BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Udara merupakan zat yang paling penting dalam memberikan
kehidupan dipermukaan bumi ini. Selain itu, oksigen, udara juga berfungsi sebagai alat penghantar bunyi dan suara, pendingin benda benda panas dan dapat menjadi media penyebaran penyakit pada manusia Udara merupakan campuran mekanisme dari berbagai macam gas, komposisi normal udara terdiri dari gas nitrogen 78,1% oksigen 20,9% dan karbondioksida 0,03 sementara selebihnya berupa argon, neon, kripton, xenon helium, dan lain lain. Udara juga mengandung uap
air,
debu,
bakteri,
spora
dan
sisa
tumbuh-tumbuhan.
Masalah pengotoran udara sudah lama menjadi masalah kesehatan pada masyarakat, terutama di negara-negara industri yang banyak memiliki pabrik dan kendaraan bermotor. Sebenarnya udara sendiri cenderung mengalami pencemaran oleh kehidupan dan kegiatan manusia serta proses alam lainnya. Dalam batas-batas tertentu, alam, alam mampu membersihkan udara dengan cara membentuk suatu keseimbangan ekosistem yang disebut remval mechanism. Proses yang terjadi dapat berupa pergerakan udara, hujan, sinar matahari, dan fotosintesis tumbuh-tumbuhan. Pada suatu keadaan ketika pencemaran
yang
terjadi
melebihi
kemampuan
alam
untuk
membersihkan dirinya sendiri, pencemaran itu akan membahayakan kesehatan manusia dan memberikan dampak yang luas terhadap fauna, flora, dan terhadap ekosistem yang ada.
1
Kemampuan berfikir manusia kian hari semakin meningkat oleh karena itu perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi begitu pesat khususnya dalam bidang elektromedik, perkembangan ini terlihat dari semakin maju dan mutakhirnya peralatan kesehatan yang memiliki keunggulan. Namun hal ini akan tampak sia-sia tanpa diimbangi oleh peningkatan sumber daya manusia yang berkualitas serta ahli dalam upaya perencanaan, pemasangan serta perbaikan peralatan itu sendiri. Kebutuhan dan tuntutan masyarakat akan mutu pelayanan kesehatan semakin meningkat sejalan dengan peningkatan pengetahuan dan teknologi kesehatan. Tuntutan akan mutu pelayanan kesehatan masyarakat yang semakin meningkat dan kompleks tentunya harus didukung pula dengan perkembangan teknologi kesehatan. Hal tersebut dapat terlaksana dengan baik apabila ditunjang dengan kemampuan dan perkembangan peralatan kesehatan dan juga tenaga ahli Teknik Elektromedik yang baik. Peralatan kesehatan merupakan salah satu faktor yang dapat menunjang dalam upaya penyelenggaraan pelayanan kesehatan bagi masyarakat, karena itu untuk meningkatkan pelayanan kesehatan yang berkesinambungan perlu didukung dengan alat yang laik pakai serta dapat berfungsi dengan baik. Politeknik Kesehatan Jakarta II Jurusan Teknik Elektromedik, yang bergerak dibawah naungan Departemen Kesehatan RI sebagai institusi khususnya dalam disiplin ilmu elektromedik dituntut untuk dapat menghasilkan teknisi-teknisi elektromedik yang handal dan profesional. Untuk mencapai hal tersebut Politeknik Kesehatan Jakarta II Jurusan Teknik Elektromedik memiliki kurikulum pendidikan yang salah satunya adalah penyusunan Karya Tugas Akhir. Kegiatan ini diharapkan agar mahasiswa secara langsung dapat mengaplikasikan ilmunya untuk mengoperasikan, memeIihara, merawat serta melaksanakan perbaikkan terhadap alat kesehatan jika mengalami kerusakan. Pada rumah sakit khususnya di Ruangan Operasi dianjurkan memiliki kwalitas udara yang baik dalam arti kata seteril atau terbebas dari bakteri dan kuman, Untuk mewujudkan terciptanya kondisi dimana udara di dalam Kamar Operasi tersebut steril, maka dibuatlah alat penyesteril ruangan yang khusus menunjang kegiatan yang ada dirumah sakit yang mengunakan radiasi sinar ultraviolet.
2
Pada proses selanjutnya diperoleh kesimpulan bahwa UV Room Sterilizer adalah alat untuk mensterilkan udara yang terdapat di Ruang Operasi yang digunakan sebelum ruang tersebut di pakai untuk proses operasi pasien. Dimana proses yang dilakukan dengan memanfaatkan radiasi sinar ultraviolet (UV).
Radiasi sinar ultraviolet dapat membunuh semua jenis kuman atau bakteri ( mikroorganisme ) yang terdapat di udara bila proses penyinaran dilakukan dalam waktu yang cukup. " MODIFIKASI UV ROOM STERILIZER DENGAN TIANG LAMPU GERAK OTOMATIS" Kegunaan dari alat UV Room Sterilizer ini adalah : 1. Digunakan untuk mensterilkan udara di ruang operasi sebelum ruangan tersebut dipergunakan untuk proses operasi pasien. 2. Untuk membunuh kuman atau bakteri ( mikroorganisme ) yang terdapat di udara ruangan operasi, dimana mikroorganisme itu sendiri dapat menyebabkan infeksi pada luka pasien yang dioperasi
1.2
Tujuan Penelitian Adapun tujuan penelitian karya tulis ini adalah untuk : 1. Membuat, atau memahami dan mengetahui cara kerja dari alat UV Room Sterilizer 2. Membuat modifikasi alat dengan menambahkan gerakan otomatis pada tiang lampu dengan memanfaatkan sistem control microcontroller . 3. Menuangkan hasil studi lapangan dan percobaan ke dalam bentuk karya tulis ilmiah.
1.3
Pembatasan Masalah 3
Dalam penyusunan karya tulis ini, penulisan membatasi pokok-pokok bahasan yang berkaitan dengan rangkaian elektronika yang terdapat pada pesawat UV Room Sterilizer ini adalah : 1. Alat dapat beroperasi selama waktu yang telah ditentukan oleh user itu sendiri. 2. Pergerakan dari tiang lampu yang dapat naik – turun secara otomastis, 3. Buzzer sebagai tanda bahwa alat ini telah selesai bekerja selama waktu yang telah ditentukan sebelumnya Jadi masalah yang akan dibahas dalam penyusunan karya tulis ini hanya sebatas yang telah dijelaskan diatas, sehingga tidak terjadi kerancuan dan pelebaran masalah dalam penyajian dan pembahasan karya tulis ini.
1.4
Metoda Penulisan Dalam penyusunan karya tulis ini, penulis mengambil langkah - langkah sebagai
berikut: 1. Studi Kepustakaan, yaitu dengan mencari reverensi – reverensi yang berhubungan dengan alat yang akan dibuat 2. Membuat perencanaan modul yang akan dibuat 3. Melakukan pengujian dan penganalisaan 4. Menuangkannya dalam bentuk karya tulis
1.5
Sistematika Penulisan Sistematika penulisan yang digunakan dalam penyusunan laporan tugas akhir ini
dibagi menjadi beberapa bab, adalah sebagi berikut: BAB 1 : PENDAHULUAN Berisikan gambaran mengenai latar belakang, tujuan penelitian, pembatasan masalah, metoda penulisan dan sistematika penulisan. BAB 2 : LANDASAN TEORI 4
Menjelaskan dan menerangkan dasar teori yang menunjang pembahasan terhadap bagian – bagian dari alat yang akan dibahas.
BAB 3 : PERENCANAAN Memberikan gambaran tentang perencanaan rangkaian
yang terdiri dari
komponen – komponen yang dibutuhkan untuk proses perancangan alat yang akan dibuat. BAB 4 : PENGUJIAN DAN ANALISA Melakukan pendataan dari rangkaian yang dibuat serta memberikan analisa data terhadap rangkaian tersebut. BAB 5 : KESIMPULAN Berisikan penjelasan mengenai hasil yang diperoleh dalam praktek dan teori secara keseluruhan dan juga menjadi penutup dari karya tulis ilmiah ini.
