) Persentase Galat (%)1 36 0.360 0.356 0.004 1.11% 2 37 0.370 0.365 0.005 1.35% 3 38 0.380 0.375 0.005 1.31% 4 39 0.390 0.387 0.003 0.77% 5 40 0.400 0.394 0.006 1.5% 6 41 0.410 0.406 0.004 0.97% 7 42 0.420 0.415 0.005 1.2% 8 43 0.430 0.425 0.005 1.16% 9 44 0.440 0.435 0.005 1.13% 10 45 0.450 0.444 0.006 1.33% 11 46 0.460 0.456 0.004 0.87% 12 47 0.470 0.465 0.005 1.06% 13 48 0.480 0.474 0.006 1.04% 14 49 0.490 0.485 0.005 1.02% 15 50 0.500 0.496 0.004 0.8% 16 51 0.510 0.506 0.004 0.78% 17 52 0.520 0.514 0.006 1.15% 18 53 0.530 0.525 0.005 0.94% 19 54 0.540 0.535 0.005 0.92% 20 55 0.550 0.545 0.005 0.9% 21 56 0.560 0.556 0.004 0.71% 22 57 0.570 0.567 0.003 0.52% 23 58 0.580 0.576 0.004 0.69% 24 59 0.590 0.585 0.005 0.85% 25 60 0.600 0.595 0.005 0.83% 26 61 0.610 0.606 0.004 0.65% 27 62 0.620 0.615 0.005 0.8% 28 63 0.630 0.626 0.004 0.63% 29 64 0.640 0.634 0.006 0.94% 30 65 0.650 0.645 0.005 0.77% 31 66 0.660 0.656 0.004 0.6% 32 67 0.670 0.665 0.005 0.75%
Melalui tabel 4.1 diperoleh data hasil pengukuran pada keluaran dari
sensor LM35D, sehingga dapat diperoleh persentase galat yang terjadi. Grafik
linearitas hasil pengukuran pada keluaran sensor LM35D dengan multimeter
digital PC 510 yang digunakan sebagai referensi dengan data hasil perhitungan
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0. 360 0. 370 0. 380 0. 390 0. 400 0. 410 0. 420 0. 430 0. 440 0. 450 0. 460 0. 470 0. 480 0. 490 0. 500 0. 510 0. 520 0. 530 0. 540 0. 550 0. 560 0. 570 0. 580 0. 590 0. 600 0. 610 0. 620 0. 630 0. 640 0. 650 0. 660 0. 670
Vout suhu perhitungan (V)
V ou t s u hu pe ng uk u ra n ( V )
Gambar 4.1. Grafik linearitas dari Sensor LM35D
Sumbu ordinat (y) merupakan Vout hasil pengukuran sensor LM35D
dengan menggunakan multimeter digital PC 510, dan sumbu absis (x)
menunjukkan Vout hasil pengukuran berdasarkan perhitungan secara teoritis.
Sehingga didapatkan persamaan linear dari gambar 4.1 yaitu :
N = 32
∑
x
i=
16
.
329
0
.
5103
32
329
.
16
=
=
x
∑
y
i=
16
.
48
0
.
515
32
48
.
16
=
=
y
∑
x
i2=
8
.
6053
∑
x
iy
i=
8
.
6823
Dari data yang diperoleh diatas, maka didapatkan koefisien
dan
dengan menggunakan persam
aan 4.2 :
0
a
a
1aan 4.1 dan persam
∑
∑
∑
∑
∑
−
=
2 21
)
(
i i i i ix
x
N
y
x
y
x
N
a
i−
...(4.2)
99965
.
0
735
.
8
)
329
.
16
(
)
6053
.
8
(
32
−
732
.
8
)
8
6823
.
8
(
32
21
=
=
=
a
)
−
16
.
329
(
16
.
4
x
a
y
a
0=
−
1...(4.3)
3 0
0
.
515
0
.
99965
(
0
.
5103
)
4
.
8973
.
10
−
=
−
Dari koefisien-koefisien diatas, diperoleh persamaan linear dari gambar 4.1 yaitu :
Pada hasil pengujian pada tabel 4.1 di
yang terjadi antara keluaran tegangan sensor secara perhitungan dengan
percobaan, sehingga didapatkan grafik kurva kesalahan sebagai berikut :
saat pengukuran suhu dengan menggunakan
persamaan 4.4 adalah :
Mean
x
y
=
4
.
