APLIKASI MIKROKONTROLER ATMEL AT89S52 SEBAGAI KENDALI SUHU

Oleh : Arief Dwi Putranto (PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA)

Aplikasi pengendalian suhu banyak ditemui dalam berbagai bidang. Tujuan dari tugas akhir ini adalah membuat suatu alat monitoring dan kendali suhu berbasis mikrokontroler Atmel AT89S52 dengan dilengkapi keypad matrik sebagai nilai batas suhu (set point value). Sistem kendali yang digunakan dalam aplikasi ini adalah sistem kendali tertutup (close loop control). Metode yang digunakan dalam membangun sistem pengendali suhu ini menggunakan metode rancang bangun yang terdiri dari beberapa tahap, (1) Studi literatur, (2) Identifikasi kebutuhan, (3) Analisis kebutuhan, (4) Perancangan dan pembuatan sistem, (5) Pengujian dan analisa. Secara garis besar, sistem dibagi dalam tiga bagian yaitu blok masukan, blok proses, dan blok keluaran. Blok masukan terdiri dari sensor suhu, pengkondisi sinyal, ADC, dan keypad matrik 4x3. Blok proses terdiri dari sistem minimum mikrokontroler AT89S52 yang difungsikan sebagai akusisi data, pembanding, dan pengambil keputusan. Sedangkan blok keluaran terdiri dari 6 digit display 7 segmen sebagai penampil suhu terukur (point value) dan nilai suhu yang dikehendaki (set value), 2 buah relay yang difungsikan sebagai switch pengendali beban serta 2 buah LED dan sebuah buzzer sebagai indikator sistem. Prinsip kerja dari alat ini adalah sensor yang dipasang sebagai umpan balik (feedback) dalam sistem akan mengindera nilai suhu secara terus-menerus (real time). Hasil tersebut sebelum dikirimkan kepada mikrokontroler untuk diolah telah diubah terlebih dahulu oleh ADC menjadi data digital. Suhu hasil penginderaan akan dibandingkan dengan set value yang dapat diatur nilainya melalui masukan keypad. Pebedaan (galat) tersebut yang menjadi indikator bekerja atau tidaknya kedua relay untuk mengendalikan beban yang dikontrol. Beban yang dikontrol dapat berupa pemanas (heater) atau pendingin (cooler). Kawasan suhu yang bisa di kendalikan adalah 0 derajat Celcius sampai dengan 99  derajat Celcius. Hasil pengujian dengan termometer menunjukan sistem yang dibuat ini memiliki rata-rata error + 0,4 derajat C pada saat pengukuran dengan termometer analog. Sedangkan kinerja sistem sudah sesuai yang diharapkan yaitu mampu mengendalikan pemanas (heater) dan mempertahankan suhu yang dikehendaki pada daerah di sekitar sensor.

Read More

Sintesis Nanopartikel TiO2 dengan Metode Sonokimia untuk Aplikasi Sel Surya Tersensitasi Dye (Dye Sensitized Solar Cell – DSSC) Menggunakan Ekstrak Kulit Buah Manggis dan Plum sebagai Photosensitizer

Oleh : GERALD ENSANG TIMUDA (IPB 2009)