5
BAB II DASAR TEORI
2.1
Gambaran Umum Alat UV Room Sterilizer UV Room Sterilizer adalah suatu alat yang biasa digunakan untuk proses
sterilisasi udara di ruang operasi rumah sakit. Dengan memanfaatkan Sinar Ultraviolet dengan panjang gelombang antara 2000-2950 Å. Dalam cakupan panjang gelombang dari 2000 – 2950 Å dapat digunakan untuk menghancurkan dan membunuh bakteri serta virus yang terdapat diudara. Kuman atau bakteri yang terpapar sinar UV akan mengalami kerusakan pada DNA bakteri itu sendiri. Salah satu keunggulan sinar UV adalah kemampuannya untuk merusak DNA sel, baik sel bakteri, virus, jamur, bahkan sel mamalia, termasuk manusia. Kerusakan DNA akan memicu kematian sel. Hal ini bisa terjadi karena hampir semua aktifitas sel dikendalikan dari DNA. Kemampuan UV untuk membunuh kuman sebanding dengan banyaknya sinar dan lamanya penyinaran. Jika penyinaran tidak baik, maka bisa saja sel tidak mati, hanya mengalami mutasi. Alat ini bekerja sesuai dengan setting waktu yang dapat diatur dari keypad dan ditampilkan melalui display berupa seven segment. Setelah user melakukan pengesetan untuk menentukan berapa lama lampu UV menyala, maka lampu tidak langsung menyala akan tetapi alat akan melakukan delay ( penundaaan ) selama 1 menit. Hal ini dimaksudkan agar user dan orang disekitar alat dapat keluar menjauh agar tidak terkena
6
pancaran sinar UV tersebut. Setelah delay 1 menit maka lampu akan menyala diikuti oleh turunnya tiang lampu secara otomatis, setelah tiang lampu kemudian tiang lampu tersebut naik kembali secara otomatis dan seterusnya sampai waktu yang telah diset tadi habis. Setelah waktu habis maka lampu akan mati dan tiang lampu kembali ke posisi semula dan diikuti dengan menyalanya Buzzer sebagai tanda bahwa alat telah selesai beroperasi. Pada alat UV Room yang penulis buat ada beberapa control dan perlengkapan antara lain: 1. IC microcontroller AT89S51 sebagai pusat control dari alat ini 2. Main switch untuk menghubungkan dan memutuskan supplay dari tegangan PLN kealat 3. Lampu indikator yang merupakan tanda bahwa ada / tidak tegangan yang masuk ke alat 4. Ballast elektrik yang berfungsi membatasi aliran arus listrik agar rangkaian lampu bekerja sesuai dengan range daya yang dibutuhkan. 5. Motor DC yang berfungsi untuk menurunkan dan menaikan tiang lampu secara otomatis 6. Lampu UV sebagai media untuk membunuh bakteri atau virus
2.2
Pengertian Sterilisasi Sterilisasi adalah suatu tindakan untuk membunuh kuman pathogen dan apatogen
beserta sporanya pada peralatan perawatan dan kedokteran dengan cara merebus, stoom, panas tinggi, menggunakan bahan kimia atau melalui media Penyinaran sinar Ultraviolet (Sinar UV). Sterilisasi menggunakan sinar ultraviolet dapat dinilai keberhasilannya dengan
mengukur
kualitas
udara
ruangan.
Menurut
PERMENKES
No.
986/Menkes/Per/XI/2002 tentang Persyaratan Kesehatan Lingkungan Rumah Sakit dan Kep Direktur Jenderal PPM dan PLP No 00.04.4.1659 tentang Inspeksi Sanitasi Rumah
7
Sakit, menyatakan bahwa angka kuman udara ruang operasi Rumah Sakit harus < 350 kk/m3 udara. Manfaat dari sterilisasi : -
Dapat mengurai jumlah populasi mikroorganisme yang membawa bibit penyakit
-
Mencegah timbulnya infeksi pada manusia yang disebabkan oleh mikrobiologi tersebut
Macam – macam sterilisasi 1. Sterilisasi dengan cara rebus Mensterikan peralatan dengan cara merebus didalam air sampai mendidih (1000C) dan ditunggu antara 15 sampai 20 menit. Misalnya peralatan dari logam, kaca dan karet. 2. Sterilisasi dengan cara stoom Mensterikan peralatan dengan uap panas didalam autoclave dengan waktu, suhu dan tekanan tertentu. Misalnya alat tenun, obat-obatan dan lain-lain 3. Sterilisasi dengan cara panas kering Mensterikan peralatan dengan oven dengan uap panas tinggi. Misalnya peralatan logam yang tajam, peralatan dari kaca dan obat tertentu. 4. Sterilisasi dengan cara menggunakan bahan kimia Mensterikan peralatan dengan menggunakan bahan kimia seperti alkohol, sublimat, uap formalin, khususnya untuk peralatan yang cepat rusak bila kene panas. Misalnya sarung tangan, kateter, dan lain-lain. 5. Sterilisasi dengan memanfaatkan Sinar UV
8
Dengan memanfaatkan Sinar UV yang mempunyai karakteristik dapat merusak DNA pada mikroorganisme seperti virus atau bakteri, dimana panjang gelombang dari Sinar UV itu sendiri antara 2000-2950 Å.
2.3
Pengertian Sinar UltraViolet (UV) Radiasi ultraungu atau lebih dikenal dengan sinar UV atau ultraviolet adalah
radiasi elektromagnetis terhadap panjang gelombang yang lebih pendek dari daerah dengan sinar tampak, namun lebih panjang dari sinar-X yang kecil. Sinar ultra violet (UV) diketahui merupakan salah satu sinar dengan daya radiasi yang dapat bersifat letal bagi mikroorganisme. radiasi UV sering digunakan di tempat-tempat yang menuntut kondisi aseptik seperti laboratorium, ruang operasi rumah sakit dan ruang produksi industri makanan dan minuman, serta farmasi. Salah satu sifat sinar ultra violet adalah daya penetrasi yang sangat rendah. Selapis kaca tipis pun sudah mampu menahan sebagian besar sinar UV. Oleh karena itu, sinar UV hanya dapat efektif untuk mengendalikan mikroorganisme pada permukaan yang terpapar langsung oleh sinar UV, atau mikroba berada di dekat permukaan medium yang transparan. Absorbsi maksimal sinar UV di dalam sel terjadi pada asam nukleat, maka diperkirakan mekanisme utama perusakan sel oleh sinar UV pada ribosom, sehingga mengakibatkan terjadinya mutasi atau kematian sel. Macam – macam sumber sinar UV 1. Sumber radiasi Sinar UV dari alam Matahari adalah Sinar UV yang terbentuk dari alam yang setiap hari bersinar tidak hanya menerangi kehidupan kita saja, tetapi banyak memiliki manfaat bagi kesehatan tubuh. Matahari sanggup membunuh bakteri penyakit, virus dan jamur. Itu berguna untuk perawatan tuberkulosis (TBC), erisipelas, keracunan darah, peritonitis, pnemonia, mumps, asma saluran pernafasan. Bahkan beberapa dari virus penyebab kanker dibinasakan oleh sinar ultraviolet. Infeksi jamur,
9
termasuk candida, bereaksi terhadap sinar matahari. Beberapa jenis bakteri di udara dibinasakan dalam 10 menit oleh sinar ultraviolet. 2. Sumber Radiasi Sinar UV buatan Lampu Ultraviolet merupakan contoh radiasi sinar ultraviolet yang merupakan hasil ciptaan manusia. Panjang gelombang yang dapat dihasilkan dari lampu ini adalah 2500 sampai 2600Å. Keuntungan dari sterilisasi menggunakan sinar ini adalah : relatif membutuhkan waktu yang singkat untuk satu kali proses sterilisasi tidak menimbulkan bau atau aroma dari proses sterilisasi dengan lampu UV ini tidak menimbulkan karat atau korosi terhadap bahan yang berjenis logam atau metal yang terpapar oleh sinar ini
2.4
Efek Sinar UV terhadap Mikroorganisme Bila mikroorganisme disinari oleh sinar ultraviolet, maka ADN (Asam
Deoksiribonukleat) dari mikroorganisme tersebut akan menyerap energi sinar ultraviolet. Energi itu menyebabkan terputusnya ikatan hidrogen pada basa nitrogen, sehingga terjadi modifikasi-modifikasi kimia dari nukleoprotein serta menimbulkan hubungan silang antara molekul-molekul timin yang berdekatan dengan berikatan secara kovalen . Hal ini merusak atau memperlemah fungsi-fungsi vital organisme dan kemudian akan membunuhnya Waktu penyinaran dengan UV yang paling efektif untuk sterilisasi ruangan rumah sakit adalah 45 menit dan mikroba yang terbunuh dengan sterilisasi dengan UV adalah adalah selama 15 menit adalah Bacillus cereus, Rhyzopus digesporus sedangkan selama 30 menit adalah Acinotabacter caicoacetius. Bakteri terutama bentuk sel vegetatifnya dapat terbunuh dengan penyinaran sinar ultraviolet dan sinar-sinar ionisasi. Sinar ultraviolet menyebabkan bakteri yang berada
10
di udara atau yang berada dilapisan permukaan suatu benda yang terpapar sinar ultraviolet akan mati.