8973
.
10
−3+
0
.
99965
peroleh persentase galat / selisih
Gambar 4.2. Galat tegangan keluaran Sensor LM35D
0.00% 0.40% 0.60%
36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66
P e rsen ta 0.20% 0.80% 1.00% 1.20% 1.40%
Temperature suhu yang terdeteksi (derajad celcius)
se G a la t (% ) 1.60%
Melalui data hasil pengukuran dari gambar 4.2. dapat dihitung nilai rerata
dari persentase galat yang terjadi
n
Galat
i=
i
Galat
n∑
=)
(
%
...(4.4)
=
=
1%
...
%
9368
.
0
32
%
98
.
29
=
Dari persentase
nilai rerata galat yang didapat, maka didapatkan tingkat
keakurasian dari sensor LM35D yaitu :
keakurasian = 100%- 0
Dari data hasil persentase keakurasian pada gambar 4.2, dapat disimpulkan
bahwa sensor LM35D dapat bekerja dengan tingkat akurasi yang masih berada di
dalam batas ketepatan. Dengan tingkat kesalahan yang terjadi yaitu sebesar
Persentase
9368% = 99.063%
C
°
4.2
pengukuran didapatkan persentase galat yang menggunakan persamaan 4.1
engkondisi sinyal
.
Pengamatan pada Pengkondisi Sinyal
Pada bagian pengkondisi sinyal ini pengamatan dilakukan pada
tegangan keluaran dari rangkaian tegangan pengurang. Pengambilan data
dilakukan dengan menggunakan multimeter digital PC 510. Dari hasil
Tabel 4.2. Data hasil pengukuran pada p
Multimeter digital PC 510
sebagai referensi suhu (°C) Vout pengk.sinyal secara perhitungan (V) Vout pengk.sinyal Galat/ selisih (V) Persentase secara Galat pengukuran
(V) (%) 36 0.360 0.361 -0.001 0.27% 37 0.360 0.361 -0.001 0.27% 38 0.360 0.361 -0.001 0.27% 39 0.360 0.360 0 0% 40 0.360 0.359 0.001 0.27% 41 0.360 0.360 -0.001 0.27% 42 0.360 0.361 -0.001 0.27% 43 0.360 0.360 0 0% 44 0.360 0.360 0 0% 45 0.360 0.359 0.001 0.27% 46 0.360 0.359 0.001 0.27% 47 0.360 0.360 0 0% 48 0.360 0.361 -0.001 0.27% 49 0.360 0.361 -0.001 0.27% 50 0.360 0.361 -0.001 0.27% 51 0.360 0.360 0 0% 52 0.360 0.360 0 0% 53 0.360 0.359 0.001 0.27% 54 0.360 0.361 -0.001 0.27% 55 0.360 0.360 0 0% 56 0.360 0.360 0 0% 57 0.360 0.360 0 0% 58 0.360 0.359 0.001 0.27% 59 0.360 0.359 0.001 0.27% 60 0.360 0.360 0 0% 61 0.360 0.360 0 0% 62 0.360 0.361 -0.001 0.27% 63 0.360 0.360 0 0% 64 0.360 0.361 -0.001 0.27% 65 0.360 0.360 0 0% 66 0.360 0.359 0.001 0.27% 67 0.360 0.359 0.001 0.27%
Dari tabel 4.2 diperoleh grafik persentase galat dengan sumbu absis (x)
merupakan suhu yang did
i denga
ultimeter digital PC 510,
dan sumbu ordinat (y) me
kkan pe
se galat
ng terjadi
ah :
eteks
n menggunakan m
nggunakan
persam
Gambar 4.3. Persentase galat tegangan keluaran pengkondisi sinyal
0.00% 0.10%
36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 Temprature suhu yang terdeteksi (derajad celcius)
e
rsen
0.05% 0.15% 0.20% 0. 0.
P
tase G
a
la
t
(%
) 25% 30%
Melalui tabel 4.2 dapat diperoleh nilai rerata dari persentase Galat yang
terjadi saat pengukuran tiap perubahan suhu yang terjadi dengan me
aan 4.4 yaitu :
Mean =
0
.
17
%
32
%
41
.