Abstrak : Telah dibuat sel surya tersensitasi dye alami dengan respon arus – tegangan yang cukup baik. Bahan semikonduktor yang dipakai pada penelitian ini adalah TiO2. Bahan TiO2 dibuat dengan menggunakan metode sonokimia dari prekursor TiCl4, asetil aseton dan air sebagai prekursornya. Perlakuan ultrasonik pada larutan prekursor memberikan pengaruh terhadap sifat kristal TiO2 yang terbentuk, sebagaimana teramati pada karakterisasi difraksi sinar-X (XRD). Waktu perlakuan ultrasonik yang lebih lama mengakibatkan ukuran kristal TiO2 menjadi semakin kecil. Hal ini berlaku ketika gelombang ultrasonik yang diberikan berdaya kecil (21 W). Ketika digunakan daya yang lebih besar (130 W), perilaku serupa muncul. Semakin lama waktu perlakuan mengakibatkan semakin kecil ukuran kristal yang terbentuk.Tetapi untuk daya yang lebih besar ini terdapat waktu optimum untuk memperkecil ukuran kristal. Ketika diberi perlakuan ultrasonik dengan waktu yang lebih besar daripada waktu optimum ini, ukuran kristal menjadi diperbesar. Waktu perlakuan juga memberikan pengaruh kepada fase kristal yang terbentuk. Ketika prekursor dipapar dengan gelombang ultrasonik daya rendah, semakin lama waktu pemaparan mengakibatkan persentase fase rutile semakin berkurang dan persentase fase anatase semakin meningkat. Ketika prekursor dipapar dengan gelombang ultrasonik dengan daya tinggi, tidak teramati fase rutile, kristal yang terbentuk 100% berfase anatase. Pengamatan morfologi struktur kristal dilakukan dengan menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM). Hasil pengamatan tersebut memperlihatkan hanya beberapa bubuk yang memiliki morfologi mesoporus nanopartikel. Hal ini berarti terdapat waktu dan daya yang efektif yang mengakibatkan TiO2 yang terbentuk memiliki morfologi mesoporous nanopartikel seperti yang diharapkan.

Dye yang digunakan berasal dari ekstrak kulit buah manggis dan plum. Ekstrak ini memiliki respon absorbansi pada rentang yang cukup lebar pada spektrum cahaya tampak. Puncak dari kurva absorbansi menunjukkan kandungan yang dimiliki ekstrak kulit buah plum adalah antosianin, sedangkan ekstrak kulit buah manggis adalah antosianin dan karoten. Hal ini mengindikasikan kedua ekstrak tersebut bisa digunakan sebagai sensitizer pada sistem sel surya tersensitasi dye karena kandungan yang dimiliki tersebut. Respon arus-tegangan yang dihasilkan oleh sel-sel yang dibuat dengan menggunakan bubuk dan ekstrak tersebut di atas, cukup baik. Tegangan open circuit maupun arus short-circuit langsung terdeteksi ketika sel diiluminasi oleh cahaya lampu putih. Nilai rapat arus short-circuit tertinggi sebesar 0,87 mA/cm2 yang dihasilkan sel surya yang dibuat dari bahan TiO2 hasil sintesis menggunakan gelombang ultrasonik berdaya rendah selama 8 jam dan ekstrak kulit buah plum sebagai sensitizer-nya. Tegangan open-circuit terbesar adalah 0,462 V yang dimiliki sel surya yang dibuat dari bahan TiO2 hasil sintesis menggunakan gelombang ultrasonik berdaya tinggi selama 4 jam dengan ekstrak kulit buah manggis sebagai semsitizer-nya. Sedangkan nilai fill factor tertinggi adalah sebesar 0,46 yang dimiliki sel surya yang dibuat dari bahan TiO2 hasil sintesis menggunakan gelombang ultrasonik berdaya tinggi selama 1 jam dengan ekstrak kulit buah manggis sebagai sensitizer-nya.

Kata kunci : Nanopartikel TiO2, Metode Sonokimia, DSSC, Dye Alami, Photosensitizer

Read More

Enaknya Makan Pecel Buatan Sendiri

Resep Bahan Pecel :

• 150 gram kangkung muda
• 150 gram kacang panjang, potong @ 2 cm
• 150 gram bayam muda
• 200 gram taoge atau jenis sayur lain
• garam menurut selera
• rempeyek kacang

Resep Sambal Pecel :

• 250 gram kacang tanah sangrai/goreng, cincang kasar
• 6 buah cabai rawit
• 2 buah cabai merah
• 1 sendok teh kencur cincang
• 3 siung bawang putih
• 3  lembar daun jeruk purut
• 1 sendok teh asam jawa
• 1/4 sendok teh terasi
• 300 ml air matang
• garam dan gula merah menurut selera

Cara Membuat Pecel :

