Proposal Tugas Akhir
“SISTEM UNTUK PENGUJIAN DAN PENDETEKSIAN LARUTAN ASAM, BASA DAN NETRAL DENGAN MEMANFAATKAN SENSOR PH BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89C51 DAN TAMPILAN SEVEN SEGMENT”.
Diajukan Sebagai Syarat Untuk Memperoleh Gelar Diploma III
Politeknik Negeri Padang Universitas Andalas
Oleh:
AFRIZAL
Bp : 0801043030
Jurusan : Teknik Elektro
Program Studi : Teknik Elektronika
POLITEKNIK NEGERI PADANG
UNIVERSITAS ANDALAS
2011
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi yang semakin cepat mengakibatkan manusia selalu berusaha melangkah lebih maju lagi agar dapat mengikuti perkembangan yang tidak berhenti ini. Pada prinsipnya manusia selalu berusaha mencari kemudahan dalam melakukan suatu pekerjaan dengan harapan hasil yang diperoleh semakin baik dan sesuai dengan yang diinginkan.dan juga dengan bantuan komponen-komponen semikonduktor dan rangkaian terpadu yang telah dimodifikasi sedemikian rupa untuk dapat menghasilkan suatu peralatan yang sederhana yang mempunyai keakuratan dan kecepatan serta kehandalan yang tinggi. Di laboratorium khususnya di bidang fisika, alat untuk menentukan keasaman atau basanya larutan harus diteliti dengan setelitinya agar mendapatkan hasil yang baik.
Untuk itu dengan memanfaatkan komponen-komponen yang ada maka penulis mencoba merancang sebuah peralatan yang sederhana serta mampu melakukan pendeteksian larutan basa, asam atau netral yang bekerja secara otomatis. Oleh sebab itu berdasarkan uraian diatas maka penulis mencoba untuk membahas dan merancang sebuah peralatan elektronika yang diharapkan mampu membantu dan bermanfaat sesuai dengan yang di inginkan. .
Berdasarkan permasalahan tersebut penulis mencoba membuat sebuah Tugas Akhir dengan judul: “SISTEM UNTUK PENGUJIAN DAN PENDETEKSIAN LARUTAN ASAM, BASA DAN NETRAL DENGAN MEMANFAATKAN SENSOR PH BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89C51 DAN TAMPILAN SEVEN SEGMENT”.
1.2 Maksud dan Tujuan
Adapun tujuan penulis dalam mengangkatkan judul “SISTEM UNTUK PENGUJIAN DAN PENDETEKSIAN LARUTAN ASAM, BASA DAN NETRAL DENGAN MEMANFAATKAN SENSOR PH BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89C51 DAN TAMPILAN SEVEN SEGMENT” adalah :
1. Untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan Pendidikan Diploma III di Politeknik Negeri Padang.
2. Mengaplikasikan teori-teori yang telah didapatkan selama kuliah di Politeknik.
3. Mewujudkan alat yang telah dirancang sehingga dapat dimanfaatkan dan digunakan untuk kepentingan bersama.
1.3 Batasan Masalah
Pada pembuatan tugas akhir ini penulis membatasi masalah, agar tidak meluasnya pembahasan-pembahasan yang timbul. Adapun batasan masalah dalam pembuatan tugas akhir ini adalah:
1. Pemograman yang digunakan dengan menggunakan bahasa Assembly pada pengembangan pemograman untuk microcontroller AT89C51.
2. Aplikasi dari SEVEN SEGMENT dengan menggunakan mikrokontroller AT89C51.
1.4 Perumusan Masalah
1. Bagaimana menggunakan bahasa assembler untuk menampilkan ke SEVEN SEGMENT sebagai peringatan bahwasanya telah terjadi pembacaan pada larutan asam.
2. Bagaimana mengatur program mokrokontroller ke seven segment pada AT89C51 sehingga dapat membaca keasaman larutan.
1.5 Blok Diagram
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Landasan Teori
- Mikrokontroller AVR AT89C51
Mikrokontroler AT89C51 ialah mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 4KB Flash Programmable dan Erasable Read Only Memory (PEROM). Mikrokontroler berteknologi memori non volatile kerapatan tingi dari Atmel ini kompatibel dengan mikrokontroler.