5
%
galat
=
=
Sehingga didapatkan persentase keakurasian dari pengkondisi sinyal :
Persentase
keakurasian = 100% - 0.17% = 99.83%
Data hasil pengukuran disimpulkan bahwa tegangan keluaran yang
didapatkan tidak bergeser terlalu jauh dari hasil perancangan, yaitu berkisar 0,359
s/d 0,361. sedangkan untuk V
refdiset sebesar setengah dari tegangan referensinya
dari hasil perancangan yaitu sebasar 1,275V. Hal ini sesuai dengan data sheet
untuk dapat menghasilkan tegangan pembanding sebesar 10 mV untuk tiap
kenaikan suhu 1°C.
4.3.
Pengamatan ADC
bilan data berupa pengamatan konversi
n tegangan
uaran dari ADC berupa
Pada bagian ADC0804 pengam
ADC0804 berupa tegangan keluaran pada sensor LM35D denga
data di
referensi suhu Pengk.Sinyal 0 1 2 3 DB
4
gital dalam bentuk biner yang ditampilkan pada nyala mati lampu LED.
Kemudian data digital tersebut dikirim melalui paralel port ke CPU untuk diolah.
Tabel 4.3. Konversi ADC0804
No Multimeter Digital PC510 sebagai (°C) Teg. Keluaran SensorLM35D (V) Teg. Keluaran (V) Konversi ADC (Vin(+)-Vin(-))
(V)
DB DB DB DB
0 36 0.356 0.361 -0.005 0 0 0 0 0 1 37 0.365 0.361 0.004 0 0 0 0 1 2 38 0.375 0.361 0.014 0 0 0 1 0 3 39 0.387 0.360 0.027 0 0 0 1 1 4 40 0.394 0.359 0.035 0 0 1 0 0 5 41 0.406 0.360 0.046 0 0 1 0 1 6 42 0.415 0.361 0.054 0 0 1 1 0 7 43 0.425 0.360 0.065 0 0 1 1 1 8 44 0.435 0.360 0.075 0 1 0 0 0 9 45 0.444 0.359 0.085 0 1 0 0 1 10 46 0.456 0.359 0.097 0 1 0 1 0 11 47 0.465 0.360 0.105 0 1 0 1 1 12 48 0.474 0.361 0.113 0 1 1 0 0 13 49 0.485 0.361 0.124 0 1 1 0 1 14 50 0.496 0.361 0.135 0 1 1 1 0 15 51 0.506 0.360 0.146 0 1 1 1 1 16 52 0.514 0.360 0.154 1 0 0 0 0 17 53 0.525 0.359 0.166 1 0 0 0 1 18 54 0.535 0.361 0.174 1 0 0 1 0 19 55 0.545 0.360 0.185 1 0 0 1 1 20 56 0.556 0.360 0.196 1 0 1 0 0 21 57 0.567 0.360 0.207 1 0 1 0 1 22 58 0.576 0.359 0.217 1 0 1 1 0 23 59 0.585 0.359 0.226 1 0 1 1 1 24 60 0.595 0.360 0.235 1 1 0 0 0 25 61 0.606 0.360 0.246 1 1 0 0 1 26 62 0.615 0.361 0.254 1 1 0 1 0 27 63 0.626 0.360 0.266 1 1 0 1 1 28 64 0.634 0.361 0.273 1 1 1 0 0 29 65 0.645 0.360 0.285 1 1 1 0 1 30 66 0.656 0.359 0.297 1 1 1 1 0 31 67 0.665 0.358 0.307 1 1 1 1 1
Dar
ata hasil
matan A
enunju
konv
i/s
sih ntar
t
ngan m
in(+)) dengan tegangan masukan negatif (V
in(-)d
roleh t
at kenaika
esar ±10
ap kenai
°C, ju
me pen
ruh
k
aran A
tiap step
yang d
ilkan pad
uaran ine
akn DB
s
pai dengan DB4 yang dapat dilihat pada nyala ma
pu LED.
i d
penga
DC m
kkan
ers
eli
a
a
ega
asukan positif (V
)
ipe
ingk
n seb
mV ti
kan 1
ga
m
ga
i
elu
DC
bitnya
itamp
a kel
b
r y
i
0
4.4.
