06540021

2.1 Viskositas

Viskositas adalah fluida yang riil yang memiliki gesekan internal yang

besarnya tertentu. Viskositas ada pada zat cair maupun gas, dan pada intinya

merupakan gaya gesekan antara lapisan-lapisan yang bersisian pada fluida pada

waktu lapisan-lapisan tersebut bergerak satu melewati yang lainnya. Pada zat cair,

viskositas terutama disebabkan oleh gaya kohesi antara molekul. Pada gas,

viskositas muncul dari tumbukan antar molekul. Fluida yang bebeda memiliki

besar viskositas yang berbeda, misal sirup lebih kental (lebih viskos) dari air,

minyak lemak lebih kental dari pada minyak mesin, zat cair pada umumnya jauh

lebih kental dari gas. Viskositas fluida yang berbeda dapat dinyatakan secara

kuantitatif oleh koefisien viskositas, (huruf kecil dari abjad yunani eta), yang

didefinisikan sebagai satu lapisan tipis fluida ditempatkan antara dua lempeng

yang rata.satu lempeng diam dan yang lainnya bergerak dengan laju konstan.

Fluida yang langsung bersentuhan dengan setiap lempeng ditahan pada

permukaan permukaan atas fluida bergerak dengan laju v yang sama seperti

lempeng yang atas, sementara fluida yang bersentuhan dengan lempeng yang

diam tetap diam. Lapisan fluida yang diam menahan aliran lapisan yang persis di

atasnya, yang juga menahan lapisan berikutnya, dan seterusnya. Untuk fluida yang

berbeda, makin kental fluida maka makin besar gaya yang diperlukan ( Giancoli,

1998).

2.2 Viskometer Rotasi

Viskometer rotasi silinder sesumbu (concentric cylinder) dibuat

berdasarkan 2 standar, sistem Searle dimana silinder bagian dalam berputar

dengan silinder bagian luar diam dan sistem Couette dimana bagian luar silinder

yang diputar sedangkan bagian dalam silinder diam. Fluida yang akan diukur

ditempatkan pada celah diantara kedua silinder. Persamaan matematis untuk

menghitung viskositas diturunkan dari hukum newton tentang aliran viskos

Gambar 2.1 Viscometer Silinder Sesumbu.

Instrument viscometer rotasi ada 2 macam yaitu Mac Michael dan

Stormer. Kedua instrument tersebut terdiri dari 2 silinder konsentris dengan

diameter berbeda sehingga terdapat celah sebagai tempat cairan yang akan diukur

nilai viskositasnya. Pada tipe Mac Michael, silinder terluar diputar dengan

kecepatan konstan. Karena terdefleksi, silinder dalam akan berputar melawan

pegas yang terpasang di ujung subu tetap. Pergerakan inilah yang menjadi dasar

pengukuran kekentalan cairan. Dengan mengetahui besar defleksi yang terjadi

serta besar kecepatan putarnya, nilai viskositas akan dapat dicari. Pada tipe

Stormer, silinder yang ada di bagian dalam diputar oleh mekanisme balok yang

diikat sedemikian rupa sehingga ketika gaya (F) balok kebawah tepat sama besar

dengan gaya geser fluida maka silinder dalam tepat mulai bergerak. Waktu yang

diperlukan per satu revolusi inilah yang menjadi dasar pengukuran (Pudyasmara.

2006).

2.3 Pengukuran Koefisien Viskositas

Pada umumnya pengukuran koefisien viskositas fluida, khususnya cairan,

adalah berdasarkan hambatan gerakan benda

mengukur kecepatan berputarnya silinder pada sumbunya bila silinder itu

dibenamkan di dalam cairan yang hendak ditentukan koefisien viskositasnya,

seperti percobaan silinder putar penentuan koefisien viskositas cairan dapa

dilakukan dengan menerapkan rumus stokes terhadap kelereng aluminium yang

sedang jatuh bebas di dalam cairan yang hendak ditentukan koefisien

viskositasnya yang mana disebut percobaan kelereng jatuh (Peter Soedojo, 2004).

