View
214
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
BAB II
TELAAH PUSTAKA
2.1 Gambaran Umum
Penggunaan Threeways Syringe ini adalah teknologi penemuan baru yang
memanfaatkan udara bertekanan yang berasal dari kompressor. Udara bertekanan
dari kompressor yang keluar digunakan untuk memberikan tekanan pada tabung
yang berisi air aquades sehingga udara yang ada pada tabung cairan tersebut akan
memiliki tekanan. Dengan adanya tekanan pada tabung tersebut, Maka akan
menyebabkan air aquades dan udara keluar dari tabung melalui selang yang
menuju handpiece. Dan air yang dikeluarkan merupakan air hangat. Dan
keluarnya air hangat serta udara yang bertekanan inilah yang digunakan untuk
membersihkan gigi dan sekaligus untuk membunuh kuman yang ada pada gigi
tersebut. Didalam Treeways syringe ini suhu yang dipakai yaitu 35 ºC.karena pada
suhu tersebut merupakan suhu yang aman bagi gigi. Dimana air hangat yang
dihembuskan oleh Treeways syringe ini tidak terlalu panas dan tidak merusak
gigi.
Untuk tingkat temperature media zat cair menurut kasifikasi pada buku
Physical Medicine (krusen) adalah sebagai berikut :
a. Very cold : 1 ºC - 13 ºC
b. Cold : 13 ºC - 18 ºC
c. Cool : 18 ºC - 27 ºC
d. Tepit : 27 ºC – 33,5 ºC
e. Natural : 33,5 ºC
4
4
f. Warm : 33,5 ºC – 36,5 ºC
g. Hot : 36,5 ºC - 40 ºC
h. Very hot : 40 ºC - 46 ºC
Sedangkan persyaratan pemberian panasnya adalah, suhu yang dinyatakan
hangat / warm. Jadi kalau menurut buku literature KTI Retno stiyowati tahun
2001, adalah sekitar 33,5 ºC - 36 ºC.
2.2 Rangkaian Driver Heater
Gambar 2.1. Rangkaian Driver Heater.
Rangkaian ini akan bekerja saat memperoleh input logika 0 dari mikrokont
roler. Pada modul ini menggunakan 1 relay untuk pemilihan sensor pasir silikon
dan sensor suhu pasien. Sebelum ke transistor output dari mikrokontroler akan
membias optocoupler 4N25 sehingga saturasi dan memberikan tegangan pada
basis transistor BD 139. Maka transistor tersebut aturasi yang membuat relay
bekerja untuk memindahkan kontak relay dari NO ke NC, sehingga pemilihan
sensor akan berpindah dari sensor suhu pasien menjadi sensor pasir silicon
Posisi relay akan kembali seperti semula jika mikrokontroler memberikan
logika 1 pada optocoupler. Sehingga optocoupler dan transistor akan cut off.
5
Q 1TR I A C
1
23
J 1
A C 2 2 0
1234
R 5
1 K
U 1M O C 3 0 1 1
1
2
64
R 7
1 K
V C C
C O N A
12
V C C
D 1
L E D
R 2
2 2 0
V C C
R 1
2 2 0
Q 2B D 1 4 0
3
1
2
2.3 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 Sebagai Pengontrol
IC Mikrokontroler AT89S51 adalah komponen produksi Atmel yang
berorientasi pada kontrol dengan level logika CMOS. Komponen ini termasuk
keluarga MCS ’51. rangkaian integrasi tersebut memiliki perlengkapan single chip
mikrokomputer. Perlengkapan yang dimaksud adalah CPU (Central Processing
Unit) yang terdiri dari komponen yang saling berhubungan dengan komponen
yang lain. Diantaranya Register, ALU (Arithmatic Logic Unit), Unit Pengendali.
Masing-masing mempunyai fungsi yang berbeda-beda, antara lain :
Gambar 2.2 Rangkaian Mikrokontroller
Dalam IC program AT 89s51 terdapat beberapa port dan program – program
lain. Diantaranya adalah sebagai berikut :
6
1. Port 0
Port 0 adalah 8 bit open drain bi – directional port 1 / 0. Pada saat
sebagai port out, tiap pin dapat dilewatkan ke 8 input TTL. Ketika logika 1
ditulis pada port 0, maka pin – pin ini dapat digunakan sebagai input yang
berimpedansi tinggi. Port 0 dapat dikonfigurasikan dengan di multiplek
sebagai jalur data / address bus selama membaca program eksternal dan
memori data. Pada mode ini port 0 mempunyai internal pull up. Port 0 juga
menerima kode bit selama pemrograman flash. Dan mengeluarkan kode bit
selama verifikasi program.