Pen
matan P
Progra
isual B
Visual Basic digunakan sebagai pengatur kem
mena pil
nny pad
layar monitor. Informasi
ima dari
ran AD
g kem dia
iki
k
komputer
lalui parallel port. Da
pengam
ini p
ga
ilan data
dilakukan dengan mel
n penga
n tiap step kenaikan suhu yang
ditampilkan pada Visual Basic saat mendeteksi suhu dari 36°C sampai 67°C.
Tabel 4.4. Pengamatan pada program Visual Basic
Data keluaran Data yang Data kenaikan Data kenaikan
ga
ada
m V
asic
udian
m
ka
a
a
diter
kelua
C yan
u
n d
rim e
me
lam
atan
en
mb
akuka
mata
ADC (biner)
Diterima komputer (desimal)
tiap step (desimal)
suhu pada tampilan
00000 128 0 36
00001 136 1 37
00010 144 2 38
00011 152 3 39
00100 160 4 40
00101 168 5 41
00110 176 6 42
00111 184 7 43
01000 192 8 44
01001 200 9 45
Dari hasil pengam
menunjukkan bahwa tiap kenaikan suhu sebesar
1°C terjadi perubahan data kenaikan tiap step. Begitu pula sebaliknya, bila terjadi
penuruna
sebesar 1°
rjadi peruba
data penuru
tiap step. Hal ini
berarti bahwa program telah berjalan sesuai dengan yang diharapkan, yaitu
menampilkan perubahan data tiap step bila terjadi perubahan suhu sebesar ±1°C.
4.5
Hasil Pengamatan Sistem
P
ilan data dilakukan dengan membandingkan keluaran pada
tampilan
isual basic dengan multimete
endeteksi su
Hasil pengamatan
menampilkan keluaran ADC berjumlah 5 bit dalam bentuk biner yang ditampilkan
pada banyaknya lampu led yang menyala.
Jika pada tegangan keluaran ADC bernilai 5 Volt maka lampu led akan
mati berlogika ’0’, sedangkan jika tegangan keluaran ADC bernilai 0 Volt maka
lampu led akan nyala berlogika ’1’. Untuk lebih jelas hasil pengamatan dapat
dilihat pada tabel. 4.5 :
Tabel 4.5 . Data hasil pengukuran suhu
Suhu yang dibaca multimeter
Suhu yang ditampilkan
No Suhu yang
dibaca multimeter
digital (°C)
Suhu yang ditampilkan Visual Basic
(°C)
atan
n suhu
C te
han
nan
engamb
dari V
r p
hu.
No
digital (°C)
Visual Basic (°C)
Dari hasil pengukuran suhu pada tabel 4.5 menunjukkan bahwa ketika
suhu prosesor yang dibaca oleh multimeter digital PC 510 dengan suhu prosesor
yang terdeteksi oleh
disebabkan faktor
peletakan sensor LM35D d
kabe
ltim
al PC 510
kurang begitu tepat ke sumber p
s dari
sesor
Dari data hasil pengukuran suhu dapat digambarkan karakteristik kerja
sistem pada saat kipas (m) mulai
kerja d
mati s
gai beriku
Kipas (m)
ulai bekerja
Kipas (m)
ti
n-3
n
Suhu acuan (°C)
kipas (m) mulai bekerja, dan
ketika s
ang terdeteksi
ncapa batas uhu y
pada
pengatur suhu acuan kipas 2
ebesar 47°C. Dapat dilihat b
wa kipas 2 mulai bekerja dengan ditandai dari
edang an pad gamb
6. etika
ya
erd
. Terjadi
perubahan warna pada kipas 2 yang menunjukkan bahwa kipas 2 tidak bekerja.
Visual Basic lebih rendah 1°C, hal ini
engan ujung
l dari mu
eter digit
ana
pro
.
be
an
eba
t :
m
ma
Gambar 4.4. Karakteristik kipas (m) saat mulai bekerja dan mati
m = Kipas 1,2,3,4.
n = Suhu yang terukur 36°C sampai 67°C.
Dari gambar 4.4. dapat disimpulkan bahwa ketika suhu yang terdeteksi
naik dan telah mencapai batas suhu acuan (n) maka
uhu yang terdeteksi turun sampai (n-3)°C maka kipas (m) akan mati.
Sebagai contoh dapat dilihat pada gambar 4.5. ketika suhu y
telah me
i
s
an
g dis
et
scroll
s
ah
perubahan warna biru pa
p
S
k
a
ar 4. k
suhu
ng t
eteksi lebih redah 3°C
da ki as 2.