2.3.1 Percobaan Silinder Putar

Untuk menentukan koefisien viskositas dengan silinde

silinder padat yang jari-

meliliti sumbunya yang berjari

2.3 Pengukuran Koefisien Viskositas


adalah berdasarkan hambatan gerakan benda di dalam fluida, misalnya dengan



seperti percobaan silinder putar penentuan koefisien viskositas cairan dapa




Percobaan Silinder Putar

Gambar 2.2 Percobaan Silinder Putar

Untuk menentukan koefisien viskositas dengan silinder putar, sebuah

-jari penampangnya R1 diputar dengan menarik tali yang

meliliti sumbunya yang berjari-jari r dengan gaya w dari pemberat di ujung tali


di dalam fluida, misalnya dengan



seperti percobaan silinder putar penentuan koefisien viskositas cairan dapat juga




r putar, sebuah

diputar dengan menarik tali yang

jari r dengan gaya w dari pemberat di ujung tali

seperti yang terlihat di gambar 2.2 diatas. Momen gaya yang memutar silinder

padat yaitu

Cairan yang melekat pada dinding silinder padat akan ikut berputar dengan

kecepatan sudut , sedangkan cairan yang melekat pada dinding bejana yang jari-

jari penampangnya R2 tetap diam seperti halnya bejana itu. Dengan demikian

terjadilah gradient kecepatan gerak lapisan-lapisan cairan pada arah dari sumbu ke

dinding bejana sekeliling silinder putar. Dengan menganggap variasi kecepatan

sepanjang arah radial dari sumbu linear, gradien kecepatan itu adalah:

.........2.1

Jadi luas permukaan silinder adalah:

2

....2.2

sehingga gaya yang menghambat berputarnya silinder padat adalah:

2

2

..................... 2.3

Makin cepat silinder padat berputar, makin besar gradien kecepatannya dan makin

besar pula gaya hambatannya (F) sehingga pada waktunya akan terjadi

kesetimbangan di mana momen gaya pemutar silinder tepat seimbang demikian

maka pemberat turun dengan kecepatan tetap sebesar v dan kecepatan sudut

putarnya adalah:

/.......2.4

sehingga berlaku persamaan:

2 !

....2.5

yang menghasilkan

"

#$%

& ' !(

..................2.6

dimana: : viskositas

: usaha dinamika rotasi

: Jari-jari penampang

: kecepatan

(Peter Soedojo, 1999).

2.3.2 Percobaan Kelereng Jatuh

Pada dasarnya penentuan dengan menggunakan rumus stokes sangatlah

sederhana. Hanya saja untuk itu secara teknis diperlukan kelereng dari bahan yang

jari-jari sekitar 1 cm saja. Sewaktu kelereng dijatuhkan ke dalam bejana kaca yang

berisi cairan yang hendak ditentukan koefisien viskositasnya, oleh gaya beratnya,

kelereng akan semakin cepat jatuhnya. Tetapi sesuai dengan rumus stokes, makin

cepat gerakannya, makin besar gaya gesekannya sehingga akhirnya gaya berat itu

tepat seimbang dengan gaya gesekan dan jatuhnya kelerengpun dengan kecepatan

tetap sebesar v sehingga berlaku persamaan:

)* 6 .......2.7

Akan tetapi sebenarnya pada kelereng juga bekerja gaya ke atas Archimedes

sebesar berat cairan yang dipindahkan, yaitu sebesar:

,-. / 0* $4/3% 30*..............2.8

Dengan V ialah volum kelereng dan 0 ialah massa jenis cairan. dengan

menuliskan:

) /4 $4/3% 3 0*...2.9

dengan 0 ialah massa jenis bahan pembuat kelereng, persamaan di atas menjadi:

$4/3% 30* $4/3% 30* 6 ........2.10

yang menghasilkan:

&

5&

66!

g.....2.11

Jadi dengan mengukur jari-jari kelereng r, kecepatan jatuh v sewaktu kecepatan

itu tetap, dan diketahuinya 0, 0 dan g, dapat dihitung koefisien viskositas cairan

di dalam bejana itu.

dimana: : viskositas

: jari-jari

: kecepatan

0 : massa jenis cairan

* : gravitasi

(Peter Soedojo, 1999).

2.4 Fluida

Fluida atau zat alir adalah zat yang dapat mengalir. Zat cair dan gas adalah

fluida, jelas bahwa bukan benda tegar, sebab jarak antara dua partikel di dalam

fluida tidaklah tetap. Molekul-molekul di dalam fluida mempunyai kebebasan

lebih besar untuk bergerak sendiri-sendiri. Dalam zat cair gaya interaksi antara

molekul-molekul, yaitu yang disebut gaya kohesi, masih cukup besar, karena jarak

antara molekul tidaklah terlalu besar. Akibatnya zat cair masih tampak sebagai

kesatuan, kita masih dapat melihat batas-batas zat cair. Disamping itu zat cair

tidak mudah untuk dimampatkan. Lain halnya dengan gas; disini molekul-molekul

gas dapat dianggap sebagai suatu sistem partikel bebas. Gaya kohesi antar

molekul-molekul sangatlah kecil, dan interaksi antar molekul terutama adalah

oleh tumbukan. Sebagai akibatnya, gas cenderung untuk memenuhi ruang

(Sutrisno, 1997).