2. Port 1
Port 1 adalah 8 bit bidirectional port 1 / 0 dengan internal pull up. Port 1
mempunyai buffer output yang dapat dihubungkan dengan 4 TTl input. Ketika
logika 1 dituliskan ke port 1, pin ini di pull high dengan menggunakan internal
pull up dan dapat digunakan sebagai input. Ketika sebagai input pin port1
yang secara eksternal di pull low akan mengalirkan arus 1 L ketika internal
pull up. Port 1 juga menerima address bahwa selama pemograman flash
verifikasi.
3. Port 2
Port 2 adalah 8 bit bidirectional port 1 / 0 dengan internal pull up. Port 2
mempunyai buffer output yang dapat melewatkan 4 TTl input. Ketika logika 1
dituliskan di port 2, maka mereka pull high dengan internal pull up dan dapat
digunakan sebagai input.
4. Port 3
Port 3 adalah 8 bit bidirectional port 1 / 0 dengan internal pull up.
Output buffer dari port 3 dapat dilewati 4 input TTl. Ketiga logika 1 dituliskan
7
ke port 3 maka mereka aakn di pull high dengan internal pull up dan dapat
digunakan sebagai input. Port 3 juga mempunyai berbagai macam fungsi atau
fasilitas. Port 3 juga menerima beberapa sinyal address untuk pemrograman
flash dan verifikasi.
5. RST
Input reset. Logika high pada pin ini akan mereset siklus mesin.
6. ALE/ PROG
Pulsa output address latch enable digunakan untuk lacthing bit bawa dari
address selama mengakses ke eksternal memori. Pin ini juga merupakan input
pulsa program selama pemrograman flash. Operasi normal dari ALE
dikelurkan pada laju konstan 1 / 6 dari frekuensi osilator, dan dapat digunakan
untuk pewaktu ekstertnal atau pemberian pulsa. Jika dikehendaki, operasi
ALE dapat di disable dengan memberikan setting bit 0 dari SMR pada lokasi
EH. Dengan bitset, ALE dapat diaktifkan selama instruksi MOVX atau
MOVC. Dengan mensetting ALE disable, tidak akan mempengaruhi jika
microkontroler pada modul eksekusi eksternal.
7. Port Pin Alternate Fungtion
Tabel 2.1 Pin Port Alternate Function
Port Pin Alternate Function
P3.0 RXD (Serial input port)
P3.1 TXD (Serial output port)
P3.2 INT0 (Eksternal interrupt 0)
P3.3 INT1 (Eksternal interrupt 1)
P3.4 T0 (Timer 0 eksternal input)
8
P3.5 T1 (Timer 1 eksternal input)
P3.6 WR (Eksternal data memory write strobe)
P3.7 RD (Eksternal data memory read strobe)
8. PSEN
Program store inable merupakan sinyal yang digunakan untuk membaca
program pada memori eksternal. Ketika 89s51 mengeksekusi kode dari
program dari emori eksternal, PSEN diaktifkan 2 kali setiap siklus mesin,
kecuali bahwa 2 aktifasi PSEN terlewati selam pembacaan ke memori data
ekstenal.
9. EA / VPP
Ekstenal akses enable. EA harus diposisikan ke ground untuk
mengaktifkan divais untuk mengumpankan kode dari program memori yang di
mulai pada lokasi 0000 H sampai dengan FFFF H.
EA harus diposisikan ke vcc untuk aksikusi program internal. Pin ini
juga meneriam tegangan pemrograman 12 V (VPP) selama pemrograman
flash.
10. XTAL 1
Input osilator inverting amplifier dan input untuk internal clok untuk
pengoperasian 2.
11. XTAl 2
Output dari inverting oscilator amplifier.
9
2.4 Rangkaian ADC 0804
ADC adalah kepanjangan dari Analog to Digital Converter yang artinya
Pengubah dari analog ke digital. Fungsi dari ADC adalah untuk mengubah data
analog menjadi data digital yang nantinya akan masuk ke suatu komponen digital
yaitu mikrokontroller AT89S51. Inputan dari ADC ini ada 2 yaitu input positif (+)
dan input negatif (-). ADC 0804 ini terdiri dari 8 bit microprocessor Analog to
Digital Converter.