• Rebus secara terpisah masing-masing sayuran, tiriskan.
• Sambal pecel : tumis cabai, kencur, bawang putih, dan daun jeruk dengan 3 sendok makan minyak goreng, tiriskan. Haluskan bersama kacang goreng, beri air matang, aduk kental. Hidangkan sayuran dengan sambal dan rempeyek kacang.
• Rempeyek kacang : haluskan 10 buah kemiri sangrai/goreng, 5 siung bawang putih, 2 sendok teh kencur cincang, 1 sendok teh ketumbar, dan 1 sendok teh garam.
• Campur 200 gram tepung beras, 50 gram tepung sagu, bumbu halus, 1 butir telur kocok, aduk, tuangi 450 ml santan cair sambil diaduk menjadi adonan yang licin. Masukkan 5 lembar daun jeruk purut iris halus, dan 200 gram kacang.
• Tuang 1 sendok sayur adondn di pinggir penggorengan. Biarkan mengeras, lepaskan dengan sendok penggorengan, bawa ke tengah, goreng dengan api kecil sambil dibolak-balik hingga kering kecokelatan. Angkat, tiriskan.

Read More

Tips Membuat Soto Ayam Nikmat

Bahan-bahan yang diperlukan:
Ayam 1 ekor direbus dengan air secukupnya
telur rebus 5 bh
Kentang rebus 2bh
Toge secukupnya
Keripik kentang
Bawang merah goreng secukupnya
Lengkuas 2 cm, memarkan
Sereh 1 btg, memarkan
garam, merica, gula
Jeruk nipis
Daun bawang, seledri iris halus

Bumbu-bumbu yang dihaluskan:

Bawang merah 3 bh
Bawang putih 5 siung
Jahe 1 cm
Kunyit 1 cm
Kemiri 5 bh
Cara memasaknya:
1. Ayam rebusan di suir-suir.
2. Masukkan bumbu halus, sereh, lengkuas, garam, gula, merica kedalam kaldu ayam sampai mendidih.
3. Sajikan di mangkok dengan menyusun telur, toge, kentang rebus, suiran ayam dan siram dengan kuah, taburi bawang merah goreng, daun bawang, seledri diatasnya dan tambahkan perasan jeruk nipis.
4. Soto ayam sangat sedap bila disajikan dengan sambalnya.
Sambal soto:
Cabe rawit 5 bh direbus, haluskan tambah sedikit garam dan tuangi sedikit air kaldu panas.

Read More

Tips Membuat Gado-gado Enak

Persiapkan Bahan-bahan yang dibutuhkan (untuk 2 porsi) :

• Lontong, 1 buah
• Kacang panjang, 50 gram, potong 4 cm, rebus
• Kol, 50 gram, potong kasar dan rebus
• Daun selada, 4 lembar
• Taoge, 50 gram
• Timun muda, 1/2 buah
• Tempe goreng, 1 buah, potong kotak-kotak
• Tahu goreng, 1 buah, potong kotak-kotak
• Kentang rebus, 1 buah, potong kotak-kotak
• Telur ayam rebus, 1 butir, potong jadi 6 bagian
• Kerupuk udang atau emping secukupnya

* Jenis sayuran bisa diganti atau ditambahkan sesuai selera.

Bumbu Saus Kacang :

• Kacang tanah goreng, 30 gram
• Santan, 250 ml
• Cabai merah, 3 buah, potong-potong dan tumis
• Bawang putih goreng, 1/2 sendok makan
• Bawang merah goreng, 1 sendok makan
• Air asam, 1/2 sendok makan
• Garam secukupnya
• Gula merah sisir, 1/2 sendok makan
• Terasi, 1/2 sendok teh
• Daun salam, 1 lembar

Cara memasak Gado-gado :

• Saus kacang : Haluskan kacang goreng, bawang merah, bawang putih dan terasi.
• Tambahkan cabai merah, haluskan.
• Masukkan bumbu halus dalam panci, tambahkan bahan bumbu yang lain. Rebus sambil diaduk hingga mendidih dan berminyak, angkat.
• Atur dalam piring saji, lontong, sayur, tahu, tempe, kentang dan telur.
• Tuangi saus kacang secukupnya. Tambahkan kerupuk atau emping di atasnya, sajikan.

Saran :

• Ketika memasak saus, gunakan api kecil dan terus diaduk agar tidak hangat di dasar panci.
• Jangan rebus sayur terlalu lama agar tetap renyah.