Berdasarkan hal tersebut, maka dapat didefinisikan bahwa fluida adalah

suatu zat yang dapat mengalir. Dimana fluida meliputi cairan, yang mengalir di

bawah pengaruh gravitasi sampai menempati daerah terendah yang mungkin dari

penampungnya, dan gas yang mengembang mengisi penampungnya tanpa peduli

bentuknya.

Jadi istilah fluida termasuk cairan dan gas, namun klasifikasi tersebut

tidaklah selalu jelas. Beberapa fluida, seperti gelas atau ter, mengalir begitu

lambat sehingga berperilaku seperti benda padat untuk interval-interval waktu

yang biasanya digunakan untuk bekerja dengan benda-benda tersebut. Plasma,

yang merupakan gas yang sangat terionisasi tidak cocok untuk digolongkan ke

dalam salah satu dari kategori ini; plasma tersebut seringkali dinamakan keadaan

keempat dari materi (fourth state of matter) untuk membedakannya dari

keadaan padat, keadaan cair, dan keadaan gas. Malah perbedaan diantara suatu

cairan dan suatu gas tidaklah jelas karena dengan mengubah tekanan dan

temperatur secara tepat, maka tidak mungkin mengubah suatu cairan (air,

misalnya) menjadi suatu gas (uap, misalnya) tanpa munculnya suatu meniscus dan

tanpa mendidih; massa jenis dan viskositas berubah secara kontinu di seluruh

proses tersebut (Halliday, 1984).

Benda ditinjau dari zat penyusunnya terdapat tiga macam, yaitu benda padat,

benda cair, dan gas. Perbedaan antara ketiganya adalah bahwa benda padat pada

umumnya mempunyai bentuk yang tertentu. Selain itu, benda padat

mempertahankan bentuk dan ukurannya, meskipun apabila diberikan sebuah gaya

yang besar padanya maka benda padat tidak langsung berubah bentuk atau

volumenya. Hal tersebut berbeda dengan benda cair dan gas yang mempunyai

bentuk tergantung pada tempatnya masing-masing. Benda cair tidak

mempertahankan bentuk yang tetap (melainkan mengambil bentuk tempat yang

ditempatinya), dan perubahan volume yang cukup signifikan terjadi jika diberikan

gaya yang besar. Sedangkan gas tidak memiliki bentuk maupun volume yang

tetap, dan gas akan menyebar dan mengisi seluruh wadah yang ditempatinya

(Olson, 1993).

2.5 Viskositas Dalam Kajian Al-Quran

2.5.1 Zat Cair Dalam Al-Quran

Al-quran merupakan petunjuk bagi kebahagiaan dunia dan akhirat, maka

tidaklah heran jika didalamnya terdapat berbagai petunjuk baik yang tersirat

maupun yang tersurat yang berkaitan dengan ilmu pengetahuan guna mendukung

fungsinya sebagai kitab petunjuk (Shihab, M. Quraish, 2006).

Jumlah ayat-ayat ilmiah dalam Al-Quran mencapai sekitar 750 ayat yang

didalamnya telah mencakup berbagai cabang ilmu pengetahuan. Dengan kata lain

Allah telah memberikan isyarat tentang semua ilmu pengetahuan ilmiah yang ada.

Diantara 750 ayat tersebut terdapat kurang lebih 130 ayat yang membahas tentang

cairan (Abdushshamad, M. Kamil 2003).

Zat cair merupakan unsur yang sangat penting bagi semua makhluk ciptaanya.