AT89C51 mempunyai memori yang terdiri dari RAM internal sebesar 128 byte dengan alamat 00H-7FH dapat diakses menggunakan RAM address register. RAM Internal ini terdiri dari Register Banks dengan 8 buah register (R0-R7).Memori lain yaitu 21 buah Special Function Register dimulai dari alamat 80H-FFH. RAM ini beda lokasi dengan Flash PEROM dengan alamat 000H -7FFH.
IC AT89C51 mempunyai 40 pin yang sesuai dengan mikrokontroler 8031, dengan susunan kaki seperti
Jika kita lihat diagram blok mikrokontroler ini, terlihat jelas kesempurnaan dari fasilitas yang diberikannya. Seperti gambar dibawah ini merupakan diagram blok IC tersebut :
Gambar Diagram blok AT89C51
Bahasa Assembly di Mikrokontroler
Secara fisik, kerja dari sebuah mikrokontroler dapat dijelaskan sebagai siklus pembacaan instruksi yang tersimpan di dalam memori. Mikrokontroler menentukan alamat? dari memori program yang akan dibaca, dan melakukan proses baca data di memori. Data yang dibaca diinterprestasikan sebagai instruksi.? Alamat instruksi disimpan oleh mikrokontroler di register, yang dikenal sebagai program counter. Instruksi ini misalnya program aritmatika yang melibatkan 2 register.
AT89C51 memiliki sekumpulan instruksi yang sangat lengkap. Jika anda telah mempelajari bahasa assembly mikroprosesor keluarga intel (misal 8086), ada sedikit perbedaan dengan bahasa assembly di mikrokontroler. Instruksi MOV untuk byte dan bit dikelompokkan sesuai dengan mode pengalamatan (addressing modes). Mode pengalamatan menjelaskan bagaimana operand dioperasikan.Berikut penjelasan dari berbagai mode pengalamatan. Bentuk program assembly yang umum ialah sebagai berikut :
Label mnemonic operand1 operand2 komentar(isi memori)??? (opcode)
4000 7430 MOV A, #30H;kirim 30H ke akumulator A
Isi memori ialah bilangan heksadesimal yang dikenal oleh mikrokontroler kita, yang merupakan representasi dari bahasa assembly yang telah kita buat. Mnemonic atau opcode ialah kode yang akan melakukan aksi terhadap operand . Operand ialah data yang diproses oleh opcode. Sebuah opcode bisa membutuhkan 1 ,2 atau lebih operand, kadang juga tidak perlu operand. Sedangkan komentar dapat kita berikan dengan menggunakan tanda titik koma (;). Berikut contoh jumlah operand yang berbeda beda dalam suatu assembly.
CJNE R5,#22H, aksi ?;dibutuhkan 3 buah operand
MOVX @DPTR, A ;dibutuhkan 2 buah operand
RL A ;1 buah operand
NOP ; tidak memerlukan operand
b. Seven Segment
Sebuah tampilan segmen segment, sebagai nama menunjukkan, terdiri dari tujuh elemen. Individual atau mematikan, mereka dapat dikombinasikan untuk menghasilkan representasi sederhana dari angka arab. Seringkali tujuh segmen tersebut diatur dalam suatu pengaturan (miring) miring, yang membantu mudah dibaca. Dalam sebagian besar aplikasi, tujuh segment adalah bentuk hampir seragam dan ukuran (biasanya memanjang segi enam, meskipun trapezoids dan persegi panjang juga bisa digunakan), meskipun dalam kasus mesin menambahkan, segmen vertikal lebih panjang dan lebih berbentuk aneh di ujung di upaya untuk lebih meningkatkan keterbacaan.
Setiap angka 0, 6, 7 dan 9 dapat diwakili oleh dua atau lebih mesin terbang yang berbeda pada tampilan tujuh-segmen.
Berbasis LED 7-segmen layar menunjukkan 16 digit hex.