Read More

FISIKA KLASIK DAN FISIKA MODERN

Fisika klasik adalah fisika yang didasari prinsip-prinsip yang dikembangkan sebelum bangkitnya teori kuantum, biasanya termasuk teori relativitas khusus dan teori relativitas umum. Pendewasaan fisika klasik. bagi pengembangan teori tentang asal-usul jagat raya ini. Tampaknya pada masa kehidupan Sir Isaac Newton di abad ke-17 kedua pertanyaan itu belum menjadi amunisi dalam aktualisasinya, tetapi aktualisasi kreativitasnya lebih dicurahkan pada upaya mengkonstruksi hukum-hukum tentang gerak berdasarkan dokumen tertulis dari Galileo dan Keppler. Pernyataan bagi realitas gerak suatu benda memerlukan dimensi ruang dan waktu, yaitu berapa lama waktu yang diperlukan benda tersebut untuk menempuh suatu jarak perpindahan tempat. Walaupun sudah terbiasa dengan gejala fisis seperti itu, tetapi dapat saja timbul pertanyaan mana yang lebih dulu harus dikonsepkan: [1] apakah benda harus terlebih dahulu tercipta, kemudian disediakan ruang dan waktu ? [2] ataukah ruang dan waktu terlebih dahulu tercipta kemudian benda ditempatkan di dalamnya ?. Pertanyaan ini pada awal abad ke-20. Dalam mekanika klasik dimana besaran amplitudo tidak terbatas (kontinu) dan perilaku materi serta energi pada skala makro dengan kecepatan yang masih dapat dijangkau oleh indera. Fisika modern merupakan salah satu bagian dari ilmu Fisika yang mempelajari perilaku materi dan energi pada skala atomik dan partikel-partikel subatomik atau gelombang. Pada prinsipnya sama seperti dalam fisika klasik, namun materi yang dibahas dalam fisika modern adalah skala atomik atau subatomik dan partikel bergerak dalam kecepatan tinggi. Untuk partikel yang bergerak dengan kecepatan mendekati atau sama dengan kecepatan cahaya, perilakunya dibahas secara terpisah dalam teori relativitas khusus. Ilmu Fisika Modern dikembangkan pada awal abad 20, dimana perumusan-perumusan dalam Fisika Klasik tidak lagi mampu menjelaskan fenomena-fenomena yang terjadi pada materi yang sangat kecil. Fisika Modern diawali oleh hipotesa Planck yang menyatakan bahwa besaran energi suatu benda yang beosilasi(osilator) tidak lagi bersifat kontinu, namun bersifat diskrit (kuanta), sehingga muncullah istilah Fisika Kuantum dan ditemukannya konsep dualisme partikel-gelombang. Konsep dualisme dan besaran kuanta ini merupakan dasar dari Fisika Modern. Dalam hal ini dibahas konsep, hipotesa dan eksperimen yang menjadikan landasan pengembangan fisika modern serta penerapan fisika modern, dalam berbagai bidang seperti kedokteran, telekomikasi, dan industri.

KONSEP FISIKA MODERN

Fisika Modern secara umum dibagi menjadi dua bagian pembahasan yaitu Teori kuantum lama dan Teori Kuantum Modern. Teori Kuantum lama memperkenalkan besaran-besaran fisika, seperti energi merupakan besaran diskrit bukan besaran kontinu seperti halnya dibahas dalam mekanika klasik. Teori kuantum lama diawali oleh hipotesa Planck yang menyatakan bahwa energi yang dipancarkan oleh sumber (berupa osilator) bersifat kuanta/diskrit karena hanya bergantung pada frekuensinya bukan pada amplitudo seperti dalam mekanika klasik dimana besaran amplitudo tidak terbatas (kontinu). Pada tahun 1900 Max-Planck merumuskan besaran energi yang bersifat diskrit dalam merumuskan energi yang dipancarkan oleh benda hitam yaitu :

E =nhf

dimana n = 1, 2, 3, ... dan h = 6,626 x 10-34 Joule/detik (konstanta Planck).

Albert Einstein pada tahun 1905 menggunakan konstanta Planck dalam merumuskan energi yang dipancarkan oleh berkas cahaya/foton (penemuan efek fotolistrik). Konsep yang paling mendasar dalam fisika modern adalah konsep dualisme Partikel(materi) dan gelombang, dimana partikel berperilaku sebagai gelombang dan gelombang berperilaku sebagai partikel. Konsep ini sangat penting karena perilaku partikel dan gelombang semuanya sudah dipelajari dan diamati di fisika klasik. Konsep dualisme partikel-gelombang ini diamati oleh 2(dua) eksperimen yaitu efek fotolistrik oleh Albert Einstein dan eksperimen difraksi partikel/elektron oleh G.P. Thomson dan Davison Germer.