Selain jadi penyeimbang alam semesta air juga merupakan sumber kehidupan.

sebagaimana firman Allah SWT dalam surat Ar Rad :17

t tr& !$ y9 $# [ !$ t M s9$| s 8 t r& $ y ys) / y tG m$$s 9 $# #Y t/ y $\ /# 4 $ u t % n=t $9$# u!$t G /$# > u=m r& 8tF t t/ y & #Wi 4 y79 x x. > o !$# , ys 9 $# t7 9 $#u 4 $ r' s t/ 9$# =y u s [ !$x* _ ( $ r& u $ t x* t } $ 9$# ] 3 us F{$# 4 y7 9x x. > o !$# t$ sW F{$#

Artinya: Allah Telah menurunkan air (hujan) dari langit, Maka mengalirlah air di lembah-lembah menurut ukurannya, Maka arus itu membawa buih yang

mengambang. dan dari apa (logam) yang mereka lebur dalam api untuk

membuat perhiasan atau alat-alat, ada (pula) buihnya seperti buih arus itu. Demikianlah Allah membuat perumpamaan (bagi) yang benar dan yang bathil.

adapun buih itu, akan hilang sebagai sesuatu yang tak ada harganya; adapun

yang memberi manfaat kepada manusia, Maka ia tetap di bumi. Demikianlah

Allah membuat perumpamaan-perumpamaan.

Perumpamaan bagi Kebenaran dan Kebatilan

t tr& !$ y 9 $# [!$ t M s9$| s 8 t r& $ y ys) / y tG m$$s 9 $# #Yt/ y $\ /# 4 Allah menurunkan hujan dari langit, lalu mengalirlah air lembah menurut

ukurannya, sesuai dengan besar dan kecilnya lembah. maka, arus yang terjadi dari

itu membawanya buih yang tinggi terapung di atas permukaannya. Inilah

perumpamaan pertama yang dibuat Allah bagi kebenaran dan kebatilan, serta

keimanan dan kekufuran (Al- Maraghi Musthafa, 1994).

Ukuran dari zat cair ini lebih ditekankan pada ukuran kekentalan

(viskositas) cairan. penetapan ukuran kekentalan (viskositas) suatu cairan adalah

hal yang sangat penting. karena kekentalan atau viskositas menentukan fungsi dari

suatu cairan. sebagai contoh kita bandingkan beberapa cairan yang mempunyai

viskositas yang berbeda, sehigga berbeda pula manfaatnya. viskositas air, aspal,

gliserin, minyak zaitun, dan asam sulfat. jika kita bandingkan zat-zat cair tersebut

perbedaannya sangat jelas. Air 10 juta kali lebih cair daripada aspal, 1000 kali

lebih cair daripada gliserin, 100 kali lebih cair daripada minyak zaitun, dan 25 kali

lebih cair dari pada asam sulfat (Harun yahya, 2007).

Air merupakan sumber kehidupan bagi makhluk hidup. untuk itulah air

diciptakan dengan kekentalan (viskositas) yang sangat rendah. Agar tubuh

makhluk hidup dapat menyerap dan menyalurkannya melewati sel-sel yang

ukurannya sangat kecil.

Viskositas atau kekentalan adalah ukuran untuk menyatakan hambatan

atau ketahanan fluida terhadap deformasi. Apabila kita menyebut seseorang

bergerak seperti sirup yang baru di ambil dari lemari pendingin, kita

menggunakan sebuah ukuran kualitatif untuk viskositas fluida karena kita tahu

bahwa sirup yang dalam keadaan dingin itu mengalir dengan lamban. Perbedaan

pokok antara zat cair dan gas (keduanya digolongkan sebagai fluida).

Fluida adalah suatu zat yang mempunyai kemampuan ber-ubah secara

kontinyu apabila mengalami geseran, atau mempunyai reaksi terhadap tegangan

geser sekecil apapun. Dalam keadaan diam atau dalam keadaan keseimbangan,

fluida tidak mampu menahan gaya geser yang bekerja padanya, dan oleh sebab itu

fluida mudah berubah bentuk tanpa pemisahan massa. Umumnya, makin besar

laju deformasi fluida, makin besar pula tegangan geser untuk fluida tersebut

(Olson, Ruben M. 1993).

Sebagaimana firman Allah SWT dalam QS. Al-Jaatsiyah:5

#n= Gz $#u 9$# $p ]9 $#u !$t u t t r& ! $# z !$y9 $# 5 h $ u mr' s / u F{$# y t/ $ pE t # n@u xt h9$# Mt#u 5 s) j9 t= ) t

Artinya: Dan pada pergantian malam dan siang dan hujan yang diturunkan Allah dari

langit lalu dihidupkan-Nya dengan air hujan itu bumi sesudah matinya; dan pada perkisaran angin terdapat tanda-tanda (kekuasaan Allah) bagi kaum yang

berakal.