Ketujuh segment disusun sebagai persegi panjang dari dua segment vertikal pada setiap sisi dengan satu segmen horisontal di tengah, atas, dan bawah. Selain itu, segment ketujuh membagi dua persegi panjang horizontal. Ada juga empat belas-segment menampilkan dan menampilkan enam belas-segmen (untuk alphanumerics penuh), namun, ini sebagian besar telah digantikan oleh dot-matrix display.
Segment dari layar 7-segmen yang disebut dengan huruf A sampai G, seperti yang ditunjukkan di sebelah kanan, di mana DP opsional titik desimal (sebuah "segment kedelapan") digunakan untuk tampilan nomor non-integer.
Sebuah byte tunggal dapat mengkodekan keadaan penuh layar 7-segmen. Pengkodean bit yang paling populer adalah gfedcba dan abcdefg - keduanya biasanya menganggap 0 adalah off dan 1 aktif.
Tabel ini memberikan pengkodean heksadesimal untuk menampilkan angka 0 sampai 9:
| Digit | gfedcba | abcdefg | a | b | c | d | e | f | g |
| 0 | 0x3F | 0x7E | on | on | on | on | on | on | off |
| 1 | 0x06 | 0x30 | off | on | on | off | off | off | off |
| 2 | 0x5B | 0x6D | on | on | off | on | on | off | on |
| 3 | 0x4F | 0x79 | on | on | on | on | off | off | on |
| 4 | 0x66 | 0x33 | off | on | on | off | off | on | on |
| 5 | 0x6D | 0x5B | on | off | on | on | off | on | on |
| 6 | 0x7D | 0x5F | on | off | on | on | on | on | on |
| 7 | 0x07 | 0x70 | on | on | on | off | off | off | off |
| 8 | 0x7F | 0x7F | on | on | on | on | on | on | on |
| 9 | 0x6F | 0x7B | on | on | on | on | off | on | on |
- Sensor PH ( Lempengan tembaga )
Komponen sensor pH biasanya digabungkan menjadi satu perangkat
disebut pH elektroda kombinasi. Elektroda pengukuran
biasanya kaca dan sangat rapuh. Perkembangan terakhir telah diganti
kaca dengan lebih sensor solid-state tahan lama. Preamplifier The
adalah perangkat sinyal-AC. Dibutuhkan pH tinggi impedansi
elektroda sinyal dan mengubahnya menjadi sinyal alow impedansi yang
penganalisis atau pemancar dapat menerima. The preamplifier juga
memperkuat dan menstabilkan sinyal, sehingga kurang rentan
terhadap kebisingan listrik.
Sinyal listrik Sensor adalah kemudian ditampilkan. Hal ini umumnya
dilakukan dalam analisa 120/240 V ac bertenaga atau dalam 24 V dc loop bertenaga
pemancar.
Selain itu, analisa atau pemancar memiliki mesin pria
interface untuk mengkalibrasi sensor dan mengkonfigurasi output
dan alarm, jika kontrol pH yang sedang dilakukan.
2.2 Prinsip Kerja Alat
Sensor PH ( lempengan tembaga ) akan mendapat hantaran elektron dari larutan, dimana larutan asam, basa, dan larutan mnetral mempunyai elektron yang berbeda sehingga daya hantaran larutan tersebut memepengaruhi sensor Ph yang terhubung ke PC ke ADC 0804 sehingga besar kecilnya tegangan yang di hantarkan dari sensor Ph ke ADC akan berbeda “sesuai dengan kadar elektron dalam larutan tersebut. Perbedaan tegangan tersebut akan dikonversikan kedalam bentuk digital 8 bit dan diinputkan ke Mikrokontroller AT89C51, program assembler yang diisikan ke mikrokontroler akan membandingkan nilai tegangan digital tersebut sesuai dengan tegangan yang dimiliki oleh larutan asam, basa, atau netral dan mikkrokontroller akanmengeluarkan output ke rangkaian seven segment berupa nilai tgangan yang terbaca sesuai reerensi larutan asam, basa dan netral.
BAB III
LAMPIRAN
Lampiran Perkiraan Biaya
Untuk dana belum dihitung
Pembimbing:
1. Andrizal, ST, MT