V (+) dan V (-) adalah inputan tegangan analog differensial sehingga data
tegangan yang akan diproses oleh ADC adalah selisih antara Vi (+) dan Vi (-).
Vref adalah tegangan referensi ADC yang digunakan untuk mengatur tegangan
input pada Vi+ dan Vi-. Besarnya tegangan referensi ini adalah setengah dari
tegangan input maksimal. Hal ini beertujuan agar pada saat inputan maksimal data
digital juga akan maksimal. Frekuensi clock dari ADC dapat diatur dengan
komponen R dan C eksternal pada pin Rclk dan Cclk dengan ketentuan :
fclk = 1 / (1,1 RC)
Chip select fungsinya untuk mengaktifkan ADC yang diaktifkan dengan
logika low. Read adalah inputan yang digunakan untuk membaca data digital hasil
konversi yang aktif pada kondisi logika low. Write berfungsi untuk melakukan
starr konversi ADC diaktifkan pada kondisi logika low. Instruksi berfungsi untuk
mendeteksi apakah konversi telah selesai atau tidak, jika sudah selesai maka ppin
instruksi akan mengeluarkan logika low. Data outpuan digital sebanyak 8 byte
(DB0-DB7) biner 0000 0000 sampai dengan 1111 1111, sehingga kemungkinan
angka decimal yang akan muncul adadlah 0 sampai 255 dapat diambil pada pin
D0 sampai D7. DB0-DB7 mempunyai sifat latching.
10
Vreferensi ADC =
Vresolusi ADC =
Gambar 2.3. Konvigurasi Pin IC ADC 0804
2.5 Rangkaian Sensor Suhu LM 35
Karakteristik dari sensor ini adalah linier terhadap perubahan suhu, artinya
jika terjadi perubahan suhu yang cenderung naik dan begitu pula sebaliknya.
Kenaikan tegangan output dari sensor ini adalah +10 mV/ C setiap terjadi
kenaikan suhu sebesar 10 C, jadi setiap suhu naik sebesar 10C maka output
tegangan juga akan naik 10mV. Range suhu pada IC LM35 adalah –55 C sampai
dengan 150 C.
Gambar 2.4 Diagram Skematik sensor Suhu LM 35
11
V C C
OUPUT
LM 35
+ out
Gambar 2.5 Rangkaian sensor Suhu LM 35
2.6 LCD (Liquid Cristal Display) karakter
LCD adalah sebuah display dot matrix yang difungsikan untuk menampilkan
tulisan berupa angka atau huruf sesuai dengan yang diinginkan (sesuai dengan
program yang digunakan untuk mengontrolnya). Pada tugas akhir ini penulis
menggunakan LCD dot matrix dengan kharakter 2 x 16, sehingga kaki-kakinya
berjumlah 16 pin.
Gambar 2.6. karakter LCD
LCD yang penulis gunakan adalah M1632, yang mana digunakan untuk
menampilkan hasil konsentrasi. LCD ini hanya memerlukan daya yang sangat
kecil, tegangan yang dibutuhkan juga sangat rendah yaitu +5 VDC. Panel TN
LCD untuk pengaturan kekontrasan cahaya pada display dan CMOS LCD drive
sudah terdapat di dalamnya. Semua fungsi display dapat dikontrol dengan
memberikan instruksi dan dapat dengan mudah dipisahkan oleh MPU. Ini
12
V C C
V C C
R 2
1 K
V C C
J 1
C O N 3
123
V C C
R 1
1 K
V C C
+
-
U 1 B
L M 3 2 4
5
67
411
J 3
12
+
-
U 1 A
L M 3 2 4
3
21
411
J 2
C O N A12
R 3
3
2
1
membuat LCD berguna untuk range yang luas dari terminal display unit untuk
mikrokomputer dan display unit measuring gages.
Tabel 2.2. Fungsi Pin Pada LCD
No. Symbol Level Keterangan1 Vss - Dihubungkan ke 0 V (Ground)
2 Vcc -
Dihubungkan dengan tegangan supply +5V dengan toleransi ± 10%.
3 Vee - Digunakan untuk mengatur tingkat kontras LCD.
4 RS H/L
Bernilai logika ‘0’ untuk input instruksi dan bernilai logika ‘1’ untuk input data.
5 R/W H/L
Bernilai logika ‘0’ untuk proses ‘write’ dan bernilai logika ‘1’ untuk proses ‘read’.