Read More

PENGUKURAN

1. Besaran Fisis Standar dan Satuannya

Besaran fisika terdiari atas besaran pokok dan besaran turunan. Pada Tabel 1 diperlihatkan beberapa besaran pokok dalam satuan Internasional (SI).

Tabel 1. Satuan-satuan dasar SI

Besaran	Satuan	Simbol
Panjang	meter	m
Massa	kilogram	kg
Waktu	sekon	s
Arus listrik	Ampere	A
Temperatur	Kelvin	K
Jumlah zat	mole	m
Intensitas cahaya	candela	cd

Satuan standar pada Tabel 1 sering dinyatakan dalam bentuk pembanding. Dalam menyatakan beasaran fisika, pembanding sangat dibutuhkan agar penulisannya lebih sederhana. Pembanding tersebut harus dinyatakan dengan kaidah yang baku dengan cara meletakannya pada awal satuan. Awalan-awalan yang lebih dari satu berasal dari Bahasa Yunani, sedangkan awalan yang kurang dari satu berasal dari Bahasa Latin, kecuali femto dan atto berasal dari Bahasa Denmark. Pada Tabel 2 diperlihatkan awalan-awalan pembanding yang lazim digunakan saat ini.

Tabel 2. Awalan-awalan pembanding dalam SI

Faktor	Awalan	Simbol	Faktor	Awalan	Simbol
101	deka	da	10-1	desi	d
102 103	hekto kilo	h k	10-2 10-3	senti mili	c m
106	mega	M	10-6	mikro	µ
109	giga	G	10-9	nano	n
1012	tera	T	10-12	piko	p
1015	peta	P	10-15	femto	f
1018	eksa	E	10-18	atto	a

Contoh 1 :

Problem : “Kumpulan elektron yang bermassa 2 x 10^-7 gram pada prinsipnya dapat melintasi aksektor sepanjang 5 x 10¹⁰ meter selama 2 x 10^-16 sekon.”

Rangkai ulang pernyataan di atas menggunakan angka pembanding pada Tabel 2.

Solusi : “Kumpulan elektron yang bermassa 2 µg pada prinsipnya dapat melintasi aksektor sepanjang 5 Mm selama 2 x 10^-16 fs.”

[Note : pernyataan di atas dimaksudkan untuk mengetahui pembanding, bukan merupakan pernyataan ilmiah].

*Sebagai bahan latihan, rangkai ulang secara bebas kalimat di atas dengan memanfaatkan Tabel 2.

Selain besaran pokok yang telah diuraikan pada Tabel 1, dikenal pula basaran turunan untuk merepresentasikan besaran fisis. Sebagai contoh kecepatan (m/s), percepatan (m/s²), gaya (kg. m/s²) dan sebagainya. 

2. Konversi Satuan

Konversi satuan merupakan perubahan ukuran satuan fisis menjadi satuan lain yang ekuivalen. Factor konversi umumnya bernilai 1. Sebagai contoh 1 mil = 1.61 km, 1m = 39.37 inci, 1 tahun cahaya = 9.461 x 10¹⁵ m, 1 eV = 1.602 x 10^-19 J, 1 hp (horse power) = 746 W dan sebagainya.

Contoh 2: Berapakah nilai ekuivalen dari 90 km/jam dalam meter per sekon dan dalam mil per jam?

Solusi : Penyelesaian kasus ini membutuhkan factor konversi dasar 1000 m = 1 km; 1 jam = 3600 s; 1 mil = 1.61 km

Konversi 90 km/jam ke m/s :

90 km : A m = 1 km : 1000 m           A = 9000 m

90 km / 1 jam = 90000 m / 3600 s = 25 m/s.

Konversi 90 km/jam ke mil/jam :

1 mil : 1.61 km = B mil : 90 km           B = 90/1.61 = 55.9 mil

55.9 mil / 1 jam = 55.9 mil/jam.