2.5
Komponen Inti Alat
2.5.1
Lampu UV Lampu UV ini sendiri digunakan untuk media sterilisasi. Dimana panjang
gelombang yang dapat dihasilkan dari lampu ini adalah 2500 sampai 2600Å. Untuk sinar UV yang berasal dari lampu ini adalah merupakan sinar UV buatan. Walaupun demikian panjang gelombang yang terpancar dari lampu tersebut antara 2500 sampai 2600Å.
Gambar 2.1 Jenis Lampu UV
2.5.2
Ballast Fungsi utama dari ballast pada lampu fluorescent adalah untuk membatasi aliran
arus listrik agar rangkaian lampu bekerja sesuai dengan range daya yang dibutuhkan. Ballast hendaknya efisien, sederhana, tidak membawa dampak terhadap umur lampu serta mendukung proses start dan operasi pada lampu. Pada tugas kali ini penulis menggunakan ballast elektronik merk Philips tipe EB-B218TLD. Dimana untuk satu ballast tersebut dapat digunakan untuk dua lampu TL masing – masing 18 watt.
Gambar 2.2 Ballast Elektronic
11
2.5.3
Motor DC Pada motor DC, kumparan medan yang dialiri arus listrik akan menghasilkan
medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah tertentu. Konverter energi baik energi listrik menjadi energi mekanik maupun sebaliknya dari energi mekanik menjadi energi listrik (generator) berlangsung melalui medium medan magnet. Energi yang akan diubah dari suatu sistem ke sistem yang lain, sementara akan tersimpan pad medium medan magnet untuk kemudian dilepaskan menjadi energi system lainya. Dengan demikian, medan magnet disini selain berfungsi sebagai tempat penyimpanan energi juga sekaligus proses perubahan energi.
Gambar 2.3 Prinsip Kerja Motor DC
Energi listrik yang akan diubah dari suatu sistem sementara akan disimpan dalam medium medan magnet untuk kemudian dilepaskan menjadi energi mekanik (gerak). Motor DC terdiri dari : a). Bagian tetap (stator) Stator ini menghasilkan medan magnet ,baik yang dibangkitkan dari sebuah koil (elektromagnetik) atau magnet permanen. Bagian stator terdiri dari bodi magnet yang melekat padanya. Untuk motor kecil, magnet tersebut adalah magnet permanen, sedangkan untuk motor besar menggunakan elektromagnetik.
12
b). Bagian berputar (rotor) Rotor ini berupa sebuah koil dimana arus listrik mengalir. Suatu kumparan motor.
Gambar 2.4 Motor DC
2.5.4
Mikrocontroller AT 89S51 ( dari ATMEL ) Dalam rangkaian yang terdapat dalam alat ini, penulis menggunakan
Mikrocontroller 89S51 sebagai suatu unit untuk mengontrol setiap langkah kerja dari alat yang penulis buat. Dalam microcontroller ini dilengkapi dengan prosessor fungsi matematik, port input / output, ROM, RAM, dan perlengkapan lainnya yang mendukung kerja Microcontroller. Berikut ini merupakan bagian – bagian dari microcontroller 89S51
2.5.4.1 Oscilator Pada Mikrocontroller AT 89S51 memiliki Oscilator ( Clock generator ) internal, untuk menentukan frekwensi oscillator internal tersebut perlu dipasang sebuah kristal dengan frekwensi 12MHz atau 11.095 MHz 2.5.4.2 Processor
13
Mikrocontroller AT89S51 memiliki processor 8 bit di dalamnya yang berfungsi untuk mengeksekusi instruksi di ROM dan mengolah data di RAM, Port Serial dan Port Paralel 2.5.4.3 ROM Mikrocontroller AT89S51 memiliki ROM dengan kapasitas 4KByte untuk menyimpan instruksi – instruksi program 2.5.4.4 RAM Mikrocontroller AT89S51 memiliki RAM dengan kapasitas 128 Byte untuk menyimpan data – data program 2.5.4.5 Serial Port Mikrocontroller AT89S51 memiliki 1 serial port untuk pengiriman dan penerimaan data secara serial. 2.5.4.6 Paralel Port Mikrocontroller AT89S51 memiliki 4 Paralel port ( P0,P1,P2,dan P3 ) untuk pengiriman dan penerimaan data secara parallel. 2.5.4.7 Timer Mikrocontroller AT89S51 memiliki 2 buah timer untuk penggunaan keperluan timer atau counter.
14
Gambar 2.5 Konfigurasi Pin AT89S51
2.5.5
Seven Segmen Sebagai Display Display atau tampilan merupakan indikator yang digunakan dalam peralatan
elektronika. Ada beberapa macam indikator yang dapat dipakai antara lain adalah sebagai berikut : -
Seven Segment
-
Dot Matrix
-
LCD Pada alat kali ini penulis menggunakan Seven Segment sebagai indikator
terhadap waktu yang dipilih untuk menentukan lamanya alat akan bekerja. Sevent segment merupakan susunan dari tujuh buah LED yang disajikan dalam suatu paket. LED pada Sevent segment terbuat dari bahan GaSn ( Gallium Arsenida ) yang akan menyala apabila dialiri arus maju. LED seven segment terdiri dari dua jenis, yaitu
15
Common Anoda dan Common Katoda. Pada alat kali ini penulis menggunakan Seven Segment Common Katoda.
Gambar 2.6 Konfigurasi Pin Seven Segment
2.5.6
IC 4511 Sebagai Decoder ( BCD ) ke Seven Segment IC 4511 ini adalah IC decoder atau pengkodean dimana data – data input biner
yang masuk pada kaki inputan yaitu kaki 1, 2, 6, 7 pada IC tersebut dengan outputan pada kaki 9 – 15. Decoder BCD ke seven segment merupakan komponen berupa IC yang berfungsi untuk mengubah data biner 4 bit yang masuk ke dalam rangkaian sebagai input menjadi kode – kode tertentu yang akan mengaktifkan segment – segment pada seven segment untuk menampilkan data yang ingin ditampilkan pada display baik berupa angka maupun huruf sesuai dengan nilai desimal yang dikeluarkan.
Gambar 2.7 Konfigurasi dari IC 4511
16
Tabel kebenaran dari IC 4511
Gambar 2.8 Tabel kebenaran IC 4511
2.5.7
Transistor Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai
prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter
17
dioda
dan
dioda
kolektor-basis,
atau
disingkat
dengan
dioda
kolektor.
Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.