6 E H
Merupakan sinyal enable. Sinyal ini akan aktif pada failing edge dari logika ‘1’ ke logika ‘0’.
7 DB0 H/L Pin data D0
8 DB1 H/L Pin data D1
9 DB2 H/L Pin data D2
10 DB3 H/L Pin data D3
11 DB4 H/L Pin data D4
12 DB5 H/L Pin data D5
13 DB6 H/L Pin data D6
14 DB7 H/L Pin data D7
15 V+BL -
Back Light pada LCD ini dihubungkan dengan tegangan sebesar 4 – 4,2 V dengan arus 50 – 200 Ma
13
16 V-BL -
Back Light pada LCD ini dihubungkan dengan ground
Cara kerja menjalankan LCD :
Langkah 1 : Inisialisasi LCD.
Langkah 2 : Arahkan pada alamat yang dikehendaki (lihat tabel alamat).
Langkah 3 : Tuliskan data ke LCD, maka karakter akan tampil pada alamat
tersebut.
Beberapa fungsi instruksi dari LCD, yaitu :
1. Display Clear.
Tabel 2.3 Fungsi Display Clear pada LCDKontrol Data
RS EN R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0 pulse 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Display Clear membersihkan semua tampilan dan mengembalikan
cursor pada posisi semula (address 0). Ruang kode 20 (heksadesimal) ditulis
ke semua alamat dari DD RAM, dan alamat 0 dari DD RAM diset ke AC
(Address Counter). Jika diubah, display akan kembali ke posisi semula.
Setelah perintah eksekusi pada Display Clear, mode entry akan ditambahkan.
2. Function Set
Tabel 2.4 Fungsi Function Set pada LCD
Kontrol Data
RS EN R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0 pulse 0 0 0 1 DL N F X X
14
Mengatur interface lebar data, jumlah dari baris dan ukuran font
karakter.
Catatan :
X : Don’t care
DL : Mengatur lebar data
DL = 1, Lebar data interface 8 bit (DB7 s/d DB0)
DL = 0, Lebar data interface 4 bit (DB7 s/d DB4)
Ketika menggunakan lebar data 4 bit, data harus dikirimkan dua kali.
3. Entry Mode Set.
Tabel 2.5 Fungsi Entry Mode Set pada LCD
Kontrol Data
RS EN R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0 pulse 0 0 0 0 0 0 1 1/D 1
Entry Mode Set diset untuk menunjukkan perpindahan cursor dan
apakah display akan dirubah.
I/D : ketika I/D = 1, alamat akan ditambah satu dan cursor
berpindah ke kanan. Ketika I/D = 0, alamat akan dikurangi satu dan cursor
berpindah ke kiri.
S : ketika S = 1 dan I/D = 1, display berpindah ke kiri.
ketika S = 1 dan I/D = 0, display berpindah ke kanan.
ketika S = 0 , display tak berpindah.
4. Display ON/OFF Control.
Tabel 2.6 Fungsi Display On / Off pada LCD
15
Kontrol Data
RS EN R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0 pulse 0 0 0 0 0 1 D C B
Display ON/OFF Control mengembalikan total dispay dan cursor ON
dan OFF, dan membuat posisi cursor mulai berkedip.
D : ketika D = 1, display ON
ketika D = 0, display OFF
C : ketika C = 1, cursor ditampilkan
ketika C = 0, cursor tidak ditampilkan
B : ketika B = 1, karakter pada posisi cursor berkedip
ketika B = 0, karakter pada posisi cursor tidak berkedip.
Contoh : C = 1 (cursor display)
Cursor
B = 1 (blinking)
Gambar 2.9 Penampakan Cursor pada LCD
5. Cursor/ Display Shift
Tabel 2.7 Fungsi Cursor / Display Shift pada LCD
Kontrol Data
RS EN R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0 pulse 0 0 0 0 1 S/C R/L X X
16
Cursor Disply Shift memindah cursor dan mengubah display tanpa
merubah isi dari DD RAM. Berikut ini tabel penunjukan cursor, yaitu :
Tabel 2.8 Penunjukkan cursor
S/C R/L Operasi
0 0 Posisi cursor dipindah ke kiri
0 1 Posisi cursor dipindah ke kanan
1 0 Semua display dipindah ke kiri dengan cursor
1 1 Semua display dipindah ke kanan dengan cursor
Tabel 2.9 Posisi Karakter Pada LCD Karakter 2 X 16
80H
81H
82H
83H
84H
85H
86H
87H
88H
89H
8aH
8bH
8cH
8dH
8eH
8fH
C0H
C1H
C2H
C3H
C4H
C5H
C6H
C7H
C8H
C9H
CAH
CBH
CCH
CDH
CEH
CF H
2.7 Rangkaian IC MOC3020 dengan triac Q4008L4
IC MOC 3020 adalah sebuah komponen berupa infrared emitting dioda dan
sebuah lighting actived triac driver yang terdapat dalam satu chip IC dengan 6 pin.