Gambar 4.5. Tampilan Visual Basic saat kipas 2 mulai bekerja
BAB V
KESIMPULAN dan SARAN
5.1.
Kesimpulan
1.
Pada pengujian alat, suhu yang dapat diatur oleh pengguna 36°C
sampai 67°C. Bila suhu yang telah terdeteksi telah mencapai 67°C,
maka akan tampil peringatan agar segera mematikan komputer.
2.
Pengguna dapat mengatur suhu prosesor yang diinginkan dengan
mengatur
scroll pengatur suhu acuan pada tampilan program Visual
Basic sehingga bekerjanya kipas dapat disesuaikan dengan batasan
suhu yang dicapai.
3.
Dari hasil pengamatan keseluruhan dapat disimpulkan bahwa alat yang
dibuat dapat bekerja dengan tingkat kenaikan suhu yang sebanding
dengan suhu yang ditampilkan multimeter digital PC 510 sebagai
referensi pada pengukuran.
5.2.
Saran
Alat ini dapat diaplikasikan tidak hanya pada CPU komputer,
misalnya untuk pengatur suhu air, suhu ruang, dll dan juga alat ini dapat
Daftar Pustaka
1.
Malvino, A.P, ”Elektronik Komputer Digital”. 1988
2.
Budiharto, W.S, Si,.M.Kom. dan Firmansyah,S, ”Elektronika Digital dan
Mikroprosesor”, Penerbit ANDI, Yogyakarta,2005.
3.
Prasetia, R dan Widodo, C.E, “ Interfacing Port Parallel dan Port Serial
Komputer dengan Visual Basic 6.0”, Penerbit ANDI, Yogyakarta,2004.
4.
http://www.national.com
, “Data Sheet”, National Corporation,2005.
5.
http://www.motorolasemiconductors.com
, “Data Sheet”, Motorola
Public Declare Function Inp Lib "inpout32.dll" _
Alias "Inp32" (ByVal PortAddress As Integer) As Integer
Public Declare Sub Out Lib "inpout32.dll" _
Alias "Out32" (ByVal PortAddress As Integer, ByVal Value As Integer)
Public Declare Sub Tunda Lib "Port_IO.dll" (ByVal lama As Integer)
Dim b, c, d, e, f As Integer
'inisialisasi'
Private Sub Command2_Click()
'untuk keluar dari program'
End
End Sub
Private Sub Form_Load()
'pemberian nilai awal'
b = 0
c = 0
d = 0
e = 0
f = 0
End Sub
Private Sub Hs1_Change()
'pengaturan nilai'
Label1.Caption = Format(Hs1.Value, "##")
'nilai label1 sesuai dengan nilai Hs1'
End Sub
Private Sub Hs2_Change()
Label2.Caption = Format(Hs2.Value, "##")
End Sub
Private Sub Hs3_Change()
Label3.Caption = Format(Hs3.Value, "##")
End Sub
Private Sub Hs4_Change()
Label4.Caption = Format(Hs4.Value, "##")
End Sub
Private Sub Timer1_Timer()
Text1.Text = Inp(Val(&H379))
'data masukan dari alamat 889'
Text2.Text = (Val(Text1.Text) - 128) / 8
If Text2.Text < 0 Then
Text3.Text = 32 + Text2.Text
Else
Text3.Text = Text2.Text
End If
Suhu.Height = 1575 - (Text3.Text * 50)
Text4.Text = (36 + Text3.Text)
If Text4.Text = 67 Then
' suhu telah mencapai 67 derajat'
Beep
' menyalakan buzzer komputer'
Form2.Visible = True
' menampilkan peringatan'
Tunda 6000
' tunda 6 detik'
If Text4.Text >= Label1.Caption Then
s1.FillColor = &HFF8080
' kode warna biru tua'
b = 2 ^ 0
ElseIf Text4.Text < (Label1.Caption - 3) Then
s1.FillColor = &HC0C000
' kode warna hijau'
b = 0
End If
If Text4.Text >= Label2.Caption Then
s2.FillColor = &HFF8080
c = 2 ^ 1
ElseIf Text4.Text < (Label2.Caption - 3) Then
s2.FillColor = &HC0C000
c = 0