Gambar 2.9 jenis transistor
Fungsi transistor pada alat yang penulis buat adalah transistor sebagai saklar, jika beroperasi pada keadaan cut off maka transistor identik dengan saklar terbuka, sedangkan transistor pada keadaan saturasi identik dengan saklar tertutup. Transistor sebagai saklar terbuka seperti pada gambar 2.9. Apabila kaki Basis mendapat tegangan kurang dari 0.7 Volt maka transistor tidak akan bekerja. Sedangkan transistor dalam keadaan saturasi dimana kaki basis mendapatkan tegangan 0.7V atau lebih, dimana kondisi seperti ini dapat di analogikan sebagai saklar tertutup ( gambar 2.10 ) Dalam Keadaan Cut Off Yaitu kondisi dimana kaki basis pada transistor nilainya kurang dari 0.7V untuk jenis silicon. Dalam keadaan ini transistor dianggap sebagai saklar terbuka, dimana tegangan kolektor dan emitter adalah mendekati atau sama dengan tegangan catu daya Vcc. Pada gambar dibawah ini memperlihatkan transistor dalam keadaan cut off.
18
Gambar 2.10 Transistor dalam keadaan terbuka dimana Vin kurang dari 0.7Volt ( kondisi Cut Off )
Bila transistor dalam keadaan cut off, maka arus pada basis sama dengan nol dan arus kolektor dapat diabaikan karena bernilai sangat kecil. Karena IB = 0, maka tegangan basis emitter adalah :
VBE = 0
( 2.1 )
Karena VBE = 0, maka emitter tidak lagi dibias maju dan transistor kehilangan kerja normalnya. Tegangan kolektor emitter dapat dituliskan : VCE = VCC
(2.2 )
Dalam Keadaan Saturation Apabila transistor dalam keadaan saturasi dimana dioda basis – emitter dan basis – kolektor mendapat bias maju ( forward bias ), maka arus dapat mengalir dari kolektor menuju emitter. Pada keadaan ini transistor berada dalam daerah saturasi dan V CE, atau tegangan antara kolektor dengan emitter dapat dianggap nol. Dalam kondisi seperti ini transistor dianalogikan seperti saklar tertutup. Karena VCE = 0, maka besarnya arus kolektor dapat dinyatakan sebagai berikut : IC = VCC / RC
19
(2.3 )
Gambar 2.11 transistor dalam keadaan saturasi
Garis Beban kerja Transistor
Gambar 2.12 Garis Beban kerja Transistor
Pada saat transistor dalam keadaan saturasi ( dianalogikan seperti saklar tertutup ) maka Arus yang terdapat pada kaki Colektor merupakan hasil bagi antara tagangan sumber dengan nilai hambatan pada kaki Colektor. Dan pada saat transistor dalam keadaan cut off ( dianalogikan seperti saklar terbuka maka tegangan sumber bernilai sama dengan tegangan antara kaki Colektor dan Emitter. 2.5.8
Transistor Sebagai Darlington Transistor sebagai penguat arus atau yang lebih dikenal dengan transistor
darlington adalah rangkaian elektronika yang terdiri dari sepasang transistor bipolar (dwi kutub) yang tersambung secara tandem (seri). Sambungan seri seperti ini dipakai untuk mendapatkan penguatan (gain) yang tinggi, karena hasil penguatan pada transistor yang pertama akan dikuatkan lebih lanjut oleh transistor kedua. Keuntungan dari rangkaian Darlington adalah penggunaan ruang yang lebih kecil dari pada rangkaian dua buah transistor biasa dengan bentuk konfigurasi yang sama. Penguatan arus listrik atau
20
gain dari rangkaian transistor Darlington ini sering dituliskan dengan notasi β atau H fe. Transistor Darlington bersifat seolah-olah sebagai satu transistor tunggal yang mempunyai penguatan arus yang tinggi. Jika rangkaian dipakai dalam mode tunggal emiter maka RE adalah nol, maka: Hfe = IC / IB
( 2.4 )
Ket : Hfe
= besar penguatan
IC
= besar arus pada colektor
IB
= besar arus pada basis
Gambar 2.13 Struktur Darlington
Penguatan total dari transistor Darlington bisa mencapai 1000 kali atau lebih. Dari luar transistor Darlington nampak seperti transistor biasa dengan 3 buah kutub: B (basis), C (Kolektor), dan E (Emitter). Dari segi tegangan listriknya, voltase base-emitter rangkaian ini juga lebih besar, dan secara umum merupakan jumlah dari kedua tegangan masing-masing transistornya, seperti nampak dalam rumus berikut: VBE =VBE1 + VBE2
( 2.5 )
Ket : VBE = tegangan antara basis dan emitor VBE1 = tegangan antara basis dan emitor pada transistor1 VBE2 = tegangan antara basis dan emitor pada transistor2
21
2.5.9
Relay Relay
adalah
suatu
peranti
yang
menggunakan
elektromagnet
untuk
mengoperasikan seperangkat kontak sakelar. Susunan paling sederhana terdiri dari kumparan kawat penghantar yang dililit pada inti besi. Bila kumparan ini dienergikan, medan magnet yang terbentuk menarik armatur berporos yang digunakan sebagai pengungkit mekanisme sakelar. Relay terdiri dari dua jenis yaitu relay DC dan AC. Perbedaan dari kedua relay tersebut adalah Coil. Relay AC menerima tegangan bolak balik AC pada coilnya sedangkan relay DC menerima tegangan searah DC pada coilnya. Relay merupakan suatu saklar elektrik yang terbuka dan tertutupnya dikendalikan oleh rangkaian oleh sebuah piranti elektromagnet. Berdasarkan cara kerjanya relay terbagi dua yaitu : 1. Normal terbuka ( Normaly Open ) Kontak sakelar tertutup hanya jika relai dihidupkan. 2. Normal tertutup ( Normaly Close ) Kontak sakelar terbuka hanya jika relai dihidupkan.
2.14 Konstruksi Relay
22
Pada saat lilitan tidak mendapat supply maka tidak ada arus yang mengalir pada lilitan dan tidak ada medan magnet yang terdapat pada inti besi. Pada saat ini kontaktor berada pada posisi awal, yang menghubungkan masukan kepada keluaran yang disebut dengan normaly close. Dengan demikian kaki keluaran lainnya disebut dengan normaly open, dimana ketika tidak ada catu daya yang mengalir, maka terminal tersebut mendapat hubungan terbuka, sedangkan ketika lilitan diberi arus yang optimal, arus mengitari inti besi yang menyebabkan inti besi manghasilkan medan magnet dan inti besi bersifat sebagai magnet. Hal tersebut menyebabkan kontaktor tertarik sehingga berpindah pada kontaktor yang lainnya ( NO ), sedangkan kontaktor NC dalam keadaan ON menjadi terbuka. Jika kumparan relay dioperasikan dengan menggunakan arus DC, maka dibutuhkan sebuah dioda yang dipasang parallel dengan kumparan tersebut dengan posisi reverse terhadap arus DC. Hal ini berdasarkan pada sifat induktor, di mana arus harus bersifat kontinyu. Dengan adanya dioda, maka pada ada tegangan secara tiba-tiba dihilangkan (dengan pengubahan posisi saklar), maka arus pada coil akan mengalir melalu dioda, sehingga arus coil mengalami penurunan secara perlahan dan kontinyu hingga mencapai 0 A ( panas karena arus listrik didisipasikan melalui dioda ).