Ic ini digunakan untuk mentrigger Triac, sehingga melindungi rangkaian kontrol
lain dari kejutan listrik.
17
Gambar 2.7. IC MOC3020
Gambar 2.8 penerapan IC MOC 3020 dengan triac Q4008L4
Triac adalah merupakan pirani gelombang penuh, yang mempunyai tingkat
yang terbatas seperti halnya pada SCR. Triac ini mampu bekerja pada tegangan
400V dengan arus maksimal 8 A.
Gambar di atas menunjukkan tiga hubungan Triac yang disebut terminal
utama 1, terminal 2 dan gate. Polaritas gate diukur dari gate ke terminal utama 1.
Sebuah Triac dapat disulut oleh pulsa gate baik positif maupun negatif terhadap
terminal 1. Juga terminal 2 dapat positif atau negatif terhadap terminal utama 1
ketika trigger terjadi. Tabel dibawah ini merupakan ringkasan cara penyulutan
pada Triac. Cara pertama membandingkan pada penyulutan SCR. Tiga cara lain
memerlukan arus gate.
18
2
1
4
6
Q 1TR I A C
1
23
J 1
A C 2 2 0
1234
R 5
1 K
U 1M O C 3 0 1 1
1
2
64
R 7
1 K
V C C
C O N A
12
V C C
D 1
L E D
R 2
2 2 0
V C C
R 1
2 2 0
Q 2B D 1 4 0
3
1
2
Tabel 2.10 Cara Penyulutan Triac
Mode G ke M1 M1 ke M2 Sensitivitas gate
1
2
3
4
Positif
Negatif
Positif
Negatif
Positif
Positif
Negatif
Negatif
Tinggi
Sedang
Sedang
Sedang
Sedangkan bentuk gelombang dari triac sebagai berikut :
8
Gambar 2.9 Triac Digunakan Untuk merubah arus
Triac sangat cocok untuk switching daya AC yang rendah dan menengah.
Kebanyakan Triac didesain untuk frekuensi 50 sampai 450 Hz dan membuat
switch statis yang baik di atas range frekuensi ini.
2.8 Selenoid Valve
Selenoid adalah suatu alat yang dipergunakan untuk membuka dan menutup
suatu aliran yang berhubungan dengan air, udara, dan gas. Selenoid digerakkan
19
oleh aliran listrik, dengan system menggerakkan magnet untuk menarik klep
selenoid dan menutup klep selenoid.
Selenoid tersebut bekerja pada tegangan 12V – 24V DC dan bersifat normali
open, sehingga apabila mendapat tegangan klep akan terbuka, tetapi jika tidak
mendapat tegangan klep akan menutup. Pada alat ini, solenoid digunakan untuk
system pengaturan tetesan larutan.
Gambar 2.10 Simbol Selenoid Valve
Gambar 2.11Bentuk fisik solenoid valve
Gambar 2.12 Kondisi solenoid valve dalam kondisi NC.
20
Input
Output
+12 V GND
Kumparan
Inti besi Klep
Keterangan :
1. Dalam kondisi NC.
Pada saat solenoid tidak mendapat tegangan maka kondisi solenoid
Valvenya dalam kondisi NC karena kumparan tidak bisa menghasilkan magnet
tanpa kumparan di beri tegangan maka klep akan tetap pada kondisi awal,
sehingga sample yang terdapat dalam kuvet tidak akan keluar karena klep
solenoid menutup bagian inputan solenoid.
2. Dalam kondisi NO
Pada saat solenoid mendapat tegangan maka maka kondisi solenoid
valve dalam kondisi NO karena kumparan bisa menghasilkan magnet dengan
kumparan di beri tegangan maka klep akan ditarik oleh inti besi, sehingga
sample yang terdapat dalam kuvet akan keluar karena klep solenoid membuka
bagian inputan solenoid.
21
Recommended