3. Aturan Angka Signifikan

Penulisan angka-angka sebagai hasil pengukuran maupun perhitungan dalam sistem fisis memerlukan kaidah angka signifikan atau lazim dikenal dengan angka penting. Jumlah angka signifikan dalam operasi matematika pada sistem fisis tidak boleh lebih besar dari jumlah terkecil angka signifikan yang dilibatkan dalam operasi tersebut.

Contoh 3 :

Hitunglah jumlah dari 1,040 dan 0,2134

Solusi : Bilangan pertama 1,040 mempunyai tiga angka signifikan, sedangkan bilangan kedua 0,2134 mempunya empat angka signifikan yang masing-masing terletak di belakang koma. Dengan menggunakan aturan angka penting, maka hasil penjumlahan kedua bilangan tersebut mempunyai tiga angka signifikan, diperoleh :

1,040 + 0, 2134 = 1,2534 (salah penulisannya)

                          = 1,253   (benar penulisannya)

Read More

PERANCANGAN SISTEM PENGUKURAN TEKANAN UDARA MENGGUNAKAN SENSOR TEKANAN ABSOLUT

Oleh : Riyanto (Program Studi Fisika Universitas Jenderal Soedirman)
PENDAHULUAN

Pengukuran tekanan udara memegang peranan yang sangat penting dalam bidang industri dan fisika. Pada saat ini banyak industri yang memanfaatkan konsep tekanan dalam proses industri. Oleh karena itu, pengukuran diperlukan dalam pemantauan dan pengendalian suatu proses. Dalam bidang fisika eksperimen, pengukuran diperlukan dalam analisis data. Untuk mendapatkan hasil pengukuran yang akurat diperlukan alat/sensor yang mempunyai ketelitian tinggi. Saat ini banyak alat pengukur tekanan udara yang telah dibuat baik yang analog maupun digital. Biasanya pengukuran secara digital mempunyai ketelitian yang lebih tinggi daripada pengukur analog. Dengan berkembangnya teknologi komputer maka sistem pengukuran secara digital berbasis komputer dapat dibuat untuk meningkatkan perfoma alat dan mempermudah penggunaan. Sistem pengukuran tekanan udara berbasis komputer akan mempunyai keakuratan yang tinggi apabila didukung oleh transduser/sensor yang mempunyai tingkat ketelitian (resolusi) tinggi. Oleh karena itu, dalam penelitian ini digunakan sensor PASCO CI-6532A yang mempunyai resolusi sebesar 0,5 kPa. Selain itu PASCO CI-6532A mempunyai jangkauan pengukuran yang cukup besar yaitu antara 0 – 700 kPa.

PERUMUSAN MASALAH

Pembuatan sistem pengukur tekanan berbasis komputer memerlukan pemrograman untuk mengolah data yang berasal dari transduser. Dalam penelitian ini akan digunakan bahasa pemrograman LabVIEW. Secara garis besar masalah yang akan diteliti dapat dirumuskan sebagai berikut:

1. Perancangan sebuah sistem pengukur tekanan udara menggunakan sensor tekanan absolut PASCO CI-6532A yang dapat dihubungkan dengan personal computer (PC) .

2. Pembuatan program menggunakan bahasa pemrograman LabVIEW untuk mengolah dan menampilkan hasil pengukuran pada PC.

TUJUAN

Tujuan dari penelitian yang akan dilakukan adalah:

1. Merancang sebuah sistem pengukur tekanan udara menggunakan sensor tekanan absolut PASCO CI-6532A berbasis PC.

2. Membuat program menggunakan bahasa pemrograman LabVIEW untuk mengolah dan menampilkan hasil pengukuran pada PC.

MANFAAT

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi cara merancang sistem pengukur tekanan udara berbasis komputer dan membuat program untuk mengolah data dan menampilkan hasil pada komputer. Sistem ini dapat digunakan dalam bidang fisika untuk eksperimen pembuktian hukum gas (hukum Boyle dan hukum Gay-Lusac), serta dapat diaplikasikan dalam bidang industri untuk memonitor perubahan tekanan pada suatu reaksi kimia secara real time.

Untuk info selengkapnya silahkan tulis komentar anda.

Read More