Dilanjutkan pada QS. Jaatsiyah:13

t yu / 3s9 $ Nu y9 $# $ tu F{$# $Ysd i 4 ) 9 s ;M tU 5 s) j9 3x* tGt

Artinya: Dan dia Telah menundukkan untukmu apa yang di langit dan apa yang di

bumi semuanya, (sebagai rahmat) daripada-Nya. Sesungguhnya pada yang

demikian itu benar-benar terdapat tanda-tanda (kekuasaan Allah) bagi kaum

yang berfikir.

Kedua ayat diatas sangat berkaitan erat dengan teknologi keudaraan.

Diawali dengan ayat 5, dengan terjemahan "tshriifirriyaahi" sebagai perkisaran

angin kita dituntun untuk mempelajari sifat fluida yang bergerak atau mengalir.

Disambung oleh ayat 13, menegaskan dasar dari teknologi keudaraan.

2.6 Sensor Optocoupler

Optocoupler terdiri dua komponen yang tidak terpisahkan yaitu LED

inframerah dan phototransistor. LED inframerah digunakan sebagai input sinyal

sedangkan phototransistor digunakan sebagai penerima sinyal berupa cahaya yang

dipancarkan oleh LED inframerah. Pada saat cahaya dari led inframerah yang

menujuk phototransistor diterima maka phototransistor akan melewatkan arus

yang melaluinya. Pada keadaan phototransistor menerima cahaya maka

optocoupler akan menghasilkan beda potensial sebesar beberapa mV.

optocoupler berfungsi sebagai penghasil pulsa dengan cara memberikan

lempeng pulsa berlubang yang akan berputar pada jalur cahaya dari LED infra

merah ke phottransistor.

Gambar 2.3 Optocoupler

2.7 Encoder

Rotary encoder adalah divais elektromekanik yang dapat memonitor

gerakan dan posisi. Rotary encoder umumnya menggunakan sensor optik untuk

menghasilkan serial pulsa yang dapat diartikan menjadi gerakan, posisi, dan arah.

Sehingga posisi sudut suatu poros benda berputar dapat diolah menjadi informasi

berupa kode digital oleh rotary encoder untuk diteruskan oleh rangkaian kendali.

Rotary encoder umumnya digunakan pada pengendalian robot, motor drive, dsb.

Rotary encoder tersusun dari suatu piringan tipis yang memiliki lubang-

lubang pada bagian lingkaran piringan. LED ditempatkan pada salah satu sisi

piringan sehingga cahaya akan menuju ke piringan. Di sisi yang lain suatu photo-

transistor diletakkan sehingga photo-transistor ini dapat mendeteksi cahaya dari

LED yang berseberangan. Piringan tipis tadi dikopel dengan poros motor, atau

divais berputar lainnya yang ingin kita ketahui posisinya, sehingga ketika motor

berputar piringan juga akan ikut berputar. Apabila posisi piringan mengakibatkan

cahaya dari LED dapat mencapai photo-transistor melalui lubang-lubang yang

ada, maka photo-transistor akan mengalami saturasi dan akan menghasilkan suatu

pulsa gelombang persegi. Gambar dibawah menunjukkan bagan skematik

sederhana dari rotary encoder. Semakin banyak deretan pulsa yang dihasilkan

pada satu putaran menentukan akurasi rotary encoder tersebut, akibatnya semakin

banyak jumlah lubang yang dapat dibuat pada piringan menentukan akurasi rotary

encoder tersebut.

Gambar 2.4 Blok Penyusun Rotary Encoder

2.8 Magnet

Sebuah magnet akan menarik penjepit kertas, paku, dan benda-benda lain

yang terbuat dari besi. Semua magnet, baik yang berbentuk batang atau tapal

kuda, memiliki dua ujung atau muka, yang disebut kutub, dimana efek magnet

paling kuat. Jika magnet digantungkann dengan benang, ternyata satu kutub

magnet akan selalu menunjuk ke utara. Seperti prinsip dari kompas. Jarum

kompas merupakan magnet yang ditopang pada pusat gravitasinya sehingga dapat

berotasi dengan bebas. Kutub suatu magnet yang bergantung bebas yang

menunjuk ke utara disebut kutub utara magnet. kutub lain yang menunjuk

keselatan disebut kutub selatan. Jika dua magnet didekatkan, masing-masing akan

memberikan gaya pada yang lainnya. Gaya tersebut bisa tarik-menarik atau tolak-

menolak dan dapat dirasakan bahkan saat magnet-magnet tersebut tidak

bersentuhan. Jika kutub utara suatu magnet didekatkan ke kutub utara magnet

kedua, gaya akan tolak menolak. Dengan cara yang sama, jika dua kutub selatan

didekatkan, gaya bersifat tolak-menolak. Tetapi ketika kutub utara di dekatkan ke

kutub selatan, gaya akan tarik-menarik (Giancoli, 2001).