23
BAB III KEGIATAN PENELITIAN TERAPAN Pada bab ini penulis akan menjelaskan secara lebih rinci mengenai perencanaan dan pembuatan dari alat UV Room Sterilizer. Akan tetapi sebelum melakukan pembuatan alat terlebih dahulu penulis membuat rancangan secara blok diagram
3.1
Penetapan Masalah UV Room Sterilizer di rancang untuk mensterilkan udara pada ruangan operasi
dirumah sakit dengan memanfaatkan media sinar Ultraviolet. Berikut ini penulis akan memberikan spesifikasi tentang alat UV Room Sterilizer yang penulis buat : Nama alat
: Modifikasi UV Room Sterilizer Dengan Tiang Lampu Gerak Otomatis
Sistem Gerak
: Gerak motor dengan bantuan ulir
Set waktu
: Menggunakan keypad
Alarm
: Indikator apabila waktu kerja alat telah selesai
Fungsi Tombol
: 1. Keypad untuk input settingan waktu lamanya nyala lampu 2. Tombol Buka untuk membuka tiang lampu secara manual 3. Tombol Tutup untuk menutup tiang lampu secara manual 4. Tombol A,B,C,D pada keypad untuk mengaktifkan alat 5. Reset untuk reset alat apabila user salah dalam melakukan input waktu
Jumlah lampu
: 1. 4 buah lampu 18W 2. 1 buah lampu 10W
Display
: Menggunakan Seven segment untuk menampilkan waktu
Power Supply
: 1. +12V untuk putaran motor 2. +5 V untuk rangkaian microcontroller 3. +9V untuk rangkaian buzzer
24
4. 220VAC untuk nyala lampu
3.2
Perencanaan Secara Blok Diagram Dengan dibuatnya blok diagram seperti ini diharapkan akan memudahkan dalam
memahami cara kerja dari alat yang dibuat.
MOTOR DRIVER
POWER SUPPLY
MOTOR
DISPLAY
MIKROCONTROLLER
SETTING WAKTU
BUZZER
LAMPU
Gambar 3.1 Blok Diagram UV Room Sterilizer
Berdasarkan gambar diatas, cara kerja alat ini adalah sebagai berikut: Pada saat alat dihubungkan dengan sumber tegangan, maka alat akan menyala dan akan mengaktifkan semua rangkaian yang ada, dimana semua rangkaian tersebut dikontrol oleh Mikrocontroller. Untuk mengoperasikan alat ini, maka pertama user harus mengeset lamanya waktu alat akan beroperasi. Untuk mengeset lamanya waktu dapat dilakukan dengan menekan tombol keypad yang berisikan angka 0-9 dan terdapat juga tombol A,B,C dan
25
D. Pada saat kita melakukan pengesetan lamanya waktu maka dengan sendirinya data yang user input tadi akan tempil pada layar display. Setelah user selesai mengeset lamanya waktu alat akan beroperasi selanjutnya user menekan tombol A,B,C atau D yang terdapat pada keypad. Selanjutnya lampu dan tiang lampu tidak akan menyala, sebab alat ini telah di program untuk melakukan delay time ( waktu tunda ) selama 1 menit. Delay time ini bertujuan agar user dapat menjauhi alat atau meninggalkan ruangan tanpa terpapar oleh sinar UV secara langsung. Setelah alat melakukan delay 1 menit maka lampu akan sendirinya menyala dan tiang lampu pun akan bergerak naik turun secara otomatis. Selama proses ini maka microcontroller selalu memberikan instruksi kepada rangkaian driver motor, dimana rangkaian driver motor berfungsi untuk mengatur arah putar motor. Misalkan tiang lampu bergerak turun maka motor berputar ke kiri, dan sebaliknya apabila tiang lampu bergerak ke atas maka motor akan berputar ke kanan sampai waktu yang diset oleh user habis. Setelah waktu yang diset oleh user habis maka lampu akan sendirinya berhenti menyala dan tiang lampu pun berhenti bekerja dan kembali ke posisi awal disertai dengan menyalanya bunyi buzzer.
3.3
Perencanaan Perangkat Keras ( Hard Ware )
3.3.1
Rangkaian Mikrocontroller Rangkaian ini merupakan rangkaian inti dari alat. Karena rangkaian ini mengatur
setiap perintah atau instruksi yang diberikan oleh user. Misal untuk mengatur lamanya alat akan beroperasi, mengatur putara motor, menyalakan buzzer pada saat alat selesai bekerja dan lain – lain. Rangkaian ini terdiri dari IC Microcontroller itu sendiri yaitu AT89S51 yang telah diisi program sebelumnya. Program yang dimasukan berupa program assembly yang telah diubah atau di compile menjadi bahasa mesin, karena IC 89S51 hanya dapat menjalankan instruksi dengan menggunakan bahasa mesin. Gambar dibawah merupakan piranti atau kelengkapan yang harus dimiliki oleh IC 89S51.
26
Gambar 3.2 Rangkaian Mikrocontroller
3.3.2
Rangkaian Setting Waktu ( Keypad ) Pada rangkaian ini digunakan alat bantu yaitu keypad. Dimana fungsi keypad ini
adalah untuk memberikan data inputan berupa lamanya waktu alat akan beroperasi. Data dari keypad itu selanjutnya akan masuk ke Mikrocontroller untuk selanjutnya diolah kemudian memberikan jawaban atau hasil olahan berupa tampilan display.
27
Gambar 3.3 Scan Angka pada Keypad
Gambar 3.4 Bentuk fisik keypad
2.3
Rangkaian Display Rangkaian ini berfungsi memberikan informasi tentang berapa lamanya alat akan
beroperasi dalam satuan menit. Rangkaian ini akan berhubungan langsung dengan rangkaian Mikrocontroller melalui IC 4511, dimana IC 4511 ini berfungsi sebagai IC BCD ( Binary Coded Decimal ) artinya IC ini dapat mengubah kode biner dari Mikrocontroller ke dalam bentuk decimal yang secara otomatis akan mengaktifkan seven segment sesuai dengan nilai biner yang telah dikeluarkan oleh Mikrocontroller itu sendiri.
28
Gambar 3.5 Rangkaian Display
2.4
Rangkaian Driver Motor Rangkaian ini berfungsi untuk mengatur arah dari putaran motor Proses kendali
dalam hal ini ditentukan oleh logika dari P2.0 dan P2.1, di mana agar motor tersebut bekerja, maka kondisi P2.0 dan P2.1 harus saling berbeda logika. Motor akan berhenti apabila keduanya berlogika 0. Kondisi logika 1 pada P2.0 dan P2.1 secara bersamaan tidak diperbolehkan, karena hal ini akan mengakibatkan semua transistor berada pada kondisi aktif dan sistem akan terhubung singkat. Gambar dibawah pada dasarnya terdiri dari 4 buah transistor, namun karena arus dari motor yang dikendalikan cukup besar, maka setiap transistor dibentuk dengan konfigurasi darlington di mana setiap transistor terdiri dari 2 buah transistor yaitu TIP41 dan C9013 untuk NPN dan TIP42 dan C9012 untuk PNP. Pada saat P2.0 berlogika 0 dan P2.1 berlogika 1, maka transistor Q1 dan Q2 yang membentuk konfigurasi transistor darlington akan non aktif sedangkan Q3 dan Q4 aktif. Kaki sebelah kanan dari motor akan terhubung ke ground (negatif), demikian pula dengan basis transistor darlington
29
yang dibentuk oleh Q7 dan Q8. Basis dari transistor tersebut akan terhubung ke ground melalui R3 sehingga transistor darlington inipun aktif dan mengalirkan tegangan positif ke bagian kiri dari motor. Logika 0 pada kaki P2.0 membuat transistor darlington yang dibentuk oleh Q1dan Q2 non aktif sehingga bagian kiri dari motor atau kolektor dari transistor ini tidak terhubung ke ground. Arus tidak mengalir dari basis transistor darlington yang dibentuk oleh Q5 dan Q6 ke ground sehingga transistor inipun tidak aktif. Sebaliknya bila kondisi logika dari P2.0 dan P2.1 dibalik, maka Q1-Q2 dan Q5-Q6 aktif sedangkan Q3-Q4 dan Q7-Q8 tidak aktif motor akan mendapat polaritas tegangan yang terbalik pula.