2.9 Motor DC

Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung

yang tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan

khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang

tetap untuk kisaran kecepatan yang luas.

Gambar 2.4 memperlihatkan sebuah motor DC yang memiliki tiga komponen

utama:

a. Kutub medan. Secara sederhada digambarkan bahwa interaksi dua kutub

magnet akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC

memiliki kutub medan yang stasioner dan dinamo yang menggerakan

bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki

dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi

membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan.

Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih

elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar

sebagai penyedia struktur medan.

b. Dinamo. Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi

elektromagnet. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as

penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil,

dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub,

sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi,

arusnya berbalik untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan dinamo.

c. Commutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC.

Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo.

Commutator juga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan

sumber daya.

Gambar 2.5 Motor DC

Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak

mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan

mengatur:

a. Tegangan dinamo meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan

kecepatan

b. Arus medan menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya

dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya

rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering

terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang

lebih besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang

bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC

juga relatif mahal dibanding motor AC.

2.10 Potensio

Potensiometer adalah resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang

membentuk pembagi tegangan dapat disetel. Jika hanya dua terminal yang

digunakan (salah satu terminal tetap dan terminal geser), potensiometer berperan

sebagai resistor variabel atau Rheostat. Potensiometer biasanya digunakan untuk

mengendalikan peranti elektronik seperti pengendali suara pada penguat.

Potensiometer yang dioperasikan oleh suatu mekanisme dapat digunakan sebagai

transduser, misalnya sebagai sensor joystick.

Potensiometer jarang digunakan untuk mengendalikan daya tinggi (lebih dari

1 Watt) secara langsung. Potensiometer digunakan untuk menyetel taraf isyarat

analog (misalnya pengendali suara pada peranti audio), dan sebagai pengendali

masukan untuk sirkuit elektronik. Sebagai contoh, sebuah peredup lampu

menggunakan potensiometer untuk menendalikan pensakelaran sebuah TRIAC,

jadi secara tidak langsung mengendalikan kecerahan lampu. Potensiometer yang

digunakan sebagai pengendali volume kadang-kadang dilengkapi dengan sakelar

yang terintegrasi, sehingga potensiometer membuka sakelar saat penyapu berada

pada posisi terendah.

2.11 Mikrokontroler

Mikrokontrorel merupakan suatu komponen elektronika yang didalamnya

terdapat rangkaian mikroprosesor, memori (RAM/ROM) dan I/O, rangkaian

tersebut terdapat dalam level chip atau biasa disebut single chip microcomputer.

Pada mikrokontroler sudah terdapat komponenkomponen mikroprosesor dengan

busbus internal yang saling berhubungan. Komponen-komponen tersebut adalah

RAM, ROM, timer, komponen I/O paralel dan serial, dan interrupt controller.

Adapun keunggulan dari mikrokontroler adalah adanya sistem interrupt sebagai

perangkat kontrol penyesuaian, mikrokontroler sering disebut juga untuk

menaikkan respon semangat ekternal (interrupt) di waktu yang nyata. Perangkat

tersebut harus melakukan hubungan switching cepat, menunda satu proses ketika

adanya respon eksekusi yang lain (Fitrianto, 2006).

2.11.1 Mikrokontroler AT89C51

Mikrokontroler AT89C51 merupakan salah satu jenis mikrokontroler

CMOS 8 bit yang memiliki performa yang tinggi dengan disipasi daya yang

rendah, cocok dengan produk MCS-51. Kemudian memiliki sistem pemograman

kembali Flash Memori 4 Kbyte dengan daya tahan 1000 kali write/erase.Di

sampig itu terdapat RAM Internal dengan kapasitas128 x 8 bit. Dan frekuensi

pengoperasian hingga 24 MHz. Mikrokontroler ini juga memiliki 32 port I/O yang

terbagi menjadi 4 buah port dengan 8 jalur I/O, kemudian terdapat pula sebuah

port serial dengan kontrol serial full duplex, dua timer/counter 16 bit dansebuah

osilator internaldan rangkaian per waktu.