Gambar 3.6 Rangkaian Driver Motor
3.3.5
Rangkaian Pengatur Nyala Lampu
30
Rangkaian ini merupakan rangkaian pengatur nyala lampu. Rangkaian ini menggunakan relay AC 220V dengan penggerak kontaktornya menggunakan arus DC. Dimana pin 1 dan pin 2 adalah sambungan dari rangkaian ballast. Cara kerja dari rangkaian ini adalah pada saat transistor NPN ini ditrigger high oleh Mikrocontroller pada port P2.3 maka akan menyebabkan transistor akan aktif, aktifnya transistor akan menyebabkan relay aktif. Yang tadinya kontaktor pada relay normaly open berubah menjadi normaly close sehingga rangkaian ballast mendapatkan supplay 220V dan 0V maka lampu akan menyala.
Gambar 3.7 Rangkaian pengatur nyala lampu
3.3.6
Rangkaian Buzzer Rangkaian ini merupakan indikator yang akan memberikan tanda apabila alat
telah selesai beroperasi. Mengapa dipilih buzzer dibandingkan dengan lampu indikator sebagai tanda alat selesai beroperasi dikarenakan buzzer lebih menimbulkan perhatian karena buzzer berbentuk audio yang dapat berbunyi. Untuk dapat mengaktifkan buzzer ini menggunakan transistor NPN yang ditrigger high oleh Mikrocontroller sehingga menyebabkan beda potensial pada kaki buzzer. Jika alat telah selesai beroperasi maka Mikrocontroller akan memberikan trigger pada kaki P2.2 sehingga transistor menjadi
31
saturasi. Dengan saturasinya transistor maka kaki negative buzzer akan terhubung ke ground dan kaki positif buzzer ke VCC, maka buzzer pun aktif.
Gambar 3.8 Rangkaian Buzzer
3.3.7
Rangkaian Limit Switch Rangkaian ini berfungsi hanya untuk mengatur rangkaian driver motor. Switch 1
dan 2 harus bekerja bergantian. Pada saat switch 1 normaly close maka keluaran dari Port P2.0 akan bernilai high dan P2.1 akan bernilai low. Ini akan menyebabkan motor akan berputar kekanan ( tiang lampu bergerak kebawah ) dan apabila switch 2 dalam keadaan normaly close maka keluaran dari P2.0 yang tadinya high berubah menjadi low dan P2.1 yang tadinya low berubah jadi high. Dimana kondisi seperti ini akan menyebabkan motor berputar berlawanan, yang tadinya berputar kekanan akan berputar kekiri maka tiang lampu pun akan bergerak keatas dan seterusnya.
32
Gambar 3.9 Rangkaian Limit Switch
3.4 Perencanaan Perangkat Lunak ( Software ) Berdasarkan spesifikasi yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya, maka perlu dibuat suatu Flow Chart ( kerangka alur ) untuk memahami alur kerja dari alat yang dibuat. Berikut ini akan dijelaskan flow chart dan cara kerja alat.
33
Gambar 3.10 Flow Chat
34
Berdasarkan Flow Chat diatas maka akan dipaparkan sistem kerja dari alat adalah sebagai berikut : Pada saat alat dihubungkan dengan catu daya tegangan dan setelah menekan tombol ON / OFF pada posisi On maka pada display akan tampil “ 000 “ nilai ini menunjukkan berapa lama alat akan bekerja dalam satuan menit. Untuk dapat menentukan berapa lama waktu yang akan diperlukan maka dapat dengan menekan tombol – tombol pada keypad. Misal waktu yang di perlukan 30 menit maka tekan tombol 0 kemudian 3 dan terakhir 0. Setelah selesai memasukan waktu operasi alat maka tekan tombol “OK”. Alat tidak akan langsung beroperasi melainkan alat melakukan delay time ( waktu tunda ) terlebih dahulu. bertujuan agar user dapat menjauhi alat atau meninggalkan ruangan tanpa terpapar oleh sinar UV secara langsung. Setelah alat melakukan delay 1 menit maka lampu akan sendirinya menyala dan tiang lampu pun akan bergerak naik turun secara otomatis. Jika waktu yang diset telah selesai maka buzzer akan bekerja sebagai indikator bahwa alat telah selesai beroperasi.
35
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pada bab ini penulis akan menjelaskan dan memaparkan pengujian mengenai hasil kerja yang telah penulis lakukan selama penelitian terapan dan hasil fungsi yang telah dilakukan. Sesuia dengan alat yang telah penulis buat maka perlu dilakukan suatu langkah pengujian dimana langkah ini dimaksudkan agar terjadinya kecocokan dari rancangan yang dibuat dengan hasil dari rancangan tersebut. Apakah dapat bekerja dengan baik atau sebaliknya. Hasil dari pengujian terhadap hasil dari rancangan alat yang penulis buat akan disajikan dalam bentuk pengukuran terhadap outputan dan melakukan uji fungsi untuk mengetahui tingkat kesesuaian alat dengan perencanaan yang dijelaskan pada bab sebelumnya. Sebelum memulai pendataan penulis terlebih dahulu menanyakan kepada dosen pembimbing modul untuk menentukan point – point apa saja yang perlu untuk diujikan agar mendapatkan data yang diinginkan.
4.1
Pengujian Untuk membantu penulis dalam melakukan tahap pengujian dan pendataan maka
diperlukan alat bantu seperti : 1. Modul modifikasi alat UV Room Sterilizer 2. Tool Set 3. AVO Meter Merk : SANWA Type : YX360 TRF Made in Japan 4. Stopwatch
36
Langkah persiapan untuk melakukan pengujian dan pendataan adalah : 1. Siapkan alat yang akan diujikan 2. Cek semua kelengkapan alat 3. Hubungkan alat dengan catu daya tegangan 4. Tekan tombol ON/OFF ke posisi ON 5. Lakukan setting waktu yang diinginkan melalui keypad ( misal 5 menit ) 6. Tekan tombol A atau B atau C atau D untuk memulai 7. Alat akan melakukan delay time selama 1 menit 8. Setelah satu menit lampu akan menyala 9. lampu menyala selama 5 menit kemudian mati dan buzzer pun berbunyi 10. Alat telah selesai bekerja
4.2
Point – Point Yang Diujikan 1. Cek Delay Time apakah delay time benar – benar berjalan selama satu menit 2. Cek apakah waktu yang disetting tadi ( contoh 5 menit ) benar – benar berjalan selama waktu itu atau tidak 3. Setting waktu yang dipilih : 5 menit 10 menit 15 menit 4. Test Point yang meliputi TP1 port P2.0 ( trigger ke rangkaian driver motor1 ) TP2 port P2.1 (trigger ke rangkaian driver motor2 ) TP3 port P2.2 ( trigger ke rangkaian buzzer ) TP4 port P2.3 ( trigger ke rangkaian pengatur nyala lampu ) TP5 motor
37
TP6 motor
5. Besar Arus pada Rangkaian Driver Motor Untuk Transistor 9013 ( pada saat basis high ) Arus pada basis
: 0.75A
Arus pada colektor
: 0.625A
Untuk transistor 3055 Arus pada basis
: 0.18A
Arus pada colektor
: 0.0425A
Untuk Transistor 2955 Arus pada basis
: 0.3A
Arus pada colektor
: 0.25A
Untuk transistor 9012
4.3
Arus pada basis
: 0.5A
Arus pada colektor
: 0.0425A
Hasil Penelitian Terapan Dari hsil pengujian dan pengukuran yang dilakukan sesuai dengan prosedur
pengoperasian alat maka dilakukan 3 kali percobaan, dan didapatkan hasil sebagai berikut : a. Untuk test lama delay ( menggunakan Stop watch ) Percobaan 1
Setting Waktu 5 menit
Lama Delay 1 menit 3 detik 38
2 10 menit 1 menit 3 detik 3 15 menit 1 menit 2 detik Table 4.1 Hasil pendataan lamanya waktu delay
b. Untuk test lama waktu nyala lampu sesuai setting yang dipilih ( 5 menit ) Setting
Percobaan Lama Waktu 1 5 menit 3 detik 5 menit 2 5 menit 2 detik 3 5 menit 2 detik Table 4.2 Hasil pendataan lama waktu sesuai settingan ( 5 menit ) Dari data diatas dapat dihitung penyimpangan yang ada pada output dengan perhitungan sebagai berikut : perc1 perc 2 perc 3 = 3
15.6 16 X 100 = 97.5%
c. Untuk test lama waktu nyala lampu sesuai setting yang dipilih ( 10 menit ) Setting
Percobaan Lama Waktu 1 10 menit 2 detik 10 menit 2 10 menit 3 detik 3 10 menit 2 detik Table 4.3 Hasil pendataan lama waktu sesuai settingan ( 10 menit )
Dari data diatas dapat dihitung penyimpangan yang ada pada output dengan perhitungan sebagai berikut : perc1 perc 2 perc 3 30.6 = X 100 = 98.7% 3 31
39
d. Untuk test lama waktu nyala lampu sesuai setting yang dipilih ( 15 menit ) Setting
Percobaan Lama Waktu 1 15 menit 3 detik 15 menit 2 15 menit 1 detik 3 15 menit 2 detik Table 4.4 Hasil pendataan lama waktu sesuai settingan ( 15 menit ) Dari data diatas dapat dihitung penyimpangan yang ada pada output dengan perhitungan sebagai berikut : perc1 perc 2 perc 3 45.3 = X 100 = 98.4% 3 46
Untuk Test Point : 1. TP1 port P2.0 ( trigger ke rangkaian driver motor1 ) TP ini tergantung dari rangkaian limit switch 1, apabila limit switch 1 bekerja ( dari posisi normaly open ke normaly close ) maka TP ini dapat diketahui nilainya. Percobaan 1 2 3
Saat switch N.O 0V 0V 0V
Saat switch N.C 1.8V 1.8V 1.8V
2. TP2 port P2.1 ( trigger ke rangkaian driver motor2 )
40
TP ini tergantung dari rangkaian limit switch 2 apabila limit switch 2bekerja ( dari posisi normaly open ke normaly close ) maka TP ini dapat diketahui nilainya. Percobaan 1 2 3
Saat switch N.O 0V 0V 0V
Saat switch N.C 1.8V 1.8V 1.8V
3. TP3 port P2.2 ( trigger ke rangkaian Buzzer ) Pada test point ini akan bekerja apabila alat telah selesai bekerja. Setelah alat selesai bekerja maka pada TP ini akan bernilai positif. Percobaan 1 2 3
Set lama waktu 1 menit 2 menit 3 menit
Sebelum waktu set 0V 0V 0V
Setelah waktu set habis 0.8V 0.8V 0.8V
4. TP4 port P2.3 ( trigger ke rangkaian Nyala Lampu ) Pada test point ini akan bekerja setelah delay 1 menit. Setelah melakukan delay 1 menit maka pada TP ini akan bernilai positif. Percobaan 1 2 3
Set lama waktu 1 menit 2 menit 3 menit
Sebelum delay 0V 0V 0V
Setelah delay 1.6V 1.6V 1.6V
5. TP5 ( motor 1 ) TP ini tergantung dari tegangan pada port P2.1. Apabila port P2.1 mendapatkan logika high maka pada port ini akan bernilai 11.4V ( high ) 6. TP6 ( motor 2 ) TP ini tergantung dari tegangan pada port P2.0. Apabila port P2.0 mendapatkan logika high maka pada port ini akan bernilai 11.4V ( high )
41
4.4
Analisa Dari hasil ketiga percobaan setingan waktu diatas dapat ditarik suatu data
perhitungan sebagai berikut : Untuk pemilihan setting waktu 5 menit keakurasiannya = 97.5% Untuk pemilihan setting waktu 10 menit keakurasiannya = 98,7% Untuk pemilihan setting waktu 15 menit keakurasiannya = 98.4% Dari data tersebut maka dapat diambil suatu perhitungan rata2 yaitu : % rata – rata =
hasil1 hasil 2 hasil 3 = 98.2% 3
Nilai keakurasian alat =
98.2 x100% 100
= 98.2 % untuk nilai keakurasian alat
BAB V KESIMPULAN
Dari hasil pendataan dan analisa yang penulis lakukan dapat disimpulkan bahwa alat dapat bekerja dengan baik sesuai dengan yang diharapkan dan sesuai dengan perencanaan dengan tingkat keakurasian yang cukup baik yaitu 98.2%
42
Sistem motor juga bekerja dengan baik dan display juga dapat menunjukkan angka yang disetting dengan baik sesuai dengan perencanaan Semoga Buku Tugas Akhir ini dapat dimanfaatkan dengan baik oleh adik – adik kelas guna menambah ilmu pengetahuan.
DAFTAR PUSTAKA
[1]
Malvino,A.P.,” Prinsip – prinsip Elektronika ”, terjemahan Barmawi,M, jilid 1, Erlangga, Jakarta, 1991.
[2]
Malvino,A.P.,” Prinsip – prinsip Elektronika ”, terjemahan Barmawi,M, jilid 2, Erlangga, Jakarta, 1991.
[3]
www.hobi.elektronika.blogspot.com/ 43
[4]
www.wikipedi.com/prinsipkerjamotordc
[5]
www.alatterapi.com
RANGKAIAN KESELURUHAN
44
RANGKAIAN LAMPU
45
Ke Kontaktor Relay
LAMPU UV
BALLAST ELECTRONIC LAMPU UV PLN 220V
HourMeter
LAMPU UV
BALLAST ELECTRONIC LAMPU UV
LAMPU UV
Ti t l e S iz e A D a te :
R a n g k a i a n L a m p u + B a l a s t d e n g a n H o u r M e te r D ocum ent N um ber Th u rs d a y , J u l y 0 9 , 2 0 0 9
R ev A
F A IS A L R E Z A Sheet
1
of 1
LIST PROGRAM ; PROGRAM INI TERDIRI DARI KEY BOARD AND DISPLAY 3 DIGIT DAN LAMPU
46
; KEY BOARD UNTUK MEMAKSUKAN LAMANYA LAMPU NYALA DAN TERLIAHAT DI DISPLAY ; YG TERDIRI DARI 3 DIGIT ; UTK MEMASUKAN TIMING INPUT DARI KEY BOARD $MOD51 LAMPU BIT P2.3 f_delay equ 20h f_lampu equ 21h F_MOTOR EQU 22H sw1 equ p2.5 sw2 equ p2.6 ORG 00H SJMP MULAI ORG 0BH AJMP TIM00 ORG 1BH AJMP TIM11 ORG 30H MULAI:
lagi:
MOV TMOD,#11H MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H MOV TH1,#3CH MOV 30h,#00H MOV 31H,#00h MOV 32H,#00H CLR LAMPU clr F_DELAY clr F_LAMPU CLR F_MOTOR CLR MOTOR1 CLR MOTOR2 SETB EA SETB ET0 SETB ET1 SETB TR0 MOV R3,#0 mOV R1,#0 acall cek_kb acall motor sjmp lagi
motor:
jb F_lampu,mtr_on jb sw1,init KANAN KENA SW1
; awal display 0 0 0
; flag delay on/off ; flag lampu on/off
; ENABLE INT TIM0 DAN TIM1 ; TR0 ON , TRI DI ONKAN OLEH HASIL SCAN ; R3 POINTER DIGIT ; R1 POINTER UTK MULTIPLEXINGNYA. ; cek key pad ; motor on jika flag LAMPU high ; FLAG LAMPU ON MOTOR ON ; KEKEADAAN NORMAL MOTOR KE
clr motor1 clr motor2
47
ret init:
SETB MOTOR1 ret
; motor putar kanan
mtr_on: JB F_MOTOR,KANAN ; FLAG MOTOR 1 = PUTAR KANAN KIRI: CLR MOTOR1 ; MOTOR PUTAR KIRI SETB MOTOR2 JNB SW2,KE_KANAN ; SDH KENA SW2 ( LOW) BALIK KANAN RET KE_KANAN: SETB F_MOTOR RET KANAN: SETB MOTOR1 CLR MOTOR2 ; MOTOR PUTAR KANAN JNB SW1,KE_KIRI ; SDH KENA SW1 ( LOW) BALIK KIRI RET KE_KIRI: CLR F_MOTOR RET ; TIM0 UTK SCAN KEY BOARD DAN MULTIPLEXING DISPLAY TIM00: PUSH ACC CLR ET0 ; DISABLE INT CLR TR0 CLR TF0 ACALL display BALIK: MOV TH0,#0FCH MOV TL0,#0B0H SETB TR0 SETB ET0 ; ENABLE INT POP ACC RETi ; TIMER1 INI WAKTU NYA ADALAH (32H) X(31H) X (30H) X R2 X50.000 MC ; R2 DI SET 200 SUPAYA LOOP NYA JADI 10 DETIK ; DGN MEMPERGUNAKAN R4,R5 DAN R6. ; JIKA WAKTU TOTAL SDH SLS MAKA AKAN MENG OFF KAN LAMPU TIM11:
PUSH ACC push 02h push 03h push 04h push 05h push 06h CLR EA CLR TR1 CLR TF1 mov 30h,#4 mov r2,34h mov r3,#35h mov r4,35h mov r5,36h mov r6,37h
; simpan acc,r2,r4,r5,r6
; DISABLE INT ; hanya sebagai test apakah tim1 kerja tdk ; isi r2 x r2 = 1200 supaya dpt menit ; krn sama dsgn 1200 x 50.000 machine cycle ; ini data menit dr digit 1 key pad ; ini data puluhan menit dr digit ke 2 key pad ; ini data ratusan menit dari digit ke 3 key pad
48
DJNZ R2,BALIK1 MOV R2,#5 ; harus nya 200.. supaya dpt 10detik djnz r3,balik1 mov r3,#2 ; harus nya 6 supaya dapt 60 detik/1menit DJNZ R4,BALIK1 ; SET VALUE TIM 50.000 MC MOV R4,#10 ; 30H ADALAH DATA DARI DIGIT 0 acall lampu_on ; lampu on setelah 1 menit TERUS1: DJNZ R5,BALIK1 TErUS1A: MOV R5,#10 ; 31H ADALAH DATA DARI DIGIT1 TERUS2: DJNZ R6,BALIK1 ; R6 BERISI DATA DIBIT 2 LP_OFF: CLR TR1 ; OFF KAN TIMER acall LAMPU_OF ; time up off kan lampu dll MOV 30H,#7 ; selesai proses display jadi 777 MOV 31H,#7 mov 32h,#7 setb ea RETI BALIK1: mov 33h,r2 mov 34h,r3 mov 35h,r4 mov 36h,r5 mov 37h,r6 MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H ; - 50 RIBU MC SETB EA SETB TR1 ; ENABLE INT pop 06h pop 05h pop 04h pop 03H pop 02h POP ACC RETI ; delay_1 adalah sub program delay 1menit sebelum lampu nyala delay_1: nop nop setb f_delay ; flag delay on ret lampu_on:
setb lampu setb f_lampu ret
; flag lampu on
lampu_Of:
clr lampu clr f_delay ; clr flag delay clr f_lampu ; clr flag lampu ret ; PROG CEK_KB INI AKAMCEK KEY BORD DAN JIKA ADA YG TEKAK 30h , 31h DAN 32h ; TETAPI JIKA DATTA 0FH MELAKSANAKAN TIM1 ; R3 SEBAGAI POINTER UTK PENGISIAN DATA DARI KEY BOARD KE 30H,31H DA 32H ; SEDANGKAN R7 UTK SEBAGAI MULTIPLEXING UTK 3 DIGITNYA ; SEHINGGA LOOP PERTAMA TIM0 YG NYALA DIGIT 0
49
; LOOP KE DUA TIM0 YG NYALA DIGIT 1 ; LOOP KE TIA TIM0 YG NYALA DIGIT 2 CEK_KB:
ACALL SCAN JC TDK_ADA jb 20h,tdk_ada ; jika flag delay high key pad tdk kerja mov dptr,#250h mov a,r7 movc a,@a+dptr MOV R7,A CJNE A,#0AH,TERUS11 ; SAMA DGN 0a,0b,0c,0d,0e,0f ARTINYA SAVE sjmp on terus11: CJNE A,#0BH,TERUS12 sjmp on terus12: CJNE A,#0CH,TERUS13 sjmp on terus13: CJNE A,#0DH,TERUS14 sjmp on terus14: CJNE A,#0EH,TERUS15 sjmp on terus15: CJNE A,#0FH,TERUS16 sjmp on ON: MOV 35h,30H ; pindahkan data dispaly ke 37h,36h,35h MOV 36h,31H MOV 37h,32H inc 36h inc 37h mov 34h,#5 ; harus nya 6 supaya dpt 1 menit mov 33h,#2 ; harus nya 200 supaya dpt 10 dt ( 200 x 50.000mc) MOV 30H,#1 ; timer 1 on display nyala angka 123 MOV 31H,#2 MOV 32H,#3 acall delay_1 ; delay 1 menit SETB TR1 ; TIM1 ON ret TERUS16: INC R3 ;POINTER DATA UTK DI DISPLAY CJNE R3,#01,KE2_3 MOV 30H,r7 ; DISPLAY DIGIT0 ret KE2_3: CJNE R3,#02,KE_3 MOV 31H,30H ; GESER DAN DISPLAY DIGIT 0 DAN 1 MOV 30H,r7 ret KE_3: MOV 32H,31H ; GESER DAN DISPLAY DIGIT 0,1 DAN 2 MOV 31H,30H MOV 30H,r7 MOV R3,#0H ret TDK_ADA: ret ; DISPLAY DI P0 DISPLAY: CJNE R1,#0,DIGIT1
; R1 ADALAH POINTER multiplex display
50
DIGIT1:
DIgit2:
INC R1 MOV A,30H ORL A, #01000000B ANL A, #01001111B MOV P0,A RET CJNE R1,#1,DIGit2 INC R1 MOV A,31H ORL A, #00100000B ANL A,#00101111B MOV P0,A RET MOV R1,#0 MOV A,32H ORL A, #00010000B ANL A, #00011111B MOV P0,A RET
; AKTIF KAN DIGIT 0
; AKTIF KAN DIGIT 1 ; RESET POINTER R6
; AKTIFKAN DIGIT 2
;Program Scan Key board DGN P1 scan: push acc mov p1,#11111110b ; p1.0 di buat Low lcall dly10ms mov a,p1 ; Baca data di P1 orl a,#0fh ; Buat P1.0 sampai P1.3 = High mov r7,#00 ; set counter R7 mulai dari 0 clr c cpl c ; carry di baut High mov r4,#04 putar1: rlc a jnc hasil inc r7 djnz r4,putar1 mov p1,#11111101b lcall dly10ms mov a,p1 orl a,#0fh mov r7,#04 clr c cpl c mov r4,#04
; scan baris pertama ( p1.0 = low ) ; ada yg tekan ke hasil ; tidak ada yg tekan R7 bertambah 1 ; Scan baris ke 2
putar2: rlc a jnc hasil inc r7 djnz r4,putar2 mov p1,#11111011b lcall dly10ms
; scan baris ke 3
51
mov a,p1 orl a,#0fh mov r7,#08 clr c cpl c mov r4,#04 putar3: rlc a jnc hasil inc r7 djnz r4,putar3 mov p1,#11110111b lcall dly10ms mov a,p1 orl a,#0fh mov r7,#0ch clr c cpl c mov r4,#04
; Scan baris ke 4
putar4: rlc a jnc hasil inc r7 djnz r4,putar4
hasil: TGGU:
clr c cpl c pop acc ret clr c
;Tidak ada yg tekan carry = high ;kalau ada yg tekan carry low data ada di R7
mov a,p1 ORL A,#0FH cjne a,#0FFH,TGGU pop acc ret
52