Mikrokontroler berguna untuk megubah keluaran ADC yang berbentuk

paralel ke dalam bentuk serial. Sebenarnya banyak cara untuk mengubah data

paralel ini ke dalam serial, namun sengaja digunakan mikrokontroler agar peserta

dapat mengenal mikrokontroler sebagai pengolah data. Mikrokontroler digunakan

sebagai otak kecil yang mudah untuk diprogram.Dengan mikrokontroler kita

dapat langsung menampilkan ke dala

mikrokontroler digunakan untuk mengubah

Peran penting mikrokontroller AT89S51 dalam sistem pengukuran adalah

sebagai tempat pengolahan data hasil pembacaan oleh ADC0804 dan kontr

data.Sebelum data ditampilkan LCD, data diproses dalam mikrokontroller.

2.11.2 Struktur Memori

Semua perangkat MCS51 memiliki ruang alamat tersendiri untuk Program

Memori dan Data Memori, seperti terlihat pada gambar dibawah ini:

Gambar 2.6

- RAM Internal, memori sebesar 128 byte yang biasa digunakan untuk menyimpan

variabel atau data yang bersifat sementara.

- Special Function Register

register yang mempunyai fungsi

mikrokontroler tersebut , seperti timer, serial dan lain

- Flash PEROM, memori

MCS51.

dapat langsung menampilkan ke dalam layar seven-segment.Pada keperluan ini

mikrokontroler digunakan untuk mengubah data paralel ke dalam bentuk serial.

mikrokontroller AT89S51 dalam sistem pengukuran adalah

sebagai tempat pengolahan data hasil pembacaan oleh ADC0804 dan kontr


Struktur Memori


Memori dan Data Memori, seperti terlihat pada gambar dibawah ini:

Gambar 2.6 Alamat RAM Internal dan FLASH PEROM

Struktur memori AT89S51 terdiri atas:

, memori sebesar 128 byte yang biasa digunakan untuk menyimpan

variabel atau data yang bersifat sementara.

Special Function Register (register fungsi khusus), memori yang berisi register

register yang mempunyai fungsi-fungsi khusus yang disediakan oleh

mikrokontroler tersebut , seperti timer, serial dan lain-lain.

, memori yang digunakan untuk menyimpan intruksi intruksi

segment.Pada keperluan ini

paralel ke dalam bentuk serial.

mikrokontroller AT89S51 dalam sistem pengukuran adalah

sebagai tempat pengolahan data hasil pembacaan oleh ADC0804 dan kontrol



, memori sebesar 128 byte yang biasa digunakan untuk menyimpan

ng berisi register-

fungsi khusus yang disediakan oleh

digunakan untuk menyimpan intruksi intruksi

AT89S51 mempunyai struktur memori yang terpisah antara RAM internal

dan Flash PEROMnya. RAM internal dialamati oleh RAM address register

(register alamat RAM) sedangkan flash PEROM dialamati oleh program address

register (register alamat program). Sehingga walaupun RAM internal dan flash

PEROM mempunyai alamat awal yang sama namun secara fisik kedua memori

tersebut tidak saling berhubungan (Nalwan, 2003).

2.11.3 Konfigurasi Pin AT89S51

Pin AT89S51 dibedakan menjadi pin sumber tegangan, pin osilator, pin I/O,

dan pin untuk proses interupsi luar (Widodo, 2005).

Gambar 2.7 Konfigurasi Pin AT89S51

Sumber: www.atmel.com

Fungsi dari pin-pin AT89S51:

a. Pin 40 adalah pin Vcc, yaitu pin positif sumber tegangan 5 volt DC.

b. Pin 20 adalah pin Vss, yaitu pin grounding sumber tegangan.

c. Pin 3239 adalah pin port 0, merupakan port I/O 8 bit full duplex. Port ini dapat

digunakan sebagai gabungan antara alamat dan data selama ada pengambilan

dan penyimpanan data dengan eksternal ROM dan RAM.

d. Pin 18 adalah pin port 1, merupakan port I/O 8 bit full duplex. Setiap pin dapat

digunakan sebagai masukan atau keluaran tanpa tergantung dari pin yang lain.

e. Pin 21-28 adalah pin port 2, sama seperti port 0. port ini dapat digunakan

sebagai address bus tinggi, selama ada pengambilan dan penyimpanan data

dengan eksternal ROM dan RAM.

f. Pin 10-17 adalah pin port 3, sama seperti port 1, tetapi port ini memiliki

keistimewaan seperti pada tabel berikut:

Fungsi Alternatif Port 3

Kaki Port Fungsi Alternatif

P3.0 RXD (masukan penerima data serial)

P3.1 TXD (keluaran pengirim data serial)

P3.2 INT 0 (interupsi eksternal 0)

P3.3 INT 1 (interupsi eksternal 1)

P3.4 T0 (masukan eksternal pewaktu/pencacah 0)

P3.5 T1 (masukan eksternal pewaktu/pencacah 1)

P3.6 WR (strobe penulisan memori data eksternal)

P3.7 RD (strobe pembacaan memori data eksternal)

Sumber: www.atmel.com

g. Pin 9 adalah RST/VPD, pin ini berfungsi untuk me-reset sistem AT89S51.

kondisi high (logika 1) dari pin ini selama dua siklus clock (siklus mesin)

akan me-reset mikrokontroller yang bersangkutan.

h. Pin 30 adalah pin ALE/PROG, pin ini berfungsi untuk mengunci low address

(alamat rendah) pada saat akses memori program selama operasi normal.

i. Pin 29 adalah pin PSEN, Program Strobe Enable merupakan strobe output yang

dipergunakan untuk membaca eksternal program memori. PSEN aktif setiap

dua siklus mesin.

j. Pin 31 adalah pin EA/VPP, Eksternal Acces Enable secara eksternal harus

disambung ke logika 0 jika diinginkan MCS51 menjadi enable untuk

mengakses kode mesin dari program memori eksternal. Namun jika EA

dihubungkan ke logika 1 maka device akan mengambil kode mesin dari

internal program memori, kecuali jika program counter berisi lebih besar dari

0FFFh.

k. Pin 18 adalah pin XTAL1, pin ini merupakan input ke inverting amplifier

osilator. Pin ini dihubungkan dengan kristal atau sumber osilator dari luar.

l. Pin 19 adalah pin XTAL 2, pin ini merupakan output dari inverting amplifier

osilator. Pin ini dihubungkan dengan kristal atau ground jika menggunakan

sumber kristal internal.

2.12 Liquid Crystal Display (LCD)

LCD merupakan sistem monitoring yang digunakan untuk menampilkan

keluaran suatu perangkat. Adapun dua jenis utama LCD:

a. Matrik pasif

b. Matrik aktif

Matrik pasif adalah LCD yang mempunyai semua kolom dan baris yang

dihubungkan diluar circuit.Jenis ini mempunyai kegunaan yang fleksibel dan

ekonomis. Tetapi jenis ini tidak dapat digunakan untuk display besar karena tidak

mempunyai kapasitas yang cukup, s

mempunyai operasi circuit di dalam substrate. Jenis ini mempunyai display yang

dapat menyimpan perubahan kecil dalam pixel yang disimpan sampai adanya

perubahan lagi. Namun pada dasarnya semua LCD disandarkan pad

cahaya dan dapat digunakan dengan cara yang berbeda

transmissive, reflective, dan

Liquid Cristal Display

yang relatif rendah dan terdapat sebuah

tersebut sebagai pembangkit ROM/RAM dan display data RAM. Semua fungsi

tampilan di kontrol oleh suatu instruksi modul LCD dapat d

diinterfackan dengan MPU (Widodo,

mempunyai kapasitas yang cukup, sedangkan matrik aktif adalah jenis LCD yang



perubahan lagi. Namun pada dasarnya semua LCD disandarkan pad

cahaya dan dapat digunakan dengan cara yang berbeda-beda melalui:

, dan transflective (Pierre, 2005).

Gambar 2.8 LCD M1632

Liquid Cristal Display adalah modul tampilan yang mempunyai konsumsi daya

yang relatif rendah dan terdapat sebuah controler CMOS didalamnya.


tampilan di kontrol oleh suatu instruksi modul LCD dapat dengan mudah

iinterfackan dengan MPU (Widodo, 2002).

edangkan matrik aktif adalah jenis LCD yang



perubahan lagi. Namun pada dasarnya semua LCD disandarkan pada sumber

beda melalui:

adalah modul tampilan yang mempunyai konsumsi daya

CMOS didalamnya.Controler


engan mudah

Documents

06540021